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30 commenti

SpaceX, nuova demo: stavolta Grasshopper si sposta e s’inclina

È come tenere una matita in equilibrio sulla punta di un dito. Solo che la matita, in questo caso, è un missile alto 30 metri, e il dito è una fiammata di motori a razzo. Impressionante. La quota raggiunta è di 250 metri, con uno spostamento laterale di 100.

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Commenti
Commenti (30)
Secondo me il video è in forward fino a 0:40, poi viene mandato in backward... ;D
Ma lo shuttle che atterrava come un aliante non era infinitamente meglio?... con soli due incidenti in 40 anni... bah. L'umanità è strana.
Sbaglierò, ma mi pare hanno qualche problema con le nuvole.
Continuo a pensare che sia meno costoso affidarsi all'atmosfera (almeno qui sulla Terra che ne abbiamo una)
John,

Ma lo shuttle che atterrava come un aliante non era infinitamente meglio?... con soli due incidenti in 40 anni...

Su circa 130 missioni, ha ucciso due volte gli equipaggi. Tutti e 14 i morti americani in volo spaziale sono dovuti allo Shuttle.

Aggiungici anche il costo altissimo di ciascun lancio, molto superiore a quello di un vettore usa e getta, e la sua inaffidabilità, e capisci perché lo Shuttle non è "infinitamente meglio".
Su circa 130 missioni...

Non capisco allora come mai lo Shuttle ha avuto una vita così lunga. Perché non rimpiazzarlo molto prima? Sicuramente dal punto di vista dell'immagine lo Shuttle ha dato tanto alla NASA.
ma come fa a cambiare direzione ha uno o più ugelli movibili?
Non solo è riatterrato sulla piazzola (che, secondo me, sarebbe stato già un bel risultato) ma anche nello stesso punto di partenza... mica male!

@Paolo

Aggiungici anche il costo altissimo di ciascun lancio, molto superiore a quello di un vettore usa e getta, e la sua inaffidabilità, e capisci perché lo Shuttle non è "infinitamente meglio".

E pensare che avevo sempre sentito e letto che lo Shuttle era meno costoso dei razzi usa e getta perchè in gran parte riutilizzabile, ma allora che senso ha avuto?
Federico,

E pensare che avevo sempre sentito e letto che lo Shuttle era meno costoso dei razzi usa e getta perchè in gran parte riutilizzabile, ma allora che senso ha avuto?

Sarebbe stato (forse) meno costoso se avesse avuto una frequenza di lancio molto alta come nei piani originali. E' strano, ma una bella fetta del costo di lancio è costituita dagli stipendi e dall'infrastruttura.

Per esempio, gli stipendi li devi pagare lo stesso, sia che lanci 1 volta l'anno, sia che lanci ogni mese. Gli stessi stipendi ripartiti su 12 lanci pesano molto meno che applicati a un singolo lancio.

Ma i problemi di affidabilità hanno portato lo Shuttle a volare molto di rado e la sua tecnologia (e i compromessi dovuti a politica e riduzione dei costi) hanno portato a un veicolo che era "riutilizzabile" nel senso in cui è riutilizzabile un'auto alla quale devi cambiare il motore e metà carrozzeria a ogni viaggio.

Il senso dello Shuttle era un infelice compromesso fra esigenze militari e voli civili. I militari volevano un veicolo capace di cambiare rapidamente orbita a sorpresa (oggi usano l'X-37B per la stessa funzione), catturare satelliti (propri o altrui) e portare in orbita satelliti spia di grandissime dimensioni. I civili volevano costruire una stazione spaziale.

L'indaffidabilità dello Shuttle ha praticamente eliminato gli usi militari e la NASA si è trovata così sul gobbo un oggetto sovradimensionato che non le serviva.

L'ho fatta breve, ma è una storia lunga e complessa.
Spettacolare si nota la resistenza della forza di gravità, la difficoltà iniziale a spostarsi dal suolo.
Non pensavo che i missili o razzi potessero anche atterrare come un normale aereo.
Perdonate la mia ignoranza al riguardo ma questo video è fantastico.
PER IL RESTO CONSIGLIO DI LEGGERVI IL LIBRO QUI DI FIANCO RISPONDE A MOLTE DOMANDE
Penso che un razzo del genere sia infinitamente meno affidabile dello Shuttle.
Il rientro e' la parte piu' difficile del viaggio, e un oggetto cosi' allungato, con una forma che non consente parti aerodinamicamente stabilizzanti, per di piu' in una posizione estremamente instabile, inevitabilmente causa grossissimi problemi di manovrabilita'. In atterraggio, anche a soli 10 metri da suolo, basterebbe un soffio di vento per farlo crollare come una torre di lego.
Senza considerare il consumo di carburante necessario per il rientro.
La questione è stata dibattuta più volte su questo blog, ma vorrei aggiungere qualche nota alle osservazioni di Paolo in risposta a John Titor.

