Progetto Ares

[butthead]

Il progetto Ares, contenuto nel nuovo progetto Constellation della NASA, prevede la costruzione di tre nuovi vettori, Ares I, Ares IV e Ares V, che andranno a sostituire, probabilmente dopo il 2010, lo Space Shuttle per le missioni di esplorazione spaziale e di collegamento con la ISS.

 

Una comparativa tra i vettori Ares, Saturn V e lo Space Shuttle:

 

Ares I

Altezza:94m

Diametro:5,5m

Massa:

Stadi:2

 

Il Vettore Ares I avrà il compito di trasportare la navetta Orion, che conterrà l'equipaggio durante i lanci da Cape Canaveral. Orion si potrà unire eventualmente con l'Earth Departure Stage e il modulo lunare Altair, lanciati dal vettore Ares V, o potrà puntare verso la Stazione Internazionale (ISS).

 

Primo stadio

Il primo stadioed, costruito dalla Alliant Techsystems, è costituito da un razzo a combustibile solido derivato dai Solid Rocket Booster (SRB) dello Space Shuttle . Anche se, a differenza di questo, è stato aggiunto un quinto segmento, che permetterà di produrre una maggiore spinta, una accensione più lunga e raggiungere una orbita più alta. Sono stati rimossi i punti di aggancio con il serbatoio esterno e un adattatore di prua che sostituisce il cono anteriore. Questo adattatore sarà fornito con propulsori di separazione per staccare gli stadi durante la salita.

Secondo stadio

Il secondo stadio, costruito dalla Boeing, è spinto dal propulsore a razzo J-2X alimentato da idrogeno e ossigeno liquidi. Il J-2X deriva dal propulsore J-2 utilizzato nei vettori Saturn IB e Saturn V. La riprogettazione del propulsore ha permesso di aumentare la spinta del propulsore originale J-2 da 40 279 kN nei vettori Saturn a 51 487 kN nell'Ares I.

Anche se questo propulsore deriva da un progetto già consolidato, il secondo stadio è completamente nuovo. Originalmente dovevano essere utilizzati serbatoi separati per l'ossidante e il carburante e per diminuire la massa è stata utilizzata una paratia in comune tra i due serbatoi, un concetto che risale all'era Apollo. In questo modo è possibile aumentare la capacità del carburante, che raggiunge i 135 125 Kg (297 900 libbre) e diminuire l'accelerazione iniziale del secondo stadio a circa 0,6 g. Il secondo stadio contiene anche una struttura per l'aggancio con il veicolo Orion e un sistema di propulsione per controllare la rotazione del primo e secondo stadio durante il volo.

Il propulsore J-2X verrà impiegato nella cosiddetta modalità primaria. La modalità secondaria verrà invece impiegata nello stadio superiore dell'Ares V. In modalità primaria, il propulsore si accenderà dopo circa 127 secondi dal lancio, dopo la separazione del primo stadio, ad una altezza di 36 miglia (57,9 km). L'accensione durerà 465 secondi, impiegando quasi 400 000 litri (105500 galloni) di propellente, facendo raggiungere al secondo stadio dell'Ares I un'altezza di 80 miglia (128,7 km). Dopo lo spegnimento del J-2X, la navetta Orion si separerà dallo stadio superiore e accenderà i propulsori per inserirsi in orbita bassa terrestre. Da qui potrà raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale oppure congiungersi con l'Earth Departure Stage e il modulo lunare Altair dell'Ares V.

 

Missioni

Ares I-X (28 ottobre 2009)

Il vettore di test è simile per massa e dimensione ad un razzo Ares I contenente la navetta Orion ed è alimentato da un singolo razzo a combustibile solido a quattro segmenti, analogo a quelli utilizzati nello Space Shuttle, modificato per includere un quinto segmento inattivo. La navetta Orion e lo stadio superiore saranno sostituiti da modelli che contengono centinaia di sensori per le telemetrie e i dati di volo.

Il test ha seguito la traiettoria di una vero lancio, con velocità massima di 4,76 Mach e altezza massima di 150.000 piedi (45.720 m), dove i due stadi si sono separati. Dopo la separazione, il primo stadio ha dispiegato i paracadute, ma a causa di un difetto nell'apertura il primo stadio ha impattato con l'oceano deformandosi. I dati ottenuti dal lancio saranno analizzati dai tecnici NASA dopo il recupero del secondo stadio.

il video del lancio:

 

Ares I-Y (2012)

Il secondo test è previsto per il 2012 e servirà per collaudare i nuovi razzi a combustibile solido a cinque segmenti, il sistema di controllo di volo, il propulsore J-2X e l'avionica.

