Le risposte di C&S alle 42 domande di AM

REdazione

Per quel che ne so mi sembra di aver capito si parla di sovra pressione perchè la tuta deve resistere contemporaneamente alla pressione interna ed esterna.
Da 0.3 atmosfere a quasi 0
Se la tuta perdesse pressione l'astronauta potrebbe subire il mal di decompressione e morire in pochi secondi

spacesuitmaster.wordpress.com/tute-spazi...delle-tute-spaziali/

www.astronomia.com/2011/08/01/le-tute-spaziali/

 Le tute sono riempite con ossigeno puro pressurizzato a soli 4.3 psi di pressione (circa 1/3 di Bar) per evitare un eccessivo irrigidimento della tuta stessa con conseguente impossibilità di movimento. Prima di effettuare un’attività extraveicolare, per evitare problemi di embolia, l’astronauta si sottopone ad una procedura di pre-respirazione (pre-breathing) per un tempo che può variare dai 45 minuti se a bordo dello Shuttle fino a ben 4 ore se a bordo dell’ISS. In totale queste tute offrono un’autonomia di circa 8 ore con una mezz’ora addizionale di “riserva”.

 

Life Support System On the back of the spacesuit is a backpack that houses the supplies and equipment to make the suit work. This backpack contains the oxygen that astronauts breathe and that pressurizes the suit. A regulator in the backpack keeps the suit at the correct pressure. A fan circulates oxygen through the suit and life support system where the carbon dioxide that astronauts exhale is removed from the suit. The backpack provides electricity for the suit and holds a two-way radio for communication. The backpack also contains water for the cooling garment, a chiller to cool the water, and a pump that circulates the chilled water. 

www.nasa.gov/centers-and-facilities/john...lk-spacesuit-basics/

Quindi, come supponevo, c'erano DUE pompe separate. Una per il ricircolo del circuito di raffreddamento, e una per mantenere la pressione interna. Più ventilatore, sistema di sublimazione, ecc. Più la radio.

Ma che batterie avevano, che facevano funzionare tutta sta roba per sette ore non-.stop?

redazione ha scritto:

Grazie Crotti per la risposta esaustiva. Mi resta una cosa da capire: perchè mai la tuta dovrebbe andare in sovrapressione? C' è un compressore interno? Altrimenti, come si mantiene la pressione all'interno della tuta? Li "pompano" prima di uscire?

Ci sono spiegazioni un po' vaghe sul perchè la tuta dovrebbe andare in sovrapressione: l'intensa attività fisica degli astronauti e/o l'esposizione ad oltre 100 gradi della tuta, poteva provocare una leggera espansione delle molecole d'ossigeno dentro la tuta stessa, dovute all'aumento del calore interno, creando un piccola sovrapressione; potevano verificarsi piccole oscillazioni dovute a delle brevi "carenze" del PLSS che regolava la pressione interna ed il flusso d'ossigeno; durante i movimenti l'astronauta poteva comprimere le superfici interne della tuta, influenzando la distribuzione della pressione interna, che poteva portare ad un momentaneo e piccolo, picco di sovrappressione. Non ho dati che, non solo in Apollo 15, ma anche nelle altre 5 missioni, possano certificare che quella valvola sia effettivamente mai entrata in funzione anche una sola volta. Poi magari è successo eh, però a quel punto per saperlo bisogna veramente leggersi tutti i rapporti missione di tutte e 6 le missioni. 

@ namuh

Veramente sei tu che ogni volta mi cerchi, non il contrario, comunque a posto così.

L'astronauta non decelera mentre cade.
Esso è all'interno di un campo gravitazione quindi semmai accelera (si tratti di 0.5, 0.3 o anche 0.1 metri di caduta).

Per tempo di decelerazione si intende il tempo che impiega un corpo a portarsi dalla velocità v1 (ovvero la velocità nell'istante prima dell'impatto con l'ostacolo) alla velocità v0 (cioè velocità 0 m/s, quiete, nell'istante dopo l'impatto).

