Roberto Rosoni wrote:
>
> Ciao a tutti.
>
> Una curiosit�: a proposito del volo orbitale dello Shuttle o della Stazione
> Spaziale Internazionale, si parla di condizione di microgravit� anzich� di
> assenza di gravit�. Avevo sempre immaginato che a bordo di quei veicoli ci
> fosse un perfetto equilibrio tra attrazione e forza centrifuga, quindi con
> una forza risultante zero. Il termine "microgravit�" fa invece pensare a
> qualche "residuo" (mi si perdoni il termine improprio).
>
> Come stanno le cose?
Ci sono alcuni fattori che fanno si` che la gravita` a bordo non sia
proprio zero. Alcuni credo siano accademici, altri invece sono piu`
importanti.
Un effetto trascurabile e` il fatto che il baricentro e` in caduta
libera, ma tutti gli altri punti sentono una attrazione residua. Anche
tutte le masse a bordo possono alterare il campo gravitazionale locale.
Un altro effetto si ha dall'attrito del satellite (shuttle o alfa che
sia) con l'atmosfersa. Questo produce una forza lentamente variabile,
che rallenta il satellire e fa scendere l'orbita. E di tanto in tanto
bisogna ritirarla su. In quest'ultima fase il sistema e` ancora meno a
gravita` zero.
Infine la causa principale per cui l'ambiente non e` a gravita` zero
sono gli astronauti e tutte le parti che si muovono a bordo.
Supponi di voler fare un esperimento a gravita` zero (es crescita di
cristalli). Il macchinario per l'esperimento e` messo in una scatola
fissata da qualche parte.
Quando un astronauta si muove, galleggiando nell'abitacolo, si da` una
spinta per accelerare, e quando arriva un'altra per fermarsi. Ogni volta
che spinge sulla struttura la accelera (sposta il baricentro del
sistema), e quindi addio zero gravita`. Stesso discorso per le ruote di
inerzia che controllano l'assetto, le vibrazioni della struttura ecc.
ecc.
Per avere condizioni ragionevoli di quasi zero gravita`, la scatola
porta esperimenti e` sospesa per mezzo di sospensioni magnetiche
(tipicamente 8) che "tengono ferma" la scatola, compensando gli scarti
che fa la navetta. Ovviamente tutto il sistema e` un gran casino di
accelerometri, attuatori, amplificatori a basso rumore e calcolatori che
coordinano il tutto.
Non ricordo i valori numerici delle accelerazioni che il sistema deve
attenuare, se me lo chiedi fra sei mesi li vado a cercare.
> E quanto il "micro" differisce da zero?
L'effetto di marea (differenza di accelerazione) e` 2 z M G/R^3 dove z
e` la differenza di raggio dalla posizione del baricentro.
L'effetto di attrito con l'atmosfera abbassa l'orbita e rallenza lo
shuttle con una accelerazione longitudinale, se non ho sbagliato i
conti, pari a
-0.5 (M G/R^3)^.5 dR/dt.
Numeri assolutamente dati a caso potrebbero essere abbassamento di 1 km
in un giorno.
L'effetto di un astronauta.... quello lo lascio a te, anche perche' non
ho voglia di cercare la massa dello shuttle.
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, dar�ber mu� man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Received on Tue Apr 30 2002 - 07:21:08 CEST