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29 commenti

Antibufala: i russi staccheranno la loro parte della Stazione Spaziale per farne una propria!

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C'è parecchia confusione, anche tra le fonti solitamente attendibili, riguardo una notizia annunciata ieri: la Russia avrebbe intenzione di separare la propria parte della Stazione Spaziale Internazionale (evidenziata nel riquadro giallo qui accanto) e usarla per costruirne una tutta sua. Così dicono, per esempio, Engadget e Phys.org (che cita la Associated Press), RussianSpaceWeb e Spaceflightnow (che usa una frase ambigua).

Ma la notizia è sbagliata e nasce probabilmente da un errore di traduzione o comprensione di questo annuncio in russo dell'Agenzia Spaziale Federale russa. La Russia ha intenzione di costruire una propria stazione spaziale usando sì i moduli progettati o costruiti per la Stazione Spaziale, ma non quelli già installati: soltanto quelli ancora da lanciare nello spazio.

L'equivoco è chiaro se si guarda l'elenco dei componenti citati dall'annuncio russo: il MLM (modulo laboratorio multifunzione), l'UM (modulo nodale) e il NEM (modulo di alimentazione e ricerca scientifica) non fanno parte dei moduli russi presenti attualmente sulla Stazione. Sono stati progettati per farne parte in futuro, ma sono ancora a terra e ancora da costruire o sistemare (il MLM, per esempio, è in costruzione da oltre un decennio, con vari rinvii e problemi tecnici). Inoltre il modulo “russo” Zarya è in realtà stato pagato dagli Stati Uniti ed è di loro proprietà, per cui i russi (che l'hanno costruito) non possono sganciarlo e portarselo via.

C'è anche da considerare che una delle ipotesi di progetto prevede che la futura stazione russa venga collocata su un piano orbitale differente da quello della Stazione Spaziale Internazionale (64.85 gradi contro i 51.6 della ISS), e un trasloco dei moduli russi esistenti implicherebbe quindi un cambio di piano orbitale, che di solito ha costi di propulsione insostenibili. Inoltre i moduli russi esistenti della ISS sono già vicini alla fine della propria vita operativa di progetto (per esempio, Zarya è in orbita dal 1998 e comunque non è di proprietà russa; Zvezda è nello spazio dal 2000), per cui sarebbe economicamente insensato riutilizzarli.


Aggiornamento (2015/02/15 21:30): Anatoly Zak, di RussianSpaceWeb, ha scritto un articolo su Sen.com che dice che l'agenzia spaziale russa Roscosmos ha deciso di “separare i suoi moduli più recenti dalla Stazione Spaziale Internazionale, ISS, per formare l'avamposto nazionale in orbita terrestre nel 2024”. Notate che si parla di “moduli più recenti” e che l'anno previsto è il 2024, quindi di certo non si tratta di eventi imminenti. Zak dice, tuttavia, che la decisione di Roscosmos “significa che tre moduli ancora da completare voleranno prima verso la ISS”. Si tratta soltanto di una “strategia generale” e “i dettagli ulteriori del programma verranno decisi in futuro”. In altre parole, molti propositi, ma nessuna sostanza immediata.

Aggiornamento (2015/02/156 00:40): Spaceflight101 parla di “sgancio dei moduli aggiuntivi” e di un piano secondo il quale i tre moduli MLM, UM e NEM verrebbero prima agganciati alla Stazione Spaziale Internazionale e poi, dopo la dismissione della ISS prevista per il 2024, verrebbero sganciati per andare a costituire una stazione indipendente, completamente russa, situata sullo stesso piano orbitale della ISS. I moduli russi attualmente già facenti parte della ISS non fanno parte di quest'ipotesi.
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Commenti
Commenti (29)
Nella confusione che ormai vige nel programma spaziale russo, non escluderei al 100% che questa sia la loro reale intenzione, a di là dell'annuncio di ieri. Tuttavia, a mio parere è inutile fasciarsi la testa. Da decenni i Russi ci hanno abituato ad annunci di grandi progetti che poi sistematicamente restano sulla carta per mancanza di fondi e volontà politica. Gran parte del programma spaziale russo è ormai finanziato da altri, e il loro ruolo, se continuano così e con l'avvento delle navicelle Dragon e CST-100 (e con quello di nuove potenze come China e India) è destinato a diventare marginale, se non cambiano rapidamente rotta. Un peccato vista la loro storia.

