Spazio - Escape Dynamic

Space Monkey

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View: https://www.youtube.com/watch?v=8OSEIVb3dg4


Escape Dynamic è una nuova azienda privata basata in Colorado. La loro idea è quella di rivoluzionare il modo con cui accediamo alla LEO passando da un mondo in cui l'energia è nel propellente portato dall'astronave ad uno in cui l'energia è a terra e viene trasmessa all'astronave tramite microonde. In sostanza una rectenna al contrario. Dai loro primi test sembrano in grado di raggiungere un ISP di 500, superiore quindi ai motori dello Space Shuttle ( che è di 366), non un numero fantascientifico ma comunque notevole.

Secondo l'intervista si passerebbe quindi da una possibilità di caricare il payload dal 10% la massa totale ad un 30%. Facendo crollare il costo per portare materiale in LEO.

Chiaramente la fattibilità dipende dal costo dei due necessari centri a microonde che dovranno accelerare l'astronave. Ma essendo questa single stage e i centri ovviamente del tutto riutilizzabili potrebbero essere costi con cui si rientrerebbe facilmente.

Inutile aggiungere che un accesso a basso costo all'orbita bassa può far spingere tantissimo nell'esplorazione spaziale.
 

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D: ma come cazzo funziona D:

Un raggio a microonde riscalda a distanza un serbatoio di elio trasportato dall'astronave. Il gas si espande e genera spinta.

Oltretutto leggo che usando l'idrogeno al posto dell'elio l'ISP può diventare di 750 anche se non c'hanno ancora provato.

Per ora è tutto allo stadio di esperimenti su piccola scala ma mi sembra un progetto abbastanza semplice e fattibile con obiettivi raggiungibili e chiari.
 

Space Monkey

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This angers and confuses me

In realtà è relativamente semplice. Basta andare per gradi:

Prendiamo un esempio base: razzo con carburante bicomponente.

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Il razzo porta il carburante (fuel tank) e l'ossidatore (oxider tank). Entrambi gli elementi sono necessari per la combustione che avviene nella camera apposita. La combustione crea espansione dei gas che genera spinta e quindi manda avanti il razzo.

Dovendo portare due componenti significa che c'è meno spazio per il carico utile (payload). Più si aumenta il carburante trasportato più aumenta il peso, più il motore deve essere potente. Siccome però i razzi non possono essere riusati significa comprare una macchina nuova ogni volta che si deve fare un viaggio. Chiaramente questo significa aumento dei costi a dismisura che limitano i viaggi spaziali.

La soluzione sarebbe un "single stage to orbit", ovvero uno spazioplano che nel suo volo non stacca i pezzi per alleggerirsi a lottare contro la gravità come accade con i normali razzi. In questo modo l'unico costo tra un volo e l'altro sarebbe soltanto il pieno di carburante.

Qui però nasce un problema enorme. Se lo spazioplano deve usare i normali motori che necessitano di carburante ed ossidatore significa avere o un motore di un'efficienza (ISP) fantascientifica oppure un carico utile semplicemente nullo. Tutte le proposte fino a questo momento presentate si sono arenate di fronte a costi di sviluppo immensi.

I ragazzi di Escape Dynamic hanno quindi pensato questa soluzione: eliminiamo l'ossidatore e quindi la necessità di una combustione per generare la spinta. Già in questo modo raddoppi il carburante trasportato perché entrambe le taniche del grafico di sopra sarebbero "fuel tank".

Ma come espandere il gas senza una combustione a bordo? Riscaldando con un raggio a microonde molto potente lo spazioplano. In questo modo i gas a bordo si espandono e generano spinta.

I vantaggi quindi sarebbero un'efficienza tra carburante trasportato e spinta generata altissima, maggiore carico utile e riutilizzabilità totale dello spazioplano. Lo svantaggio invece è negli investimenti per costruire i generatori di microonde a terra e sopratutto la limitazione d'uso al raggio di questi microonde. Quindi sarebbe un'astronave che si limita all'orbita terrestre bassa (LEO).

Questo sistema però potrebbe essere usato per costruire cantieri spaziali portando carburante e materiali in orbita ad un basso costo. Una volta qui i razzo convenzionale verrebbe assemblato un po come la ISS e potrebbe essere lanciato verso il sistema solare senza però dover combattere la gravità terrestre che rappresenta il maggior dispendio di carburante.

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salvor_hardin

Spam Master
Moltissimo interessante, ma si ha già una stima dei costi $/Kg per per la messa in orbita? Tempi per prime prove di volo si sanno, anche solo vagamente?
 

Space Monkey

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Raggi a microonde così potenti e a lungo raggio mi stupiscono parecchio. Il resto della navetta non sarebbe influenzato dal fascio?

colpiscono un punto specifico fatto apposta per prendere l'energia microonde e trasformarla in energia. Il trick sta nella precisione nel tracciare dov'è lo spazioplano a livello millimetrico ma ormai da quel punto di vista siamo molto avanzati.
 

