La bandiera di Apollo 14 che si muove da sola

Calipro ha scritto:

stesala ha scritto: Io ho ipotizzato un equivalente 30, Kamionkade un equivalente 12.

Ma c'è una differenza enorme come area in uscita.

Con sezioni circolari e arrotondando i decimali:
con 12 mm di diametro: 113 mm^2
con 30 mm di diametro: 706 mm^2

Siamo praticamente a un rapporto di 1:7 tra i vostri rispettivi calcoli...è una differenza macroscopica e direi che la cosa va chiarita.

Certo che va chiarita!
Io ho fatto una stima ripeto. Kamionkade ha fatto una stima.
La variazione è significativa principalmente per la quantità di gas che fuoriesce dal LEM. Con la mia stima, che avevo detto essere conservativa, si ottenevano circa 2 normal-metricubi di gas al minuto. un normal metrocubo è un metrocubo alla pressione standard (1atm). Ovvero con la mia stima, il LEM di volume inteno di 6,4 metri cubi, si svuota in 6 minuti (pressurizzato a 2 atmosfere circa), considerando naturalmente solo lo scarico via ugello, e non l'eventuale apertura del portello quando il differenziale di pressione lo permette. Forse la mia è anche conservativa visto che dal grafico gettano il PLSS dopo 3,5 minuti (portello aperto).
Però, ribadisco, mi baso solo sulla struttura di quella valvola manuale.

@Stesala:

Però, ribadisco, mi baso solo sulla struttura di quella valvola manuale.

Sul testo originale da cui proviene la figura della valvola ( l’Apollo Lunar Module News Reference della Grumman, a p. EC-22), sono indicate le sue prestazioni:

The valve can dump cabin pressure from 5.0 to 0.08 psia in 180 seconds without cabin oxygen inflow.

@ahmbar Ma dove nella pagina ( o nel report completo ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19740021148.pdf ) si dice che lo strumento, e' stato raggiunto adall'aria, come tu stesso confermi,, e non che abbia solo rilevato la variazione di concentrazione di molecole d'aria?

Humanclone

Non c’è scritto, quindi? Cos’è quell’aumento di concentrazione contemporaneo alle depressurizzazioni? Solo una coincidenza? Una nuvoletta di ossigeno che passava di lì per caso? Dillo chiaro e tondo che pensi questo e chiudiamo sto discorso, per favore.

Quindi se e non sai dove e' scritto cio' che ero curioso di leggere mi dici "Non lo so", non mi dici 3 volte "e' scritto qui" o ti ho risposto qui", e mi linki come prova lo stesso documento dove la questione non ha invece risposta, non mi sembra difficile

Ti diverte fare queste figure?

@ahmbar

Ho risposto alla tua domanda. Adesso tu rispondi alle mie.

Ho contattato Just CuriouS. E' stato molto gentile e ha risposto alla mia richiesta di esporre la sua tesi.
Riporto il suo messaggio integralmente sperando che qualcuno sia in grado di verificare i calcoli da lui fatti.

Piece of cake!

Assumptions:
1) the oxygen gas expands adiabatically i.e. the energy required to sustain the expansion comes from the internal energy of the gas. The adiabatic expansion is omnidirectional so that the gas body assumes a hemispherical envelope.
2) from airandspace.si.edu/multimedia-gallery/5570hjpg?id=5570 the ALSEP is set up about 200 metres from the LM while the flag is about 20 metres from the LM
3) the crew cabin has a volume of 4.5 cubic metres with a gas pressure of 33 kPa en.wikipedia.org/wiki/Apollo_Lunar_Module

Adiabatic Gas Equation
P1 x V1^k = P2 x V2^k
P2 = (V1 / V2)^k x P1
where state 1 is the known gas state and state 2 is the unknown gas state at the flag and the adiabatic gas constant for O2 is 1.4

Calculation of gas pressure at the flag from the known conditions in the cabin
P2 = [4.5 / 0.6667π x 20^3]^1.4 x 33000
= 0.33 Pa