Una nota: l'impiego del modulo Zarya sarebbe in ogni caso, ovvero oltre al fatto di essere ormai consunto e obsoleto, fuori discussione, visto che è di proprietà 100% USA sebbene sia stato costruito in Russia.
A quanto scrive RussianSpaceWeb (che è curato da un russo, Anatoly Zak, ed è in genere più che attendibile), i tre nuovi moduli dovrebbero comunque essere prima aggiunti alla ISS, e poi staccati alla fine della vita della stazione internazionale; i moduli già oggi presenti rimarrebbero invece nella ISS per assicurarne il rientro controllato nell’atmosfera (“According to the plan approved by Roskosmos in February 2015, the creation of the Russian station would start with the separation of three newest Russian modules from the Russian segment of the ISS […] in 2024. Two earliest Russian-built components – the Zarya Control Module, FGB, and the Zvezda Service Module, SM, would remain in place, enabling propellant delivery with Progress cargo ships […] and the eventual controlled reentry of the outpost. […] On February 24, 2015, the Scientific and Technical Council, NTS, at Roskosmos […], formally endorsed the Russian participation in the ISS program until 2024. It would be followed by the separation of Russia’s newest modules from the ISS to form the new national space station. As previously reported on this site, the initial configuration of the station would include the Multi-purpose Module, MLM, the Node Module, UM, and the Science and Power Module, NEM. Notably, the original Russian ISS component – the Zvezda Service Module, SM – was not included in the plan, thus ensuring that its propulsion capabilities would be available for deorbiting of the outpost at the end of its operational life”). Zak accenna anche a piani alternativi, secondo cui i nuovi moduli verrebbero lanciati a formare la nuova stazione russa senza essere prima attaccati alla ISS. Se capisco bene una decisione definitiva non è stata ancora presa.
Tutto questo per via delle tensioni internazionali in cui è coinvolta la Russia?
La gente non si rende conto che conviene lanciare da nuovo un modulo che spostarlo anche di un solo grado nel piano orbitale.
Cambiare piano orbitale richiede un dispendio di energie immenso, per questo il calcolo delle finestre di lancio è fondamentale la precisione assoluta in ogni lancio.
Posso capire che non siamo tutti appassionati di spazio, ma da parte di giornalisti che ne parlano (addirittura 4 agenzie), un minimo di preparazione sarebbe gradita...
Questo commento è stato eliminato dall'autore.
Effettivamente, se non ho sbagliato i calcoli, un cambio di inclinazione di 13 gradi di una frazione della ISS del peso di 40 tonnellate (solo 1/10 della sua massa totale) richiederebbe ~26 tonnellate di carburante.

Ci vorrebbero una trentina di Progress per effettuare una manovra del genere.
In effetti anche qui inizialmente sono ambigui, "Russia plans to stay part of the International Space Station partnership until 2024, then undock its modules to create a standalone base in orbit", salvo poi specificare che non è ancora stato deciso il futuro dei vecchi moduli (Zarya, Zvezda).

Infine, se intendo bene, sembra che i nuovi moduli, almeno inizialmente, siano destinati alla ISS (The laboratory module, docking system and scientific power platform Russia intends to use for its follow-on space station are set for launch to the ISS over the next few years)
@pcg

Forse è superfluo chiederlo ma hai tenuto conto anche del carburante necessario a portare il carburante in orbita? Cosa usi per fare questi calcoli qualcosa di accessibila anche a noi comuni mortali? :-)
Massimo,

quando metti dei conti la discussione si spegne. Forse per effetto-maestrina o forse per noia. Comunque, visto che me lo chiedi...