Nel nostro caso quindi il tempo di decelerazione è il tempo che impiega l'astronauta (nell'istante in cui tocca la superficie) a portarsi dalla velocità di 1.27 m/s a 0 m/s.

Tale tempo di decelerazione quanto più è breve, tanto più l'impatto risulterà violento.

Perché con il materazzo gli atleti del salto in alto non si fanno male? Perché il materazzo, essendo tutt'altro che rigido, allunga il tempo di decelerazione dell'atleta, che inizia nell'istante in cui l'atleta lo tocca, e finisce al raggiungimento dello stato di quiete. Cio riduce significativamente l'impulso forza.

Al contrario il pavimento riduce il tempo di decelerazione e dunque l'urto risulta violento.

Come dicevo il tempo di decelerazione è complesso da calcolare caso per caso perché tiene conto di molti fattori come il grado di elasticità/rigidità dei corpi, la natura dei materiali interessati dall'urto ecc.
Per ovviare al problema si prende in considerazione l'urto ideale, ovvero gli urti tra corpi totalmente anelastici e perfettamente rigidi. Il tempo di decelerazione stimato in questo tipo di urti è di 0.1 secondi.

Quindi tu capisci che sia la superficie lunare che gli scarponi degli astronauti non possiamo considerarli "corpi" rigidi/anelastici, dunque non possiamo utilizzare 0.1 secondi come tempo di decelerazione.

In questi casi è più ragionevole considerare almeno 0.5 secondi come tempo di decelerazione (anche se secondo me in questo caso è sensibilmente più alto).

Quindi no, non ho calcolato il tempo di decelerazione, se è questo che volevi sapere. Quel 0.5 secondi è ovviamente fittizio/standard (come già avevo scritto nel precedente post).

Ps: in mezzo secondo potrebbe affondare in 10 cm di regolite. Dipende dalla resistenza che gli oppone.
Capisci perché è complesso da calcolare?

 

In ogni caso le espulsioni sia di Co2 che ossigeno delle tute sono estremamente basse con potenze trascurabili tra lo 0,01 N e lo 0.03 N perchè non sono getti propulsivi ma solo flussi controllati per mantenere la pressione interna e rimuovere i gas residui

Si le tute delle missioni Apollo avevano delle batterie argento-zinco da500 watt
Quelle di artemis dovrebbero essere al litio

No ma ragazzi, qui il problema è un altro: un compressore che mantiene la pressione, un ventilatore che circola ì'aria, una pompa dell'acqua che ha la forza di muovere il liquido tutto intorno al corpo, un sistema di sublimazione, una two-way radio, tutto che funziona ininterrottamente per otto ore consecutive - con quale batteria? Quella di Mazinga-Robot?

Sono andato sul doc ufficiale del PLSS, ma dice solo "Power Source Silver-Zinc Battery (Rechargeable)". Gli specs della batteria non ci sono.

Li mè cojoni!

www.nasa.gov/wp-content/uploads/static/h.../alsj-flightplss.pdf

Redazione 

Si dice "mei cojoni" senza "li".
Oppure in questi casi è valida in alternativa anche l'esclamazione "stocaxxo".

L'Eva più lungo fu quello di Apollo 17 che duro 7 ore 37 min
Avevano batterie da 400-500 watt ora.
Ma sia la ventola di circolazione ( 1-2 w) ,la pompa dell'acqua (5-10 w) il sistema di raffreddamento e sublimazione (20-30 w) la radio (5-10 w) l'elettronica di controllo (10w)  erano a bassa potenza.
Ovviamente i dati combaciano alla perfezione
Non avevano spie o led o processori per risparmiare.
Ah dimenticavano erano usa e getta


www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2...6owDFQAAAAAdAAAAABAV


Qui c'è tutto tranne i guanti neri !!!

 

SAM ha scritto:

In questi casi è più ragionevole considerare almeno 0.5 secondi come tempo di decelerazione (anche se secondo me in questo caso è sensibilmente più alto).

Sensibilmente più alto? Addirittura!
Per il momento restiamo sulla tua stima “conservativa” di 0,5 secondi per piacere.

