domenica 4 novembre 2018

The problem of space flying, Science Wonder Stories 1929 (parte 2)

Sulla rivista Science Wonder Stories fu pubblicato in TRE parti in Luglio 1929, poi in Agosto e Settembre, un lungo articolo di notevole valore scientifico, a scopo divulgativo per i lettori, circa i problemi tecnologici del volo spaziale. Nella prima parte dell'articolo scritto capitano Herman Potočnik alias Herman Noordung (tradotto in inglese dal sig. Francis M. Currier), s'esponeva il principio newtoniano su cui si basa il motore a razzo. 

L'autore supponeva (giustamente) che il futuro dell'aeronautica sarebbe andato verso lo sviluppo di motori a razzo/a reazione, capaci di volare più rapidamente garantendo una maggiore quota, rispetto agli aerei ad elica/motori a pistoni.

Nella seconda parte dell'articolo Herman Potočnik alias Herman Noordung, che fu pubblicato postumo su Science Wonder Stories nell'agosto 1929 espose i progetti di un'astronave spaziale, il cui "habitat di forma circolare" se posto in rotazione, avrebbe permesso lo sfruttamento della forza centrifuga, come surrogato per creare una gravità artificiale!. Questo perchè si supponeva che l'assenza di gravità nel lungo periodo, avrebbe cagionato seri danni biologici e gravi danni alla salute degli astronauti. 

Estratto di Science Wonder Stories Agosto 1929, i problemi del volo spaziale e del motore a reazione, parte 2

S'immaginava un'astronave (o laboratorio spaziale) di forma circolare con tre aree: l'area soggetta a gravità artificiale in locali per l'equipaggio, collocati lungo la circonferenza dell'astronave, per sfruttare la forza centrifuga. Luoghi a bassa gravità posti sopra il vano equipaggi, infine aree prive di gravità (nei pressi del centro della struttura circolare della casa rotante). Nell'area destinata ad uso dell'equipaggio, s'immaginava di creare bagni, cucine, camere da letto, sale da pranzo, laboratori, lavanderie ecc... con alto comfort dotati di acqua calda e fredda. La forza centrifuga è infatti proporzionale alla distanza tra il centro ed il raggio, quanto più si è distanti dal centro di rotazione tanto più elevata è l'accelerazione angolare. Mentre tanto più si è nei pressi del centro di rotazione, tanto più la forza centrifuga è minima e virtualmente nulla. Per ottenere una forza centrifuga pari ai 9.8m/sec^2 servirebbe una rotazione completa in 8 secondi di un'oggetto toroidale di 30 metri di diametro.

Un'altra forma geometrica immaginata per creare ambienti spaziali era il cilindro, con inscritto un altro cilindro, il quale avrebbe dovuto ruotare, creando così un ambiente a bassa gravità artificiale (come una lavatrice). Gli Airlock, quanto tutti i sistemi elettrici avrebbero dovuto essere posti nei pressi del centro di rotazione, evitando scontri tra ingranaggi.


Il colore esterno esposto al sole della stazione avrebbe dovuto essere nero, per accumulare calore e riscaldare l'aria interna della stazione spaziale/astronave che poi avrebbe circolato internamente per convezione. Mentre tutte le altre parti del laboratorio spaziale avrebbero dovuto essere riflettenti come specchi, per evitare il surriscaldamento.


La forma dell'astronave e/o di una stazione spaziale sarebbe stata quella di una serie di piatti circolari, incastonati uno sopra l'altro, che avrebbero dovuto essere in perenne rotazione.


Il motore sarebbe stato solare, del liquido circolante nei tubi esterni si sarebbe scaldato irraggiato dal sole ed avrebbe prodotto energia elettrica, la quale sarebbe stata immagazzinata in batterie, il freddo spaziale della zona non irraggiata dal sole avrebbe condensato il vapore, riportandolo allo stato liquido, pronto per riattivare il ciclo. In alternativa, degli specchi solari (il tetto del laboratorio rotante) avrebbero dirottato i raggi verso il centro, riscaldando acqua e creando vapore ed elettricità da immagazzinare in batterie. Quindi la differenza di temperatura esterna, avrebbe raffreddato l'acqua riportandola allo stato liquido. Ovviamente all'epoca s'ignorava che le temperature esposte al sole fossero proibitive sopra i +400°C e che le parti non irraggiate dal sole sarebbero state vicine ai -270°C con sbalzi termici proibitivi da 600 gradi, tali da fiaccare la resistenza di molti materiali, se questi non fossero stati posti in una rotazione continua per evitare che da una parte la stazione spaziale surgelasse mentre dall'altra parte scoppiasse un incendio!.