1) lo Space Shuttle, al contrario per esempio di sistemi come il Saturno V, era "intrinsecamente" insicuro, nel senso che nel caso di guasti gravi, in alcune fasi della missione non vi erano vie di fuga praticabili per gli astronauti. Erano "sitting duck", come dimostrato da entrambi gli incidenti. Anche il modo in cui venne disegnato non consentiva di testare i vari sottosistemi senza mettere a rischio l'equipaggio a bordo.

2) la convenienza teorica dello Space Shuttle era legata alla riciclabilità del vettore e dei motori. Purtroppo questo, anche a causa delle richieste dei militari, che richiesero un "range", cioè una distanza di planata superiore alle vere necessità scientifiche, necessitava di portare in orbita una "tara" enorme, circa 70 tons, contro le 7 delle capsule Soyuz, per esempio. Per questo necessitava di due SRB - riciclabili - che aggiungevano una quantità di thrust enorme rispetto ad ogni altro vettore, e un costosissimo serbatoio che veniva perduto ad ogni missione. Alla fine, si è visto che questo sistema non era così conveniente neanche dal punto di vista economico. Ricordo che Grasshopper è disegnato per rilasciare il primo stadio a Mach 6, non a velocità orbitale, risparmiando in maniera decisiva sul peso da portare in orbita, e per riciclare TUTTI i componenti, non solo alcuni come nel caso dello SS.

3) Alla fine, il costo per kg in orbita bassa era superiore ad oltre 10.000 USD/Kg, superiore a quello di quasi tutti gli altri vettori (con alcune eccezioni...).

Solo un'osservazione a quello che ha detto Paolo: non è del tutto vero che le spese di personale e infrastruttura sono indipendenti dal numero di lanci all'anno. In realtà se il duty cycle fosse stato più ridotto NASA avrebbe dovuto assumere un personale maggiore e moltiplicare le infrastrutture.

@Ottario: si, i razzi sono orientabili, come in molti altri vettori d'altra parte, Space Shuttle incluso. Al momento del lancio infatti è necessario comunque controllare l'assetto.
Grazie della spiegazione, Paolo.
Sempre a proposito dello Shuttle ho letto da più parti che i suoi computer usavano processori 8086, ma la cosa mi ha sempre lasciato un po' dubbioso. E' vero o è una leggenda?
... comunque sia, c'è da dire che manovre simili, anzi superiori, erano già state verificate nel 1995 con il Delta Clipper. Non per sminuire quello che sta facendo SpaceX, ma per inserirle nel giusto contesto:

[vid]http://www.youtube.com/watch?v=wv9n9Casp1o&feature=player_embedded[/vid]
"Sempre a proposito dello Shuttle ho letto da più parti che i suoi computer usavano processori 8086, ma la cosa mi ha sempre lasciato un po' dubbioso. E' vero o è una leggenda?"

Leggenda, l'Orbiter aveva a bordo 5 GPC (General Purpose Computers), delle versioni hardened basate sugli AP-101 della famiglia System/4pi di IBM.

Dei 5 computer, ne operavano in realta` 4, eseguendo le stesse operazioni in maniera ridondante con comparazione dei risultati su un BUS dedicato, allo scopo di poter escludere, se si fosse verificata la necessita`, uno o piu` GPC nel caso di difetti del software, crash della macchina con riavvio o risultati di calcolo divergenti dagli altri (si applicava la regola "la maggioranza vince", il GPC perdente viene escluso dalla rete).

Nel caso tutti e quattro i GPC principali fallivano (e.g. per gravi bug del software o per crash delle macchine), poteva intervenire il quinto GPC che girava su una versione del software totalmente differente, sviluppata da terzi proprio per evitare la ripetizione degli stessi bug che avrebbe potuto affliggere i principali.

