Proyecto de la ESA para misión a Júpiter

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deeper_space
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Mensajepor deeper_space » 12 May 2005, 09:53

Tienes razón Telescopio, los RTG's no se usan para propulsión. Me temo que fui demasiado lejos. Tal vez porque había oído que una de las finalidades del Proyecto Prometeo era estudiar posibles sistemas de propulsión mediante el perfeccionamiento de los actuales generadores
nucleares de radioisótopos, la cual cosa no sé si puede llegar a ser viable o no. Me informaré, no sea que fuera fruto de mi imaginación. A veces me hace malas pasadas...
En todo caso, con el New Horizons como tú le llamas, será impepinable que lleve esos sistemas si quiere comunicarse debidamente con la Tierra y hacer uso de esa "antena de alta ganancia".

Sobre el efecto radiactivo de esos radioisótopos... Gracias Ramsonian por "demostrar" científicamente la poca incidéncia sobre el cuerpo humano. Pero el problema no es lo que nosotros sabemos y que tú has demostrado, el problema creo que radica en que gran parte de la población estadounidense no piensa así. Y sabiendo un poco como son, ni aunque se lo demuestres. :x Por eso la administración Bush tiene que ir con pies de plomo en este tema por no ponerse a la opinión pública en su contra y perder votos que es lo que a ellos realmente les interesa.

En cuanto a la pregunta de Beam:
Yo tengo un par de preguntas. ¿Por qué cuando se envia una misión al espacio se hace de un sólo golpe?

¿No es esa una de las finalidades de la ISS cuando esté acabada o de una futura base lunar? Ya te lo explicó Telescopio excelentemente.

En cuanto a lo del balón de helio... ¡Uff! Déjame pensarlo. Estaba haciendo unos calculillos para poder responderte, pero se me está complicando demasiado :?

Hasta pronto.

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Telescopio
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Mensajepor Telescopio » 12 May 2005, 11:29

Hoy mismo voy a poner en este foro un tema nuevo sobre cuestiones de astronáutica como razón de masas, trayectorias, velocidades de misión y asistencia gravitacional. Si os parece, podemos seguir hablando ahí de estas cuestiones.

Chao

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Mensajepor deeper_space » 12 May 2005, 11:31

Bueno, voy allá con lo del globo de helio, Beam.

Va a ser extenso, te advierto. Y aviso, no soy químico, por lo que es bastante probable que meta la zarpa en los cálculos. Pero el resultado me cuadra... Corregidme si teneis la paciencia de leerlo. 8O

Voy a partir del caso del SpaceShipOne que comentas. Dicha "nave" fue remontada hasta una altitud de 13.2 kms por una nave nodriza denominada White Knight. Allí se despegó de ella y encendió los cohetes para conseguir llegar a una altitud de 112 kms.

Como mi intención es poder llevar hasta esa altura el SpaceShipOne, debería poder construir un balón de helio que me permitiera llevarla hasta una altitud de 13.2 kms.

Y también voy a considerar de que el balón lo vamos a rellenar de helio y no he hidrógeno dado que éste último es muy inflamable y ya sabemos lo que les pasó a ciertos Zepelines...

Primer escollo:
¿Será capaz un globo de helio llegar hasta una altitud de 13.2 kms?
Hemos de tener en cuenta que un globo relleno de cualquier gas (hidrógeno, helio...) se eleva hasta llegar a una altura donde la densidad del aire se iguala con la densidad media del globo. Cuando llega a ese punto, el glogo flota o se mantiene en equilibrio.

La densidad del aire es de 1.275 kg/m3 (a 15 grados centígrados a nivel del mar), y la del helio 0.18 kg/m3 (bajo las mismas condiciones).
Para no liar la historia con fórmulas, se dice que cada 20000 pies que ascendamos (6096 mts), la densidad disminuye la mitad. Con un cálculo rápido, me sale que las densidades se igualan aproximadamente a los 18 kms de altitud. Con lo que a priori, se podría llegar a esos 13.2 kms del SpaceShipOne.
¡Pero ojo! Esa altitud es para el Helio sólo. Recordemos que un globo se eleva hasta llegar a una altura donde la densidad del aire se iguala con la densidad media del globo y en nuestro caso, el globo debe de transportar al SpaceShipOne.

