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31 gennaio 2012

Omino di Lego nello spazio

Se resistono ai bambini, allora devono resistere anche allo spazio, deve essere stata quella la motivazione che ha spinto una coppia di adolescenti Canadesi ad effettuare per la prima volta un lancio spaziale con equipaggio Lego.

Non è uno scherzo e nemmeno un'esagerazione, è stato il risultato di lunghe ore di lavoro di Mathew Ho e Asad Muhammad entrambi diciassettenni che con un budget di soli 400 dollari hanno realizzato la missione apparentemente impossibile. In una borsa termica hanno inserito 2 video camere e 4 macchine fotografiche digitali e saldamente ancorato alla bandiera con la foglia di acero un omino di Lego controllava che tutto avvenisse secondo il programma. La rampa di lancio era fissata in un campo di calcio di Toronto e grazie alla spinta di un pallone aerostatico ad elio, la Lego capsula è arrivata ad un'altezza approssimativa di 25 chilometri dal suolo in quella che si chiama stratosfera.


A quell'altezza, il pallone è scoppiato e la capsula ha iniziato la sua vorticosa discesa verso terra opportunamente frenata da un paracadute per ammorbidire le operazioni di rientro. Una volta atterrata dopo 97 minuti di volo, la capsula è stata recuperata ancora integra a 120 chilometri di distanza dalla piattaforma di lancio. Non ho la minima idea di come abbiano rintracciato il pacchetto; quello che è certo è che il loro video ha collezionato oltre 2 milioni di visualizzazioni in meno di una settimana. Bravi, ottimo lavoro!






Quando inizia lo spazio?

L'amico BladeVet ci ha subito fatto notare come il titolo di questo post contenga un'inesattezza. L'omino di Lego canadese non è arrivato nello spazio che per convenzione inizia solo oltre la linea di Karman situata ad una quota di 100 km sul livello del mare.  E noi sfruttiamo prontamente l'occasione per aggiungere un po' pepe scientifico e divulgativo a questo articolo.

Pur essendo convenzionale, questa quota stabilita per distinguere un volo aeronautico da uno aerospaziale, in effetti ha a che fare con il modo di un velivolo di volare. Infatti a quella quota la pressione e la densità dell'aria sono talmente basse che per sviluppare una portanza sufficiente a tenerlo in volo, dovrebbe viaggiare ad una velocità superiore a quella orbitale. Vediamo di spiegare meglio questo concetto.

Un aereo galleggia in aria grazie al fatto che riceve una spinta dal basso verso l'alto dovuta alla differenza di pressione generata sotto l'ala dal flusso d'aria. Meno è densa l'aria, maggiore deve essere la velocità del velivolo rispetto all'aria per ottenere sostegno sufficiente. A 100 km di quota, l'aria è talmente rarefatta che la velocità a cui dovrebbe volare sarebbe superiore a quella necessaria per mantenersi in orbita gravitazionale.

Insomma, per farla ancora più breve, non cambia solo il nome, ma anche la fisica del volo. Riportiamo qui a lato, un'immagine rubata da Wikipedia che ci può essere d'aiuto per comprendere gli ordini di grandezza delle distanze di cui stiamo parlando.

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19 commenti:

  1. Questi esperimenti sono molto simpatici, anche se rimanendo appunto nell'ambito della stratosfera senza superare la linea karman, non possiamo veramente dire che l'omino lego è stato nello spazio.

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  2. vabbé, consideriamo che è "autoprodotto" da due adolescenti... resta una idea simpatica e una grande realizzazione (con poco) :-)

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  3. Assolutamente d'accordo, credo sia solo una questione di termini.

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  4. È una questione di termini, ma è piuttosto rilevante e può trasformare un post particolarmente leggero nell'occasione per parlare di scienza.

    Quando arrivo a casa aggiungo una postilla.

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  5. Di scienza e di spazio, che purtroppo con la dipartita dei magnifici shuttle ha fatto tornare indietro di cinquant'anni le speranze di viaggi spaziali. Questi eventi spero suscitino curiosità nei più giovani, in me lo suscitano.