Quindi no, non ho calcolato il tempo di decelerazione, se è questo che volevi sapere.

L’avevo capito che non l’avevi calcolato. Quello che ti ho chiesto è un’altra cosa: di calcolare non il tempo, ma lo SPAZIO percorso dall’astronauta durante la decelerazione.
Se ci vogliono 0,5 secondi per rallentare da 1,27 m/s a 0 m/s, durante quegli 0,5 secondi l’astronauta continua il suo moto verticale per X cm nella regolite finché non si ferma del tutto.
Hai tutti i dati che ti servono: dalla velocità iniziale (1,27) e finale (zero) e dal delta t (0,5) puoi calcolare l’accelerazione (negativa perché è una decelerazione). Poi metti tutti i valori nella formula del moto rettilineo uniformemente accelerato (che si studia alla scuola superiore, quindi la conoscerai sicuramente) e calcoli lo spazio percorso negli 0,5 secondi di decelerazione.
Riesci a fare questo semplice calcolo?

Il problema dell'energia è fondamentale anche per la regolazione della temperatura all'interno del modulo. Il controllo della temperatura ciuccia energia più di quanto un tedesco beve birra!

@ namuh

La velocità decade velocemente (scusa il gioco di parole) dal momento dell'impatto, lo capisci?

È come se mi chiedessi di calcolare di quanto si accorcia la parte anteriore di un'automobile a seguito di un urto a 107 km/h contro un muro verticale di sabbia, e di quanto l'automobile riesca a penetrare la sabbia.

Possiamo stimare che l'automobile si arresti (raggiunga la quiete) in 0.8-1-1.2 secondi, e quindi stimare l'impulso forza, ma calcolare tutto il resto è molto complesso. Ci sono troppi parametri in gioco, come la densità della sabbia, il peso specifico della sabbia, il tipo di veicolo, la superficie anteriore del veicolo, l'aerodinamica del veicolo, i dati del Crash test di quello specifico veicolo ecc. Ma anche avendo TUTTI i parametri avresti solo una stima.

Se davvero per te si tratta di "un semplice calcolo" fallo tu, vediamo, cosa devo dirti?

Io credo che basta così.

redazione ha scritto:

<strong>No ma ragazzi, qui il problema è un altro:</strong> un compressore che mantiene la pressione, un ventilatore che circola ì'aria, una pompa dell'acqua che ha la forza di muovere il liquido tutto intorno al corpo, un sistema di sublimazione, una two-way radio, tutto che funziona ininterrottamente per otto ore consecutive - con quale batteria? Quella di Mazinga-Robot?

Sono andato sul doc ufficiale del PLSS, ma dice solo "Power Source Silver-Zinc Battery (Rechargeable)". Gli specs della batteria non ci sono.

Li mè cojoni!

www.nasa.gov/wp-content/uploads/static/h.../alsj-flightplss.pdf

Considerando che i PLSS più "bastardi", quelli di Apollo 15-16 e 17, pesavano circa 37 kg, tutto compreso. Dove per tutto compreso intendo chassis, serbatoi ossigeno+serbatoietti supplementari + pompe varie/compressori/ventilatori + sublimatore + tubature e filtri + apparato radio principale di trasmissione. Tutto in uno zaino che misurava 66 cm di altezza, 46 di larghezza e 25 cm di profondità; qui le misure  en.wikipedia.org/wiki/Primary_life_support_system Quindi mi chiedo quanto fossero grosse e quanto pesavano quelle batterie che gestivano tutto il PLSS per oltre 8 ore di fila. Poi adesso arriverà SAW travestito da Egilos a spiegarti che tutti i megadispositivi del PLSS erano a bassissimo consumo energetico, Classe A++++, quindi bastavano anche 10 pile Duracell mezza torcia a far funzionare il tutto per 8 ore + anche scorta energia di riserva. Va però anche detto che i PLSS sono stati testati dalla NASA a terra, anche dentro le camere a vuoto, con stress-test fino ad 8 ore consecutive simulando i tempi di una EVA completa.  www.nasa.gov/history/50-years-ago-apollo...sses-vacuum-testing/   poi c'è 'sto PDF di 39 pagine che NON ho alcuna intenzione di leggermi, sempre della NASA   www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j...-x6BMrZF6J0m-_mmU1at   P.S. A pagina 28 e 29 del PDF, ci sono due foto di Apollo 11 (Courtesy NASA ) che sono proprio come le stampe originali del 1970 che avevo postato, senza verdino da radiazioni, quando non c'era Kipp Tague a ripulirle con Photoshop 