Calculation of gas pressure at the flag from the conditions at the ALSEP as per 12:11 mark in Jet Wintzer's video
P2 = [(0.66667π x 200^3) / (0.66667π x 20^3)]^1.4 x 0.0001333
= 2.11 Pa

Hence it can be stated that the gas pressure at the flag would have been of the order of 1 Pa.
The flags themselves measured 1.52m x 0.91m so that the gas force exerted on them was
F = P x A
= 1 x 1.52 x 0.91
= 1.4 N or 140 grams weight
which would have generated a twisting moment of
M = F x d
= 1.4 x 0.76
= 1.1 N.m or 9.7 lb.in
This would have been more than enough to cause significant movement in the flag. Jet Wintzer is an ignorant hoax nutter with a long history of supporting any number of offbeat wacko conspiracy theories. The gas thermodynamics is straight forward and easily supports NASA's contention that the escaping gas through the cabin dump valve caused the flag movement!

Il messaggio originale può essere letto qui:
www.youtube.com/channel/UC8OK77lWhIVWtDlibiYPGtg/discussion

Cerco di rispondere ad un po di cose dette dal mio post in poi.

La questione del diametro. Io l'ho calcolato dalla conservazione della massa conoscendo la portata. Ora qui abbiamo una prima discrepanza, come ha riferito khalid il tempo di depressurizzazione dal momento dell'apertura della valvola sarebbe di 180 secondi. Io ho usato 310 secondi perché in un altro documento viene dichiarato che sul dump valve del forward hatch c'era un filtro antibatterico che rallentava l'uscita del flusso del gas, ma a quanto pare è solo una possibilità ed in effetti dal grafico la durata della depressurizzazione è di circa 3 minuti quindi 180 secondi. Resta però il fatto che la portata di gas è fissata.

Volume pressurizzato V0 = 6.7 m³ (= 235 ft³)
Pressione in cabina massima p0 = 34500 Pa ( = 5.0 psi)
Temperatura in cabina T0 = 297 K (= 75 °F)
Gas ossigeno puro -> Costante del gas R = 260 J/kgK , Indice adiabatico k = 1.4
Densità in cabina rho0= 0.45 kg/m³ ( = p0/R/T0 )
Tempo di depressurizzazione t = 180 sec

Quindi la portata massica che esce dal LEM ( massa di gas diviso il tempo) è

mt = rho0*V0/t = 0.0165 kg/s ( = 16.5 g/s )

Io mi sarei fermato qui perché 16.5 grammi di gas al secondo che si espandono nel vuoto mi pare una cosa ridicola al solo pensiero. Ora considerando un'espansione isoentropica fino al foro di uscita dove abbiamo Mach = 1 , una densità rhoe, una temperatura Te ed una velocità di uscita ue ( = ae perché Mach = 1)

rhoe = 0.28 kg/m²
Te = 247.5 K
ue = ae = (k*R*Te)^0.5 = (1.4*260*247.5)^0.5 = 300 m/s

la portata all'uscita deve essere uguale alla portata totale mt (conservazione della massa) quindi

mte = rhoe*Ae*ue = mt

da cui

Ae = mt/(rhoe*ue) = 16.5/(0.28*300) = 1.94E-4 m²

considerando un solo foro abbiamo de = 15.7 mm (più grande dei 12 mm da me inizialmente stimati, perché avevo considerato t = 310 s e non t = 180 s). Se ci sono più fori il diametro non può che diminuire perché la portata rimane la stessa, perciò se è vero lo schema della valvola, e ci sono almeno due fori, passiamo ad un diametro di 11.1mm. Detto questo il grafico che ho prodotto non cambia perché è tutto adimensionalizzato rispetto a al diametro di uscita de, ovviamente la distanza reale aumenta di circa il 29% (tanto per dare un idea 8 diametri passano da 9.5 cm a 12.6 cm), ma poco cambia ai fini del discorso.