Per una variazione dell'inclinazione di un orbita circolare il delta-v necessario è Dv = 2*v*sin(alfa/2) = 1.73 km/s (alfa=variazione di inclinazione, v=velocità orbitale = 7.66 km/sec (l'orbita della ISS è quasi circolare).

Questa formula non è proprio ovvia, sebbene si possa derivare facilmente usando i momenti. Comunque per alfa = 180 (inversione) dà 2*v, mentre per alfa = 0 dà zero. Entrambi valori ragionevoli. Nel nostro caso alfa = 65 - 52 = 13 gradi.

Calcolare il propellente necessario per ottenere questo delta-v a questo punto è semplicissimo. Per definizione a = Dv/Dt, mentre per il secondo principio della dinamica F = M * a dove:

a = accelerazione
F = Forza esercitata dai motori (= 824 Newton per i motori del controllo reazione Progress. Il motore principale sarebbe troppo potente)
M = Massa = 40 ton
Dv = delta-v = 1.73 km/sec (calcolato sopra)
Dt = tempo di accensione dei motori necessario per ottenere quel delta-v

Con facili calcoli si ottiene che Dt = Dv*M/F ~ 84.200 sec. Che significa che i motori della navetta Progress dovrebbero restare accesi per quasi un giorno intero (cosa già di per sè irrealizzabile).

Moltiplicando per il consumo di propellente per unità di tempo della Progress, che dovrebbe essere dm = 0.307 kg/sec si ottiene quindi:

Massa propellente = dm * Dt ~ 26 tonnellate.
NB: ovviamente per una stima più accurata si dovrebbe usare l'eq. di Tsiolkovsky, che darebbe un valore ancora maggiore di propellente dato che la sua massa andrebbe aggiunta ad M. Comunque, per una valutazione dell'ordine di grandezza basta e avanza.
ti sono stato dietro fino a quando hai tirato fuori la massa di 40 tonnellate...
è il peso della ISS ?
Pgc, non sei mai noioso, tranquillo. Solo che adesso mi punge vaghezza di sapere quanto carburante servirebbe per portare circa 26 ton di carburante in orbita, come chiedeva Massimo Musante...
Ma no, non serve tutto quel carburante, basta l'ammoore, come ci ha insegnato Interstellar.
Andrea, mi sa che ti sei perso prima delle 40 tonnellate. :D

Vedi il commento di pgc #6
Stupidocane,

se usi una navetta Progress M1, ad ogni lancio puoi portare 2000 kg di propellente alla ISS, per cui hai bisogno "solo" di 13 lanci. Ogni lancio richiede circa 150 ton di propellente per i 3 stadi.

Quindi direi circa 150 x 13 ton ~ 2000 ton.

Per le 40 tonnellate della massa:

La ISS "pesa" circa 450 tonnellate. Ho usato 40 tonnellate come una stima della massa dei segmenti da trasferire nella nuova orbita. Conta che il solo modulo Zvezda pesa circa 20 tonnellate.

Comunque, il mio obiettivo non era calcolare valori esatti, ma mostrare come lo si possa fare utilizzando valori (abbastanza) facili da reperire su internet e formule piuttosto semplici.

Molti si aspettano che ci siano calcoli inarrivabili dietro a queste cose. La realtà è che queste valutazioni sono alla portata di chiunque abbia fatto il liceo e disponga di un po' di tigna.
La realtà è che queste valutazioni sono alla portata di chiunque abbia fatto il liceo e disponga di un po' di tigna.

... o sia in contatto con pgc... ;D
Ah pgc, piccolo refuso: Quindi direi circa 150 x 13 ton ~ 2000 ton.
Effettivamente, se non ho sbagliato i calcoli, un cambio di inclinazione di 13 gradi di una frazione della ISS del peso di 40 tonnellate (solo 1/10 della sua massa totale) richiederebbe ~26 tonnellate di carburante.