Shaka

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Fantacalciaro
colpiscono un punto specifico fatto apposta per prendere l'energia microonde e trasformarla in energia. Il trick sta nella precisione nel tracciare dov'è lo spazioplano a livello millimetrico ma ormai da quel punto di vista siamo molto avanzati.

E' la struttura e la velocità di adattamento alla posizione che penso sia molto difficile da fare.
L'idea è interessante, ma boh...non so se è fattibile costruire una struttura che scalda con delle microonde un oggetto di 700 tonnellate che viaggia a 11 km/s, muovendosi con precisione millimetrica per centrare uno specifico punto da scaldare...
 

Nohant

Chosen one
11km/s? e che figa è? :/
al massimo 3km/S spero, altrimenti stai praticamente schizzando fuori dall'atmosfera e uscendo dal LEO asd
 

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E' la struttura e la velocità di adattamento alla posizione che penso sia molto difficile da fare.
L'idea è interessante, ma boh...non so se è fattibile costruire una struttura che scalda con delle microonde un oggetto di 700 tonnellate che viaggia a 11 km/s, muovendosi con precisione millimetrica per centrare uno specifico punto da scaldare...

Che sia fattibile secondo me lo è senza problemi. In fondo l'SDI era dell'epoca Reagan e doveva fare esattamente questo lavoro. Il problema è se un'azienda privata giovane può avere le risorse per farcela senza un concreto appoggio non solo di fondi ma anche di ricerca da parte del governo. Quest'ultimo ha la tecnologia necessaria da parte da decenni ma dubito che siano disposti a condividerla.
 

Shaka

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Fantacalciaro
11km/s? e che figa è? :/
al massimo 3km/S spero, altrimenti stai praticamente schizzando fuori dall'atmosfera e uscendo dal LEO asd
Infatti è la velocità di fuga. In effetti basterebbe di meno restando in orbita bassa, ma il concetto quello è

Non dubito sulla fattibilità tecnica Rauf, dubito della possibilità monetaria per poter sviluppare una tecnologia così, dubbio che hai anche tu vedo
 

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Non dubito sulla fattibilità tecnica Rauf, dubito della possibilità monetaria per poter sviluppare una tecnologia così, dubbio che hai anche tu vedo

Che escape dynamic come azienda produca mai questa roba per me è semplicemente impossibile. Sono scettico sui privati nello spazio. La NASA e l'ESA sono ostaggi di politiche inconcludenti e timide. I costi lievitano di continuo per stronzate burocratiche e lotte interne. Un po come il progetto proposto da Bush senior per esplorare Marte che costava quasi messo triliardo mentre Mars Direct proponeva 1/10 del costo per colonizzare Marte..semplicemente alla NASA quei fondi facevano comodo e nell'essere avidi l'hanno presa nel sedere. Le aziende private invece hanno dimostrato la follia della NASA ma non andranno da nessuna parte.

Il punto è un'altro. Questi ragazzi hanno fatto un test ed hanno i dati scientifici che dimostrano che un progetto del genere è fattibile. Questo si collega al fatto che nel futuro Stati Uniti, Europa, Cina, India, Russia e Giappone avranno sempre più bisogno di un accesso a basso costo alla LEO perché ormai ogni sistema d'arma è dipendente dai satelliti. Le battaglie combattute tra le casupole di fango in Afghanistan in realtà sono combattute prima di tutto nell'orbita. E' li che risiede il cuore strategico militare del futuro e tutti gli analisti militari sanno perfettamente che con l'avanzamento delle armi anti-satellite una Pearl Harbor spaziale diventa probabile e possibile. Un attacco del genere eliminerebbe completamente la MAD permettendo un first strike nucleare. Una cosa assolutamente inaccettabile per uno stato-potenza che si vuole definire tale. Proprio l'altro giorno ho infatti letto di un progetto delle forze armate statunitensi per uno spazioplano che possa posizionare un centinaio di satelliti in 72 ore.

La realtà è questa e questi sono i trend. C'è una richiesta di un SSTO a basso costo enorme. La NASA non riesce per suoi deficit nemmeno a pensarlo perché ha troppa paura di annullamenti all'ultimo minuto stile Constellation. Le aziende private conoscono questo bisogno e provano a colmarlo non hanno le risorse.

Di fronte a questa situazione è inevitabile che prima o poi un presidente statunitense dica alla NASA: mi serve questo spazioplano entro due anni, se non riuscite a darmelo allora smantello la NASA e do tutte le risorse a queste aziende private.

A quel punto però l'esplorazione spaziale sarebbe in grave pericolo perché ci si focalizzerebbe unicamente su progetti concreti prettamente militari. Mentre la scienza avanza quando si fanno le cose che oggi sembrano inutili. Il vantaggio però sarebbe che aprendo lo spazio alla LEO a basso costo sarebbe più facile convincere i politici ad intraprendere serie esplorazioni spaziali.
 

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Appunto, non ho fatto in tempo a scriverlo ieri che la Russia oggi ha annunciato la nascita della sua forza militare aerospaziale.
 
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