 

Ares V

Altezza: 109,2 m

Diametro: 8,40m

Massa: >3000t

Stadi:2

 

Ares V è il vettore per il lancio dell'Earth Departure Stage e del Lunar Surface Access Module nonché in grado si trasportare rifornimenti e e diversi moduli per la Stazione Internazionale o sonde planetarie di massa simile a Galileo o Cassini-Huygens. Questo vettore sarà complementare all'Ares I, che invece avrà il compito di lanciare la capsula dell'equipaggio Orion. Ares V è in grado di portare circa 130 tonnellate in orbita terrestre bassa (LEO) e circa 65 tonnellate sulla luna, il che pone Ares V nella stessa classe di vettori occupata dallo statunitense Saturn V e dal russo Energia e lo rende in grado di supportare l'esplorazione umana della Luna e di Marte.

 

Primo Stadio

Il primo stadio possiede due tipi diversi di propulsore: analogamente allo Space Shuttle, verranno utilizzati combustibili solidi e liquidi simultaneamente. I razzi a combustibile solido saranno simili ai Solid Rocket Boosters dello Shuttle, con un segmento aggiuntivo. Saranno anche presenti cinque propulsori RS-68 a combustibile liquido connessi con una versione più grande del serbatoio esterno presente sullo Shuttle. Originalmente era stata considerata la possibilità di utilizzare cinque propulsori SSME utilizzati nell'orbiter, ma RS-68 risultò più semplice nel progetto e nella costruzione, con maggiore spinta e costi ridotti.

Secondo stadio

Il secondo stadio è basato sullo stadio S-IVB utilizzato nei razzi Saturn IB ed è chiamato Earth Departure Stage. Il propulsore utilizzato è un singolo J-2X (usato anche come secondo stadio di Ares I) che spingerà il modulo lunare o il carico in orbita. Durante le missioni lunari il propulsore serve anche per spingere Orion e l'LSAM in una traiettoria verso la Luna.

Mentre nell'Ares I il propulsore J-2X verrà utilizzato nella cosiddetta modalità primaria, nell'Ares V sarà utilizzato nella modalità secondaria. In quest'ultima, dopo il distaccamento del primo stadio, dopo 325 secondi dal decollo e ad una altezza di 76 miglia (122,3 km), verrà acceso per 442 secondi. Erogherà una spinta di 42 380 kN (242 000 lbf) durante questa prima accensione, per portare il suo carico in orbita bassa terrestre.

In caso di missione lunare, dopo l'aggancio del secondo stadio, contenente l'Earth Departure Stage e il modulo lunare con la navetta Orion, verrà effettuata una seconda accensione di altri 442 secondi per raggiungere la velocità di fuga e inserire il velivolo in rotta verso la Luna.

 

Fonti: www.wikipedia.org, www.nasa.gov

Modificato 5 Novembre 2009 da butthead

[Simone]

Nonchiedono poco a progetto e materiali! Penso che sistia lavorando allimite della tecnologia esistent,soprattutto metallurgica,visti l'altissima spinta dei motori,e la robustezza richiesta alla struttura portante.

[Nocs]

Siamo ritornati hai tempi del'Apollo 11 40 anni indietro.

[butthead]

immagini ridimensionate e Ares V aggiunto...

@Nocs: se i progetti(non le tecnologie) di 40 anni fa tengono ancora perchè non utilizzarli risparmiando denaro?

[Nocs]

Non credo che ci sia risparmio basta leggere le critiche in wiki:

 

http://it.wikipedia.org/wiki/Ares_I

 

O i problemi di costo:

 

http://www.asi.it/it/news/ares_ix_riuscito_il_lancio_di_test

 

 

 

E dopo con le navette si paritva con il carico e si ritornava a casa a terra.

 

Con l'Ares si parte separamente modulo equipaggio e modulo servizio e si torna in ACQUA.

 

40 anni di ricerca buttati al mare, io che sono ing. elettronico progettista se devo ritornare indietro cambio mestiere.

[Simone]

Effettivamente la "strategia" sa tanto di retrò, potrebbe peròessere stata motivata dalle masse considerevoli ingioco.