SAM ha scritto:

Se davvero per te si tratta di "un semplice calcolo" fallo tu, vediamo, cosa devo dirti?

Incredibile! SAM, ormai conosciuto nell’ambiente come “SAM il calcolatore” (nel senso buono della parola), si rifiuta di fare un semplice calcolo da liceale, dopo che gli ho pure spiegato il procedimento!

Hai detto che l’astronauta, quando atterra dopo aver saltato, subisce una decelerazione che dura un certo tempo, perché gli scarponi e la regolite non sono perfettamente rigidi, quindi l’atterraggio è “morbido”.
Il tempo di decelerazione non l’hai calcolato ma l’hai stimato “a sensazione” in 0,5 secondi. E questa sarebbe una stima conservativa, perché secondo te è ancora più alto.

Nell’istante iniziale dell’impatto, gli scarponi arrivano sulla regolite alla velocità di 1,27 m/s (l’hai calcolata tu e io la prendo per buona).

Problema n.1: lo studente calcoli la decelerazione media.
Velocità finale (0) meno velocità iniziale (1,27) fratto tempo finale (0,5) meno tempo iniziale (0) = -2,54 m/s^2 (giustamente col meno davanti perché è una decelerazione).

Problema n.2: lo studente calcoli lo spazio percorso dal corpo durante la decelerazione, considerando la decelerazione costante.
Formula del moto rettilineo uniformemente accelerato:

s = s0 + v0 t + 1/2 a t^2

dove:
s0 = 0 m
v0 = 1,27 m/s
a = -2,54 m/s^2
t = 0,5 s

Risultato:
s = 0,3175 m

Questo significherebbe che, nell’urto, scarponi e regolite si dovrebbero comprimere complessivamente di 32 centimetri (e l’avevo già calcolato tre post fa, ma non hai letto/capito). Gli scarponi si comprimono di 2 centimetri, volendo esagerare. I restanti 30 cm sarebbero la compressione della regolite. Cioè gli scarponi dovrebbero affondare di 30 cm nella regolite! Hai presente quanto sono 30 cm? Hai presente Rocco Siffredi? Ecco.

Ti pare che gli astronauti affondino 30 cm nella polvere dopo aver saltato?? Evidentemente quel tempo di decelerazione di 0,5 secondi, che hai stimato “a capocchia” e che ti sembrava pure troppo breve, invece è fin troppo lungo! Di conseguenza l’impulso forza che hai calcolato è troppo basso.

Ma so già che non ammetterai mai il torto (sempre ammesso che tu capisca cosa ho scritto). Perciò ora mi prendo i pop corn e mi godo la tua arrampicata sugli specchi.

Namuh fai così 
Invece di  cercare tramite i calcoli la formula giusta per far sventolare una bandiera , comprane una di 2 metri quadrati , piantala in un giardino e comincia a saltare come una pazza .
Vedi se sventola  !!!
Stile Portobello .
Fai parlare la bandiera 
Poi posta il risultato ( magari un piccolo video ) che chiude il discorso .
E torni a mangiare i pop corn
 

Namuh ha scritto:

Questo significherebbe che, nell’urto, scarponi e regolite si dovrebbero comprimere complessivamente di 32 centimetri (e l’avevo già calcolato tre post fa, ma non hai letto/capito). Gli scarponi si comprimono di 2 centimetri, volendo esagerare. I restanti 30 cm sarebbero la compressione della regolite. Cioè gli scarponi dovrebbero affondare di 30 cm nella regolite! Hai presente quanto sono 30 cm? Hai presente Rocco Siffredi? Ecco.

