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@filobus Il concetto è lo stesso del multistrato che si usa sui satelliti: ci sono più strati di cui quello più esterno frammenta il micrometeorite in pezzi più piccoli e quelli più interni li arrestano. Ovviamente la protezione è parziale e arriva credo fino a una dimensione dell'ordine di un millimetro: con i detriti più grandi non è sufficiente.

Poiché i componenti risalgono agli anni Ottanta, queste tute sono spesso più “vecchie” degli astronauti che le indossano e hanno ampiamente superato la vita operativa prevista, manifestando pericolosi malfunzionamenti, come le perdite d’acqua nel casco che nel 2013 hanno fatto rischiare la vita a Luca Parmitano.

La EMU americana, progettata per l'era dello Space Shuttle, è un sistema modulare costruito originariamente in 18 unità fino al 1982. Non è mai stata sostituita da modelli più recenti. Oggi sulla ISS ne restano operative solo quattro unità, soggette a manutenzione da parte di Collins Aerospace.

A differenza della EMU, la Orlan utilizza un design monoblocco a ingresso posteriore: lo zaino posteriore funge da sportello, permettendo all'astronauta di vestirsi autonomamente in pochi minuti, mentre la EMU richiede assistenza. Un’altra importante differenza tra i due progetti è questa: la EMU è modulare e si adatta alle misure dei vari astronauti con pezzi di diverse taglie, mentre la Orlan è "taglia unica" e viene regolata tramite un sistema di pulegge e cavi interni.

Sia le tute EMU sia le tute Orlan sono state concepite originariamente negli anni Settanta, ma hanno avuto due percorsi molto diversi.

Dalla loro prima versione del 1977 a oggi le tute russe Orlan sono state aggiornate più volte. L’attuale versione Orlan-MKS, introdotta nel 2017, è stata migliorata nel controllo termico e nei materiali.

Le tute spaziali sono così pesanti perché non sono semplici indumenti, ma veri veicoli spaziali monoposto. Forniscono ossigeno, eliminano l'anidride carbonica e proteggono dalle temperature estreme. Contengono riserve d'acqua potabile e sistemi radio per le comunicazioni. Proteggono inoltre dai micrometeoriti, che viaggiano a velocità molto superiori a quelle dei proiettili di arma da fuoco, e dalla luce solare diretta con le loro particolari visiere dorate.

Sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) si usano attualmente due tipi di tute per attività extraveicolari: l’americana Extravehicular Mobility Unit (EMU) e la russa Orlan-MKS. La prima ha una massa complessiva di circa 140 kg, la seconda di circa 110 kg. In microgravità, gli astronauti non ne percepiscono il peso, ma ne avvertono l’inerzia ogni volta che devono iniziare un movimento, fermarsi o cambiare direzione.

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Quiz del lunedì. Quanto pesano le tute spaziali usate per le attività extraveicolari della Stazione Spaziale Internazionale?

Appuntamento a domani per la discussione delle risposte, non suggerite e non cercate su internet!

#QuizTime
@astronomia

Apparentemente la missione di Gus Grissom è uguale a quella di Shepard. In realtà ci sono significative differenze. Una di queste per poco non gli costerà la vita.

La capsula si chiama Mercury 11, ma un po’ per la sua forma e un po’ per patriottismo Grissom l’ha ribattezzata Liberty Bell come una famosa campana, simbolo della guerra d’indipendenza americana e della lotta alla schiavitù. Ha fatto anche dipingere una crepa sul fianco della capsula, come quella dell’originale.

La missione durerà solo 15 minuti: è un volo suborbitale, non un’orbita completa intorno alla Terra come quella compiuta il 12 aprile dal russo Jurij Gagarin, perché gli americani vogliono fare altra esperienza prima di provare una missione orbitale. La capsula Mercury 11 raggiungerà una quota di poco meno di 200 chilometri e inizierà la sua discesa, per poi ammarare a circa 300 chilometri dalla costa della Florida.

Il 21 luglio 1961 a Cape Canaveral è una giornata nuvolosa. In rampa di lancio c’è un razzo di origine militare pronto a partire, il Redstone. Sta per partire il secondo astronauta americano dopo Alan Shepard: Virgil “Gus” Grissom.

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@gian_d_gian @cgbencini probabilmente cercando online si trovano informazioni sui tradeoff che hanno fatto a suo tempo per arrivare a quella scelta di design

@cgbencini @gian_d_gian Infatti Juno ha 70 metri quadrati di pannelli solari, che in orbita intorno alla Terra genererebbero 14 kW di potenza elettrica, mentre su Giove danno solo 450 watt.

@ilarioq è una buona domanda, non lo sapevo, ho dovuto cercare. Era un multistrato, lo strato esterno era di "quarzo fuso" (fused silica), un vetro duro resistente ad alte temperature.

La poca energia disponibile fa sì che il progetto dei veicoli spaziali sia profondamente diverso da quello delle macchine che conosciamo sulla Terra. La loro ingegnosità non sta nella potenza, ma nell’efficienza. Le macchine che osservano il nostro pianeta, guidano i navigatori satellitari e studiano le meraviglie dell’universo a miliardi di anni luce di distanza lo fanno consumando l’energia di un elettrodomestico.

(fine)

D’altra parte il vuoto offre anche dei vantaggi. Una volta entrati in orbita intorno alla Terra non serve energia, o quasi, per restare in movimento, perché la resistenza aerodinamica è quasi nulla: i piccoli motori dei satelliti servono principalmente per correzioni di traiettoria o per cambiamenti di assetto.

Il secondo problema è che l’energia prodotta deve essere smaltita. Sulla Terra, i computer e i motori si raffreddano tramite l'aria, con un fenomeno chiamato “convezione”. Nello spazio l'aria non c'è e il calore si può dissipare solo per “irraggiamento”, tramite grandi radiatori che occupano spazio e aggiungono peso.

Le potenze dei satelliti sono così basse per diverse ragioni. La principale è la difficoltà di produrre energia. I pannelli solari sono ingombranti e costosi da lanciare: ogni chilogrammo portato in orbita ha un costo di migliaia di dollari.

Durante le fasi operative, la potenza assorbita complessivamente da un tipico satellite di osservazione terrestre è dell’ordine di 1-2 kW, come quella di una lavatrice o un forno elettrico. I satelliti per telecomunicazioni possono arrivare a 25 kW mentre la Stazione Spaziale Internazionale, il più grande oggetto artificiale in orbita intorno alla Terra, ha una potenza media di circa 100 kW, come un condominio di medie dimensioni.

I veicoli spaziali sono tra le macchine più sofisticate mai costruite, ma il loro consumo di energia è molto più basso di quello che ci si potrebbe immaginare.

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@astronomia