Secondo me viè da dire che due lanci per fare una missione sonoun rischio,raddoppia la probabilità di fallimento (basta che UNOn onfunzioni),bisogna vedere se l'affidabilità maggiore dei singoli lanciatori sarà in grado di compensare questo fatto

[Veltro]

La scelta della NASA è rivolta soprattutto alla sicurezza dell'equipaggio.

 

L'ARES I infatti è progettato per garantire un felice ritorno agli astronauti . Un paio di esempi

- Il Launch Abort System ( il razzo sulla cima del modulo di comando) per evitare episodi come quello del Challenger.

 

- Un razzo a combustibile solido. Oggi considerato molto affidabile, anche in virtù dell'esperienza Shuttle. E anche nel malaugurato caso di un razzo difettoso , c'è il sopra menzionato LAS e il fatto che non ci sono altri sistemi vitali intorno che potrebbero essere danneggiati.

 

- Uno scudo termico più piccolo e quindi più facile da controllare e sostituire .

 

- La procedura di rientro con paracadute è considerata più sicura ed efficiente dell'atterraggio stile Shuttle

( appesantito dal doversi portarsi dietro ali, carrelli d'atterraggio , freni, flap , alettoni ... tutta roba che se non c'è non può rompersi).

 

Tutte misure di sicurezza inutili su un vettore che deve portare in orbita solamente cargo. Ed ecco l'Ares V , completamente ottimizzato per tirare su un bel carico e non costare troppo ( relativamente).

 

E così ci ritroviamo un mezzo molto sicuro per gli astronauti e un mezzo in grado di sollevare un bel carico rimanendo competitivo , entrambi specifici per il loro ruolo.

 

L'Ares IV era una possibilità intermedia. Un vettore medio con capacità di portare sia cargo che astronauti ma ormai questa soluzione sembra sia stata abbandonata dai vertici NASA.

[Rick86]

E' arrivato oggi dopo tante speculazioni l'atteso budget per la NASA nei prossimi anni.

 

Ed è stato ucciso l'Orion e il suo vettore Ares I (che tra l'altro ha già volato): ciò significa che, anche se la ISS continuerà a venire usata fino almeno al 2020, entro due anni gli USA perderanno ogni capacità di inviare un uomo nello spazio, senza che esista al momento nessun programma di nuove navette.

Ovviamente scordiamoci poi la luna e marte: forse solo una corsa al pianeta rosso ed un'improbabile alleanza tra Russia, UE e USA potrebbe impedire la catastrofe di un cinese come primo uomo a mettere piede su marte.

 

Ed è inutile nascondersi dietro la favola dei programmi privati: ad oggi si tratta di investimenti senza alcun ritorno economico significativo a fronte di immani costi di sviluppo: un conto è lanciare una navetta suborbitale, un conto è costruire una capsula capace di raggiungere l'orbita bassa, rimanerci per diversi giorni per poi ritornare sulla terra: con lo stato attuale della tecnologia è come pretendere di dare in mano un Boeing 747 a Charles Lindbergh.

Anche la procedura per certificare come adatto al volo umano un lanciatore è diversissima ed enormemente più costosa rispetto a quella richiesta per un semplice vettore commerciale.

 

La dura realtà è che dal 2011, a meno di un qualche miracolo europeo (abbiamo le conoscenze tecnologiche e avrebbe costi paragonabili al Galileo già finanziato, ma credo sia improbabile) gli unici paesi al mondo in grado di lanciare astronauti saranno la Russia (con tecnologia degli anni '70) e la Cina (con tecnologia analoga alla Mercury di Glenn, e non credo siano capaci di attraccare alla ISS).

 

Certo, non è detta l'ultima parola. Con grande previdenza è stato deciso da Bush che il programma Constellation non possa venire cancellato dal Presidente, ma necessita di una specifica autorizzazione del Congresso. Credo che, a questo punto, molto dipenda dalle capacità politiche dell'attuale amministratore della NASA (1) nel coagulare intorno ad Orion un'allenza delle industrie aerospaziali e di vari gruppi di pressioni (trade union e politici locali) preoccupati dalla perdita dei posti di lavoro causata da questa pazzesca decisione. A queste lobby si aggiungerebbero ovviamente i Repubblicani, anche solo per fare uno sgambetto ad Obama. Può essere che il congresso metta il veto (direi che le possibilità sono intorno al 40%) ma sarà durissima. In ogni caso grazie a questa legge la NASA sarà obbligata anche per quest'anno a finanziare Constellation. Constellation per cui tra l'altro sono già stati spesi 9 miliardi di dollari, in avanzato stato di completamento (Ares I ha già volato) e per cui ne serviranno almeno altri 2,5 per pagare le penali alle industrie e rimanere.... con un pugno di mosche.