Ti pare che gli astronauti affondino 30 cm nella polvere dopo aver saltato?? Evidentemente quel tempo di decelerazione di 0,5 secondi, che hai stimato “a capocchia” e che ti sembrava pure troppo breve, invece è fin troppo lungo! Di conseguenza l’impulso forza che hai calcolato è troppo basso.

 

Namuh, prova a fare gli stessi (semplici) calcoli considerando, al posto della regolite, una lastra di ferro spessa 10cm, considerando sempre un rallentamento di 0.5 secondi, e poi mi dici se affondi di 30cm.
(Lasciami un pò di pop corn).

P.s.: so che per partito preso non capirai quel che voglio dire, ma mimportasega. Sicuramente chi legge capirà certamente.

Noto un curioso silenzio da parte dei debunker sulla questione PLSS e la sua magica batteria di Mazinga Robot. Di solito quando nasce un nuovo sospetto arrivano premurosi  a calmierarlo, invece in questo caso fannno finta di niente. Coda di paglia?

Namuh

Cristo Santo namuh, avevo il vago sospetto che tu intendessi lo "spazio di frenata" (ahahah) in base al tempo di decelerazione, ma non ci volevo credere.
Continui ad accumulare figure di m facendo tutto da solo, ma l'aspetto più deprimente è che continui imperterrito con la tua arroganza.
Basta chiedere namuh.
Avresti potuto chiedermi "posso calcolare lo spazio percorso in base al tempo di decelerazione con la formula della cinematica?"
Ti avrei risposto: NO, quella puoi usarla in caso di accelerazione negativa (decelerazione) COSTANTE.
In caso di URTI la decelerazione NON È costante, ma dipende da innumerevoli fattori, e dunque calcolare lo spazio percorso in base al tempo di decelerazione STIMATO (negli URTI) è molto complesso (e ti ho già spiegato perché).
Avresti evitato di postare l'ennesima minchiata.
A prova che avevo vagamente sospettato dove volevi andare a parare, ti avevo dato pure un indizio nel post precedente: "al momento dell'urto la velocità decade molto velocemente".

Quindi secondo la tua fisica il veicolo in esempio che a 107 km/h impatta contro un muro di sabbia (spesso decine di metri), riportando un tempo di decelerazione (a seguito dell'urto) pari a 1.2 secondi, penetrerebbe nella sabbia di 17.83 metri??? Hahahahahah
Una trivella praticamente.

Ecco perché ti ho detto che negli URTI ci sono troppi parametri da considerare, come densità della sabbia, il peso specifico della sabbia, la superficie anteriore del veicolo, la massa del veicolo, l aerodinamica del veicolo ecc ecc ecc ecc ecc.

Idem nel caso dell'astronauta. Quanto affonda nella regolite (a seguito di un salto: QUINDI TRATTASI DI URTO CONTRO LA SUPERFICIE) considerando 0.5 secondi come tempo di decelerazione? Dipende dalla densità della regolite in quella regione specifica, il peso specifico, la superficie della pianta degli scarponi, il materiale degli scarponi, la forma della pianta ecc ecc ecc.

Ma una persona normale che capisce la differenza tra spazio percorso in decelerazione COSTANTE (uniformemente nel tempo) e spazio percorso in decelerazione a seguito di URTI, può SOLO SUPPORRE che l'astronauta affondi di circa 10 cm con un tempo di decelerazione (da 1.27 m/s a 0 m/s) di 0.5 secondi.

Spero che stavolta basti davvero namuh.
Pensa a te stesso, concediti una pausa

CharlieMike
Ma perché, tu fino ad ora non hai modellizzato l'astronauta come un paletto di acciaio come fa Namuh?
Se dobbiamo pure pensare che avesse le articolazioni, le caviglie, o addirittura le ginocchia che sono quelle che da che mondo è mondo assorbono lo spostamento dovuto alla spazio percorso in decelerazione dopo un salto invece di far esplodere i menischi e le anche, allora siamo fottuti.