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  6. Mi piacerebbe scoprire, per mia curiosità, se quello che sappiamo sulla fisica del volo alle varie quote, distinte in strati per convenzione, sia stato ipotizzato con il motodo induttivo o scoperte sperimentalmente. Forse un misto delle due cose. Leggendo l'articolo di wikipedia in cui è pubblicata l'immagine sopra riportata ho scoperto che a determinate quote gli aerei, o meglio i loro motori a reazione o statoreattori smettono di funzionare, mi è venuto da aggiungere, giustamente! Ma prima di averlo letto non avevo ai fatto questa riflessione.

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  7. bella domanda... non so se mi piacerebbe fare il pilota collaudatore!

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  8. si, perché essendo motori a reazione, quando la densità dell'aria diventa troppo bassa non riescono più a funzionare. L'aereo pertanto va in stallo, e grosso modo questo avviene verso i 30 000 piedi (spiacente, ma in aeronautica si usano le misure anglosassoni...), corrispondenti a circa 10 000 - 15 000 m.
    Se ci si trova in questa situazione, la manovra classica prevede di puntare il muso in basso, prendere velocità e rientrare nella zona con densità sufficiente, dopo di che si possono riaccendere i motori.
    Parlo di normali, non sperimentali.

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  9. Questo è per te, allora: X-15.
    Cosi' ti levi il dubbio ;-)

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  10. Ricordo nei primi anni '80, c'era la rivista l'Europeo che pubblicava dossier interessanti. Su uno di questi  rigardante lo spazio si parlava di future stazioni orbitanti (alla "2011: Odissea nello spazio") che avrebbero raccolto le persone. Gigantesche ruote ruotanti per creare la gravità, pannelli per riprodurre l'effetto giorno-notte, serre spaziali....
    Tutto per il 2010-20.
    Oggi fanno un po' sorridere queste ottimistiche previsioni, ma fanno anche venire nostalgia.

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  11. Quanto alla domanda vera e propria, credo che hai ragione, un misto di studio a tavolino e sperimentazione. E il tutto a piccoli passi, senza veri e proprio "salti in avanti".

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  12. Ai piloti dell'X-15 è stato riconosciuto lo status di "astronauti Usaf", a 80 km di quota. Secondo questa logica dovremmo dare al nostro omino lego lo status di "astronauta Lego".

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  13. La divisione tra sistemi di misura metrico decimale e britannico/usa mi ha sempre lasciato perplesso. Non voglio aprire una discussione, un piccolo sfogo, sicuramente sono di parte, ma come si fa ad usare un sistema basato su dozzine e altre misurazioni che sembrano essere arrivate a noi dalla preistoria?

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  14. Guarda, con me sfondi una porta aperta. Ne avevamo anche accennato negli altri post...
    Pero' in aeronautica è una consuetudine e non saprei pensare diversamente in quel contesto. Nodi, Mph, libbre, piedi. Gli aerei russi sono nel sistema metrico decimale invece (e ci mancherebbe ;-) )
    Un po' come la guida dei treni a sinistra, è rimasta cosi' e nel suo contesto ci si è abituati.

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  15. Io sarei d'accordo. Ha anche portato la bandiera canadese nello "spazio".

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  16. Aaah, dovevo immaginarlo, quando sparisci stai architettando qualcosa ! quindi stanno così le cose, a Fukushima scoppiano tutte le tubazioni dal gelo e tu che fai? Ti spupazzi con gli omini Lego!
    :)))
     molto carino!

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  17. Non ho mai commentato i post di ValerianoB su Fukushima, anche se li ho letti tutti, ho scoperto così questo Blog circa un anno fa. Devo dire che il lavoro di ValerianoB e Toto in tal senso sono ecomiabili. Hanno continuato a fornirci informazioni dettagliate e puntuali anche quando i riflettori si sono spenti sulla vicenda, raccontandoci eventi e portandoci all'attenzione particolari che difficilmente saremmo riusciti a sintetizzare con un'unica ricerca in rete. Io colgo l'occasione per ringraziare il blog per il lavoro svolto, mi è stato molto d'aiuto per capire alcuni eventi e per consolidare alcune ipotesi da me fatte sul ricordo di quello che ho studiato si medicina nucleare e radiologia.
    Grazie.

    RispondiElimina

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