Fortunatamente tale opzione non fu mai messa in opera (non ricordo in quale libro lo lessi, ma mi pare di ricordare che ad esempio John Young ci ando` parecchio vicino, e fu parecchio sollevato dal non dover fare l'handout tra i principali ed il backup)

Il software era scritto in un linguaggio di basso livello derivato dal PL/I, ovvero lo HAL/S (High Order Assembly Language/Shuttle).
a me continua a sembrare una pirlata come logica tecnica.
tuttavia, io sono qui ed elon musk è lì, quindi tengo spalancato il portone del "mi sbaglio".
interessante, a proposito, il what if di xkcd di questa settimana: http://what-if.xkcd.com/58/

per il resto, come detto lo space shuttle è stato figlio di compromessi su esigenze poco conciliabili, ed il risultato è stato che i lanci reali sono stati ridotti dai previsti 3 al mese all'uno ogni 3 mesi, salvi gli stop a causa di major failures.

l'equivoco sulla presunta "economicità" del vettore riutilizzabile deriva dal fatto che molti ritengono che "fare" una navetta nuova costi più che mantenerla, ma nel caso dello shuttle questo non si è rivelato corretto: era talmente tanto complicato e talmente tanto complesse le procedure di verifica e sostituzione degli apparati "one shot" che il costo di queste operazioni si sono rivelate superiori a quelle necessarie per avvolgere un cono in alluminio e scriverci sopra "sojuz". :D :D

tornando al grasshopper, io, tra le varie curiosità personali riguardo profili di ascesa atipici, mi chiedo piuttosto se non sia più comodo ed economico spararsi dritti dritti per 500 km, e poi lasciare che sia la gravità ad accelerare la navetta a velocità orbita nella seguente "caduta" verso la quota della iss...
chissà se servirebbe meno carburante di un'accelerazione diretta a mach 30...

btw, alcune CPU della famiglia x86 (non prodotte da Intel, ma da terzi dietro licenza) in versione hardened sono comunque usate realmente in questo ambito, ad esempio sulla ISS si usano i 386 nella rete di computer di bordo che pilota le avioniche :)
"Senza considerare il consumo di carburante necessario per il rientro."

Il carburante è una voce assolutamente trascurabile del budget necessario per ogni lancio.
tornando al grasshopper, io, tra le varie curiosità personali riguardo profili di ascesa atipici, mi chiedo piuttosto se non sia più comodo ed economico spararsi dritti dritti per 500 km, e poi lasciare che sia la gravità ad accelerare la navetta a velocità orbita nella seguente "caduta" verso la quota della iss...

Se stai su un'orbita e vuoi spostarti su un altra devi variare il vettore velocità. A meno che tu non voglia colpire ed... abbattere la ISS il tuo trucco non funziona. Tutto quello che conta in meccanica orbitale, è il cosiddetto delta-v, che definisce univocamente l'energia minima necessaria per andare da A a B. Non esistono scorciatoie.

Basta usare l'eq. di Tsiolkovsky per verificare che, al contrario di quello che dice il buon senso, il giochetto di SpaceX ha senso (poi ovviamente metterlo in pratica è un altro paio di maniche...). Si ottiene, usando dei parametri ragionevoli per il peso a vuoto del razzo, che per avere una separazione del primo stadio a Mach 6 (come prevede Musk) e un VTVL (Vertical Take-off and Vertical Landing), ci vogliono un peso al decollo incluso carburante di circa 220 ton, e uno alla separazione di 64 ton. Questi risultati back-of-the-envelope sono sorprendentemente simili a quanto prevede SpaceX per la versione VTVL del Falcon 9. Non c'è niente di particolarmente complicato nella teoria. Se poi sei così fuori da chiederlo :) ti faccio vedere come funziona matematicamente...
Snake, Federico,

la storia degli 8088 ha un fondo di verità. In realtà i chip 8086 (non 8088) non erano usati a bordo, esattamente come dice Snake, ma usati per la manutenzione dei motori a terra. Erano quindi essenziali per il funzionamento dell'intero programma e vennero usati fino al decommissioning dello Space Shuttle nel 2011. Credo sia da qui che è nata questa "bufala".

Comunque sia, a causa dell'obsolescenza di queste CPU, molte fonti riportano che nel 2002 la NASA comprò alcune apparecchiature elettromedicali su... ebay :), per estrarne le preziosissime CPU Intel.

Non ho mai trovato conferme ufficiali di questa storia da fonti NASA, ma l'articolo del NYT che ne parlava è questo.

saluti
Grazie Snake e pgc
grazie pgc.
Sui processori "obsoleti" aggiungo che la questione è trattata anche da Paolo nespoli nel suo libro "Dallo spazio i problemi...". Ora sono al mare e non l'ho appresso, ma se non ricordo male lui spiegava come nelle missioni spaziali si tenda ad usare microprocessori di una generazione precedente in quanto considerati perfettamente collaudati e sicuri. Chi ha il libro appresso mi conferma che è così?
Daniele,

non ho il libro, che purtroppo non ho letto, ma è ben noto che si usano sempre processori collaudati e "vecchi" per applicazioni critiche come quelle spaziali. Infatti, a parte rare eccezioni (che hanno creato diversi problemi, come nel caso di una navetta Dragon che si è piantata al distacco dalla ISS) i processori usati sono copie "radiation hardened" di processori esistenti.