Vorrebbe dire che il mezzo secondo è quello impiegato dall'astronauta/molla umana ad assorbire, comprimendosi, quei 30 cm di spazio necessari alla frenata, e non che si pianta sulla Luna come fosse un ombrellone.

Se ragioni come loro vedrai che i conti ti tornano sempre.

@ redazione e Crotti
Riguardo alla valvola di sicurezza, nelle tute da Apollo 15 a 17 mi pare fosse all'altezza del ginocchio destro e sull'avambraccio sinistro c'era solo l'indicatore di pressione.

Riguardo le batterie, la tuta (EMU) studiata per lo shuttle (SSA), e tutt'ora in uso sulla ISS, fino alla fine degli anni 80, inizio anni 90, usava le stesse batterie Zn-Ag, l'unica differenza è che quelle Apollo avevano una cella in più. Le missioni shuttle hanno avuto EVA che sono durate più di 7 ore, mi pare anche una da più di 8 ore, usando lo stesso tipo di batterie. Negli anni 90 le Zn-Ag sono state  sostituite dalle ioni di litio poiché le prime si potevano ricaricare solo un numero limitato di volte.

KAMIOKANDE: 8 ore di EVA sulla ISS senza collegamento "ombelicale"? Cioè galleggiando nel vuoto, totalmente isolati dalla navicella? Ma poi, gli astronauti della ISS hanno lo stesso sistema di raffreddamento corporeo (pompa e circolo cooling) che aveveno quelli dell'Apollo?

Io comunque vorrei vedere le specs della batteria del PLSS, perchè tutta quella attività per 8 ore di seguito mi sembra davvero troppa.

(A parte il fatto che "rechargeable" dove? le ricaricavano all'interno del LEM, con UN'ALTRA BATTERIA?)

Questa storia mi puzza, bisogna approfondire.

@Redazione 

è pur vero che quando si parla di tecnologie militari (qui a beneficio spaziale) si chiama in causa il paragone tra Fiat 500 e Ferari ultimo modello, ma quelle batterie tra condizioni "atmosferiche" e necessità di durata avrebbero dovuto esse ar plutonio... de che anno era Ritorno ar futuro? 

Cum Grano Salis

Esatto! Hai centrato il punto.

A me sinceramente dispiace per Namuh perché secondo me è una persona intelligente (lo dico senza ironia o sarcasmo).
Spero per lui che abbia capito e che la finisca di porsi con arroganza.

SAM ha scritto:

Cum Grano Salis
Esatto! Hai centrato il punto.

Concordo.

Io non sono così esperto in calcoli ma cerco di fare tesoro di quello che è stato lo strumento principe della Scienza per secoli: l'osservazione.
Quante volte da bambini abbiamo fatto i salti in spiaggia? Non ricordo nessuno che sia mai sprofondato fino alle ginocchia nella sabbia.

Nemmeno l'incredibile Hulk penetra nel terreno per metri dopo un salto da centinaia di metri di altezza ma lascia solo qualche crepa
(si, lo sò, questo è un fumetto).

C'è stato solo un caso nella storia, che io ricordi, di un corpo sprofondato per metri (fino a scomparire) nel terreno dopo una caduta dall'alto.

Il drappo libero della bandivela oscilla con un movimento pendolare per più di 30 secondi prima di fermarsi
Spiegazione del debunker: siamo in assenza di aria dove anche un drappo di tessuto può comportarsi come un pendolo non essendo il drappo fermato dai 27 miliardi di miliardi di molecole d'aria.
Siamo sulla Luna 
Spiegazione del complottista: c'era una corrente d'aria intermittente che sparava aria di qua e di là rispetto al drappo, e diminuendo progressivamente l'intensità lo fermava in 30 secondi, d'altronde la Nasa, con tutti i soldi che aveva, poteva permettersi di costruire questi compressori spara aria con intensità variabile nel tempo da indirizzare verso le bandiere e produrre documenti filmati per ingannare il mondo.
Debunker: e il rasoio di Occam? 
Complottista: usalo per tagliarti la gola.
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