 

Il budget in se poi è assurdo, si eliminano i voli manned ma si prolunga la vita della ISS, si vuole risparmiare uccidendo Constellation ma il budget complessivo della NASA viene addirittura leggermente aumentato (ma per..... la protezione dell'ambiente!!!).

 

A leggere questa notizia insieme al declino dell'industria occidentale, fa davvero pensare poi a come sarà il mondo tra 40 anni. E sono previsioni davvero tristi, e chi parla è uno che di solito è molto ottimista.

 

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(1) a proposito, chi è? Ce lo vedete politicamente abbastanza abile da mettere insieme industria, politici locali e lavoratori e usare questa lobby come gruppo di pressione sul congresso? Perchè questa è davvero l'ultima spiaggia

 

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EDIT: può essere, col senno di poi, che lo space shuttle negli anni '70 sia stato un errore? Navetta bellissima, per carità, e ha reso quasi di routine l'accesso alla LEO ma forse uno sviluppo a spirale della tecnologia Apollo sarebbe stato preferibile: non saremmo stati limitati alla LEO (oltre lo shuttle non va) come volo umano, ed esisterebbe ancora la capacità di lanciare grandi carichi in orbita grazie alle evoluzioni del Saturn V. Pensate solo alla facilità di costruzione della ISS se esistesse ancora il Saturn V.

 

Da un lato l'accesso allo spazio sarebbe rimasto limitato a pochi astronauti, dall'altro non sarebbe stato limitato alla LEO.

Pensate solo ad uno skylab in orbita lunare: sarebbe stato tranquillamente fattibile a metà anni '70.

 

E sia una base permanente sulla superficie lunare sia una missione su Marte sarebbero stati alla portata per gli anni '90. A differenza dello shuttle l'Apollo andava fino alla Luna e aveva ampi margini di miglioramento.

Forse hanno davvero sbagliato strada 40 anni fa..... E il Constellation serviva davvero a ritornare sul sentiero giusto.

Modificato 1 Febbraio 2010 da Rick86

[-{-Legolas-}-]

Immagino che perfezionando le piattaforme di lancio e permanenza nello spazio disponibili allora, le cose sarebbero state molto diverse. Sicuramente non si sarebbe capito fino in fondo le possibilità si un sistema Shuttle, che avrebbe rappresentato un interrogativo, una terza via, tra vettori classici ed esotici, che sarebbe dovuta venire esplorata prima o poi. Meglio prima in questo caso, c'erano le condizioni giuste 40 anni fa, oggi non sarebbe possibile ripetere l'impresa, che fu parecchio coraggiosa.

 

Lesson Learned

 

In particolare, a pag 64 in un'immagine si vede cosa avrebbe dovuto essere negli intenti, mentre a pag 65, si vede che fu tutt'altro.

 

Per chi ha voglia di leggere anche The Space Shuttle Decision

 

Cliccate su "Table of Content" ed andate avanti.

Modificato 2 Febbraio 2010 da -{-Legolas-}-

[Simone]

Ragazzi, adesso ci sono altre priorità, quando mancano i soldi per le necessità primarie, i sogni vengono messi un pò da parte. Una soluzione potrebbe essere il prolungare-correndo qualche rischio- la vita operativa dello Shuttle almeno fino al 2013, quando il miglioramento dell'economia potrebbe portare a riconsiderare qualche "taglio", poi la NASA potrebbe cominciare a ridurre un pò gli sprechi, che mi si dice non manchino .

La ISS sarà raggiungibile dai sempreverdi CargoProgress e Soyuz- anche la Russia non può permettersi di rinunciare ai golosi pedaggi, è sempre qualcosa, ora c'è la crisi, ed è lei che comanda!

[maxweber]

Ragazzi, adesso ci sono altre priorità, quando mancano i soldi per le necessità primarie, i sogni vengono messi un pò da parte. Una soluzione potrebbe essere il prolungare-correndo qualche rischio- la vita operativa dello Shuttle almeno fino al 2013, quando il miglioramento dell'economia potrebbe portare a riconsiderare qualche "taglio", poi la NASA potrebbe cominciare a ridurre un pò gli sprechi, che mi si dice non manchino .