Siccome la protezione alla radiazione è costosissima ed ottenuta tramite l'impiego di una miniaturizzazione meno spinta e di ridondanza, così che un eventuale raggio cosmico che li dovesse colpire non possa piantare il programma o addirittura danneggiare il processore, è preferibile usare un processore il più semplice e collaudato possibile compatibile con il carico di lavoro richiesto.

Inoltre, il disegno viene congelato con diversi anni di anticipo, escludendo quindi dall'inizio tutto quello che è recente. Una volta scelto un processore e sviluppato il software e il sistema operativo, nessuno rischierebbe per aggiornare inutilmente un sistema, cosa che avrebbe dei costi enormi e difficili da giustificare se non c'è una ragione precisa (come ad esempio la necessità di aggiungere nuove funzionalità).

saluti
A proposito di Luna, Buzz prova ancora una volta di avere un gran senso dell'umorismo con questo sketch al Conan O'Brien Show:
http://teamcoco.com/video/conan-highlight-buzz-aldrin-correction
Anche in campo aeronautico valgono le stesse regole per quanto riguarda i processori, almeno nelle applicazioni critiche come flight control system o gestione dell'armamento, ovvero si usano versioni hardened di processori relativamente "vecchi" il cui comportamento è ben noto.
Ad esempio gli Eurofighter volano con Motorola 68000, e solo per quelli più nuovi (Tranche 3) si è passati al PowerPC.
@pgc
"la storia degli 8088 ha un fondo di verità. "

Grazie per la precisazione as usual, ne ignoravo totalmente l'uso a terra.

Effettivamente in quella specifica applicazione, la "bufala" se cosi` possiamo definirla, potrebbe essere vera, dato che per quelle operazioni di manutenzione non credo occorrano versioni particolari delle CPU commercialmente disponibili (come ad esempio le hardened), quanto piuttosto delle Intel originali in buone condizioni :)

@fede
"A proposito di Luna, Buzz prova ancora una volta di avere un gran senso dell'umorismo con questo sketch al Conan O'Brien Show:"

Vabe`, Aldrin ha guadagnato altri 5000 punti stima :)

Ne approfitto per segnalare anche questo, un breve cameo in The Big Bang Theory: http://www.youtube.com/watch?v=S_Y4AaMAAP4
"Grazie per la precisazione as usual, ne ignoravo totalmente l'uso a terra."

Ma ti pare. Il motivo per cui mi piace partecipare a questo blog è che vengono fuori spesso domande e informazioni altrui curiose ed interessanti...
Richard Feynman quando fece parte della commissione che studiò le cause del disastro del Challenger scoprì che le memorie usate all'epoca erano a nuclei di ferrite.
"Richard Feynman quando fece parte della commissione che studiò le cause del disastro del Challenger scoprì che le memorie usate all'epoca erano a nuclei di ferrite."

In che senso?

Era abbastanza risaputo fossero a nuclei di ferrite (del resto stava sui progetti), in fondo e` un tipo di memoria adottata sin dai tempi del programma Mercury (ad esempio, memoria montata nell'AGCS realizzato dal MIT) non era mica un segreto :)

Se ti riferisci nello specifico allo Shuttle, ai tempi del disastro del Challenger (e della Roger Commission), era altrettanto risaputo che usasse lo stesso tipo di memorie nelle avioniche di bordo (in una versione su PCB, piu` raffinata rispetto all'AGCS, ma sempre perche` stava nelle specifiche di progetto, non era un "segreto" ), difatti vennero recuperate quasi intatte e si riusci` a leggerne il contenuto anche mesi dopo l'esplosione dell'orbiter.


Piu` semplicemente, all'epoca la qualita` delle memorie a semiconduttore (essendo una tecnologia "relativamente" nuova) non era considerata sufficiente per l'uso aerospaziale, lo switch avvenne alcuni anni dopo (quando l'hardening e il processo produttivo di questo tipo di memorie venne reputato sufficiente all'uso aerospaziale), nulla di stravolgente, del resto gli orbiter stessi nel corso della loro vita operativa sono stati sottoposti ad aggiornamenti/miglioramenti vari a cadenze regolari.