Essendo a ciclo chiuso, i liquidi avrebbero dovuto essere purificati, sfruttando i vani a gravità artificiale.


Le onde radio avrebbero permesso le comunicazioni radio.


Particolarmente interessante il paragrafo come avrebbe dovuto essere una tuta spaziale: calda, confortevole, sicura, capace di permetterne il movimento, un luogo in cui l'astronauta sarebbe stato protetto dal freddo e dal caldo estremo e dall'assenza letale di pressione ed aria. Il problema più grosso sarebbe stato evitare che l'astronauta bruciasse, per questo la tuta spaziale avrebbe dovuto essere "mirror like" in modo da disperdere la maggioranza dei raggi solari. La tuta doveva essere termo-riscaldata per portare calore e drenare calore raffreddando, oltre ad essere dotata di un'adeguata riserva d'aria ed ossigeno. Inoltre la tuta spaziale avrebbe dovuto essere dotata di radio e video ricetrasmittenti, equipaggiamenti basati sulle onde radio. Un microfono ed un telefono incapsulati nel casco, per comunicare in modo naturale, oltre ad un apparato d'emergenza per contattare aiuto e dare la propria posizione in automatico in caso d'emergenza. Indispensabili degli occhiali molto scuri, per proteggersi dai vividi raggi solari che avrebbero danneggiato gli occhi degli astronauti. Sarebbe stato utile anche un piccolo razzo portatile, capace di rilasciare qualsiasi sorta di gas ad alta pressione, per potersi spostare nello spazio per brevi distanze.


La parte finale del trattato, discute della dinamica dei mezzi spaziali atti a raggiungere dalla Terra, il laboratorio spaziale che avrebbe dovuto sostare a 36000 km sopra la Terra, in un orbita geostazionaria!. 


Il mezzo sarebbe stato un razzo, con un vano chiuso e protetto in cui mettere piloti e passeggeri. Il mezzo avrebbe dovuto essere capace di sviluppare un'accelerazione di almeno 30 metri al secondo, per lasciare la terra, causando anche un forte malore ai passeggeri a causa della sensazione d'aumento del proprio peso. Per questa ragione tutti avrebbero dovuto stare sdraiati e nessuno avrebbe potuto restare in piedi durante il lancio. Dopo un certo periodo di tempo, la sensazione di peso sarebbe scomparsa, ed ogni cosa sarebbe stata a gravità zero in assenza di peso.


In fase di rientro dell'astronave, ci sarebbe stato tantissimo calore da disperdere con il rischio per l'astronave di essere sciolta e bruciata, a causa della frizione crescente con l'atmosfera e l'alta velocità del mezzo, che sarebbe stata di almeno 12 volte la velocità di una pallottola!. Il grande calore e la crescente sensazione di crescita del proprio peso, avrebbe coinvolto l'equipaggio durante il rientro balistico in atmosfera. Il mezzo passata l'area turbolenta, avrebbe dovuto avere le ali oppure il paracadute, per ultimare il rientro.


Scopi per costruire un laboratorio nello spazio: poter effettuare esperimenti chimici e fisici in bassa o nulla gravità, raggiungere facilmente in esperimenti temperature allo zero assoluto di -272°C e testare il grado di deperimento della salute umana in assenza di gravità. Installare un laboratorio d'osservazione astronomica per studiare fenomeni misteriosi in atmosfera, anche come le luci del nord. 


Costruire enormi telescopi d'immensa dimensione che nello spazio fluttuerebbero senza peso, e che ci permetterebbero di scrutare il cosmo, osservandolo dal di fuori dell'atmosfera terrestre, evitandone le sue distorsioni e rumori, per studiare al meglio galassie e pianeti e stelle lontane. 


Studiare in orbita la superficie della Terra, le popolazioni lontane ed i terreni e le risorse naturali, con un nuovo punto di vista. Sviluppare la cartografia e la telefotografia elaborando mappe della Terra molto dettagliate. Studiare la Siberia, i poli, l'Antartide, il Tibet, il centro Africa. Allertare in tempo le navi sulla presenza di iceberg fluttuanti, tempeste, rottami galleggianti pericolosi e fare ottime previsioni meteorologiche!.


Oltre all'ambito militare, effettuando ricognizioni satellitari con cui scrutare i movimenti delle truppe militari.


Tutto quanto, fu scritto su Science Wonder Stories nell'agosto del 1929 ossia VENTOTTO anni prima che l'URSS mettesse in orbita lo Sputnik, QUARANTA ANNI PRIMA che l'uomo andasse sulla Luna, SESSANTUNO anni prima che il telescopio Hubble fosse messo in orbita!.