O sea. Un balón ultraligero (desprecio el peso de la lona para simplificar) lleno de helio SÍ puede llegar hasta esa altura. Pero, ¿y si transporta una nave del tipo SpaceShipOne?

Segundo escollo:
A 13.2 kms de altitud, la densidad del aire es de aproximadamente: 0.318 kg/m3.
Por lo tanto, la densidad del glogo de helio junto con el SpaceShipOne debe de ser menor o igual a la densidad del aire a 13.2 kms de altitud para que el globo pueda ascender hasta allí.
No he encontrado cuál es el peso bruto del SpaceShipOne, pero pongamos 4 toneladas que es lo que pesaron naves del mismo estilo que también compitieron por el premio X-Prize.
Entonces, despreciando el peso del helio (para simplificar de nuevo) y de la lona o tela que formará el globo, la densidad del globo que pesa 4 toneladas (y pico) tiene que ser 0.318 kg/m3.

Es decir el globo debe de tener un volumen de: 4000/0.318 = 12578 m3
Como el volumen de una esfera se calcula mediante la fórmula 4/3 x pi x radio3, si el globo debe de tener un volumen de 12578 m3, es que tiene que tener un radio de 14 mts, o lo que es lo mismo, un diámetro de 28 mts.
Resultado: SÍ que podríamos elevar el SpaceShipOne hasta una altitud de 13.2 kms mediante un globo de helio de algo más de 28 mts de diámetro. Un globo ENOOOORME.

Tercer Escollo: ¿Sería rentable?
El precio del m3 de helio ronda los 30$. Por lo tanto, inflar el globo con helio supondria un gasto de: 12578 x 30 = 377340 $ (unos 2000 millones de las antiguas pesetas)
Voy a tomar como precedente la misión TIGER, un globo que ascendió hasta los 38 kms de altitud para estudiar los rayos cósmicos. Dicho globo estaba lleno de helio. Cuando se decidió que ya podía descender, se hizo escapar el helio de su interior y que se abriera un paracaidas que permitiera su regreso.
Así que por cada vez que quisiéramos llevar al SpaceShipOne a 13.2 kms de altura, nos deberíamos gastar 2000 millones de pesetas sólo en el helio. Creo que una suma astronómica.

¡Bufff! Me pasé, ¿no?

P.D: Telescopio, perdona. Grabé el mensaje instantes después de que hicieras tu propuesta en el post anterior.

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Mensajepor ramsonian » 12 May 2005, 23:44

yaaa
ya sé que hemos cambiado de hilo, pero esto es una respuesta para felicitar a deeper y su calculo.
Aun despreciando el peso del helio la cosa sería prohibitiva. Además el helio en la tierra es un bien escaso... y cada vez mas porque todo lo que se pierde se pierde para siempre (hay algo en yacimientos de lignitos y petroleos -tambien gas?-), la alternativa de comprimirlo y mandarlo al mar en caida podría ahorrar costes, pero complicaria mucho la cosa tecnicamente y ademas meteriamos más peso.... y ya tenemos.....

1)el propio helio de ese globo suma del orden de toneladas.
2) la estructura que sujeta a la nave. al globo
3) la estructura del propio globo

De alguna manera viendo como eran los hindenburgs de "pequeños" y llevaban una cestita con pñasajeros... no me puedo imaginar como serían los globos que subieran naves espaciales!

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Mensajepor deeper_space » 17 May 2005, 07:52

Gracias ramsonian,

fíjate donde se va la cosa despreciando tantísimas cosas. Y eso que tampoco comenté quién es el mayor y casi único productor de Helio del mundo. ¿Lo adivináis? Sí, EEUU.

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