Forse sarebbe persino più fattibile tirare da terra con un cavo lungo lungo: un quattrocentino di km diciamo :-)
@pgc
ma hai tenuto conto anche del peso del carburante non indifferente in questo caso? Voglio dire all'inizio, oltre alle 40 tonnellate hai anche le 26 di carburante più quelle dovute ai serbatoi. O no?
Mi viene un dubbio: qual è la fonte dell’affermazione che la nuova stazione russa avrà un’orbita con un’inclinazione di 64,85°? Il dato, a quanto vedo, si trova solo su RussianSpaceWeb, in una pagina in cui però si esaminano varie ipotesi (compresa quella di un lancio ex novo, come scrivevo nel commento precedente). Non mi pare che nell’annuncio di ieri si specifichi l’inclinazione dell’orbita. In un’altra pagina di RussianSpaceWeb trovo un progetto alternativo:

“Depending on the operational orbit selected for the OPSEK [la nuova stazione russa], it might be necessary to change the orbital inclination of the modules departing the ISS and forming the new station. The lowest inclination accessible from Vostochny is 51.7 degrees, while the ISS is orbiting the Earth with an inclination of 51.6 degrees toward the Equator. It is estimated that one or two Progress cargo ships would be necessary to push the modules from one inclination to the other”.

Questo spiegherebbe tutto, mi pare.
Scatola Grande,

hai ragione ma come ho detto al commento #10, l'equazione da usare sarebbe quella di Tsiolkosky che tiene conto del consumo progressivo di propellente.

Per quanto riguarda l'inclinazione (Giuseppe Rigalzi) non è chiaro neanche a me... e secondo me neanche ai russi: stanno ancora esplorando le varie possibilità. E probabilmente non se ne farà niente. Ma Paolo ha un'opinione ed accesso ad informazioni diverse, mi pare di capire.
Ma Paolo ha un'opinione ed accesso ad informazioni diverse, mi pare di capire.

Ecché ti stupisci? Da rettilianoacapodelNWOesegretariodelgruppoBilderbergnonchérappresentantedeigenitorialliceo accede ovunque e perunque.
@Pgc

Il mio istinto bestiale mi dice che c'è qualcosa di sbagliato e perverso in un tanker che usa lo stesso tipo di carburante che trasporta per alimentare altre macchine.
@puffolottiaccident
Il mio istinto bestiale mi dice che c'è qualcosa di sbagliato e perverso in un tanker che usa lo stesso tipo di carburante che trasporta per alimentare altre macchine.

Quindi anche le autobotti che trasportano gasolio? :-)
Qualche post indietro si parlava delle difficoltà del del rientro in atmosfera della ISS al termine della sua vita utile.
L'idea di smembrarla in "pezzi" più piccoli e rallentare solo quelli per avviare il rientro in atmosfera di un oggetto piu' facilmente gestibile non potrebbe essere una soluzione praticabile? Oppure anche questa sarebbe troppo esosa in termini di carburante?
@pcg

Grazie! Non avevo mai pensato al cambio di inclinazione dell'orbita come una cosa così costosa.
@stupidocane

mi ero perso il commento non potevo in nessun caso contestare i numeri avevo capito il ragionamento e quello mi importava...ma non capivo da dove spuntavano le 40 tonnellate mentre gli altri bene o male non pensavo di poterli contestare in nessun modo per cui mi sono fidato...

non so quanto sia la forza esercitata dai motori della progress sono più o meno la velocità della ISS non conoscevo le inclinazioni delle orbite...( ne della eventuale stazione russa ne della ISS)
Angelo,

scusa ma dove sarebbe il risparmio? Avresti bisogno di un motore per ogni frammento e di un enorme mole di lavoro per smontare tutto senza alcuna contropartita visto che l'energia richiesta per deorbitare tutto sarebbe la stessa.
@Guastulfo (Giuseppe)

Si, direi che hai colto la sensazione.
Pensa che ho consegnato pizza per tre anni e poi pappa cinese, e comprato ingredienti per ristoranti per altri 3 anni, maturando questo sottile disagio.

L'istinto mi dice che laddove può essere evitato andrebbe evitato anche se costituisce un'ulteriore spesa nel breve termine, ma razionalmente non saprei dire come mi è venuto in mente e perché.