La ISS sarà raggiungibile dai sempreverdi CargoProgress e Soyuz- anche la Russia non può permettersi di rinunciare ai golosi pedaggi, è sempre qualcosa, ora c'è la crisi, ed è lei che comanda!

 

 

EPPUR SI MOVE! In sintesi, mi sembra questo il senso della bella notizia che ci dà Luigi Bignami su La Repubblica di oggi. Vi invito a leggerlo attentamente: ci sono buone notizie per il programma Orion e Ares:

 

Tagli alla Nasa, Obama ci ripensa

"La navicella Orion non morirà"

Il veicolo che avrebbe dovuto riportare l'uomo sulla Luna sarà usato come scialuppa per la Stazione spaziale internazionale. In una lettera aperta al presidente, gli ex astronauti dell'Apollo avevano definito "devastante" la rinuncia al progettodi LUIGI BIGNAMI

 

Tagli alla Nasa, Obama ci ripensa "La navicella Orion non morirà"

 

Il presidente degli Stati Uniti Barack Obama

LA NAVICELLA Orion, pensata per il ritorno dell'uomo sulla Luna, non morirà, ma cambierà destinazione d'uso. Domani, il presidente degli Stati Uniti Barack Obama annuncerà la prosecuzione del progetto, che sopravviverà ai tagli dei fondi Nasa. Una decisione presa dopo che persino gli ex astronauti delle missioni Apollo erano scesi in campo per salvare il programma spaziale statunitense.

 

Il progetto della navicella Orion era partito quando l'ex presidente degli Usa, George Bush, aveva deciso di ridare vita al programma Luna e di tornare sul nostro satellite con una base abitata entro il 2020. La costruzione della navicella avrebbe permesso in un primo tempo, attorno al 2014, di mandare materiali e uomini alla ISS, la Stazione Spaziale Internazionale, e, a partire dal 2020, di inviare quattro uomini sulla Luna e più in là anche su Marte.

 

Ma i tagli voluti da Obama all'inizio di quest'anno hanno cancellato il progetto di costruzione del razzo Ares I, che avrebbe lanciato la Orion e, di conseguenza, anche il progetto della navicella non ha avuto più senso. Cancellando il progetto Orion tuttavia, la Nasa si sarebbe trovata totalmente succube della Russia e dell'Europa per portare materiali e uomini alla ISS. Gli Shuttle, infatti, dovrebbero terminare le loro missioni a partire dalla fine di quest'anno. Per questo motivo la Lockeed Martin Space System, la società che aveva ottenuto il contratto per la costruzione della navicella e che ha continuato le ricerche e le prove tecniche fino ad oggi, ha fortemente suggerito ad Obama di ritornare almeno parzialmente sui suoi passi.

 

Contro la cancellazione del progetto Orion si sono schierati anche un gruppo di astronauti che aveva partecipato alle missioni Apollo negli anni Sessanta e Settanta. In una lettera aperta, Neil Armstrong, James Lovell ed Eugene Cernan hanno definito "devastante" l'eliminazione dei razzi Ares e della navicella Orion.

 

 

Alla fine, sembra che Obama abbia accettato il consiglio. Stando ad alti rappresentanti della Nasa, il presidente statunitense annuncerà domani che l'Orion Crew Exploration Vehicle continuerà ad essere sviluppato, anche se solo come scialuppa di salvataggio per gli astronauti che vivono a bordo della stazione orbitante. Domani infatti, Obama terrà un discorso alla Nasa nel quale oltre a questo probabile annuncio, "svelerà l'iniziale sviluppo di un razzo molto potente che dovrebbe essere pronto a partire dal 2015", ha detto Lori Garver, vice amministratore delegato della Nasa durante il 26mo National Space Symposium.

 

Orion potrebbe essere pronta entro un paio di anni e in futuro potrebbe comunque essere utilizzata per viaggi oltre l'orbita terrestre, anche se Garver ha sottolineato che al momento non ci sono piani per utilizzare la navicella in questo modo. Ora bisognerà capire quale razzo potrà lanciare la Orion anche se non risulta particolarmente complesso adattarla a razzi già in dotazione alla Nasa e molto affidabili.