Mi è stato chiesto perché abbia fatto diminuire la temperatura. La risposta è semplice, se il fluido si espande più o meno isoentropicamente (ricordiamo che la trasformazione isoentropica non esiste, se esistesse avremmo automobili a ciclo di Carnot invece che Otto o Diesel), finché c'è espansione la temperatura diminuisce perché non può fare altro. La domanda ora può essere: "ma sei sicuro che si espanda più o meno isoentropicamente?" La risposta è sì. A riprova metto un grafico preso da "Direct Simulation of Low-Pressure Supersonic Gas Expansions and its Experimental Verification" (Neß e Steffens 2013) che alla figura 2 riporta questo grafico



Quindi nello spazio immediatamente di fronte al foro il fluido può essere considerato come continuo e l'espansione come isoentropica, man mano che la densità cala il flusso passa da continuo a molecolare (o atomico che dir si voglia).

Per chiudere qui la questione senza stare troppo a girare intorno a calcoli, che devono essere approssimati per definizione, metto il risultato di un esperimento: si tratta di azoto gassoso (N2), quindi molto simile all'ossigeno, che si espande da un foro in cui è raggiunta all'uscita la condizione critica (M = 1). Il rapporto tra pressione ambiente e pressione di ristagno (pa/p0) è di 2E-8, che è almeno 4 ordini di grandezza più alto di quello che c'è sulla Luna, quindi in questo esperimento l'espansione è molto più lenta di quello che avremmo sulla Luna dove c'è un vuoto decisamente più spinto. Detto ciò, questo è il risultato ottenuto

"EXPANSION OF A JET INTO A VACUUM", Cassanova e Stephenson 1967



primo osservazione l'angolo di massima espansione è compatibile sia con quello da me calcolato che quello simulato nel paper da cui sono partito (Wu et.al., e così magari sfatiamo il mito che io metta numeri a caso o voglia perculare qualcuno). Seconda osservazione, a circa 750 raggi (375 diametri) dal foro di uscita il rapporto misurato tra pressione locale del gas e pressione di ristagno è di 5E-6, che in pascal (rispetto al caso del LEM) fanno 0.17, e tradotta in forza fanno 0.1 millinewton. Voglio ricordare che questa espansione è molto (molto) più lenta di quella sulla Luna. Sempre nello stesso paper si vede come riducendo pa/p0 di di circa 1/3, il fronte di pressione arretra di circa 1000 raggi del foro. Riducendolo di 10000 volte, come dovrebbe essere sulla Luna, fate un po voi il conto.

Quindi per quel che mi riguarda la pressione sulla bandiera non potrà mai essere sufficiente ne a farla oscillare, ne tanto meno a farla ruotare completamente, come avviene in entrambe le depressurizzazioni.

Per concludere, come ha fatto notare khalid, la bandiera ruota completamente anche alla depressurizzazione all'inizio dell'EVA 2. Questo è il filmato in infima risoluzione sull'Apollo Journal

www.hq.nasa.gov/alsj/a14/a14v.1310918.rm

non è dato sapere, visto l'orrenda risoluzione, se la bandiera sventoli prima di girare, ma al minuto 1:03 si vede che la bandiera ruota completamente in circa 4 secondi. Nel grafico dell'evento, mostrato sempre da khalid, si vede che le persone dell'Apollo Journal, persone serie mica come me e gli altri truthers, correlano il moto della bandiera (Flag moves 131:10:26) ad un piccolo picco di concetrazione misurato (circa 2e9 particelle/cm³, corrispondenti ad una pressione di 8e-8 torr), che sarebbe dovuto all'apertura (non annunciata) del portello avvenuta 30 secondi prima. Infatti, come fanno notare le persone serie dell'Apollo Journal, tra la seconda apertura della valvola e la misura dello stesso evento passano circa 30 secondi, che vengono assunti anche come tempo necessario a collocare l'ipotizzata l'apertura del portello. 30 secondi, che diventano 27.6 se si considera il tempo di misura di 2.4 secondi. Quindi il gas compie una distanza di 185 metri (distanza tra LEM ed ALSEP) in 27.6 secondi, quindi la velocità media del flusso è di 6.7 m/s, ovvero 24 km/h, un valore incompatibile con l'espansione di un gas nel vuoto. Tanto per intenderci la velocità di massima espansione per il gas contenuto nel LEM è di 735.2m/s, valore teorico non raggiungibile, ma giusto uno zinzinello più alto di 6.7m/s.