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Propulsion principles

During Eighties the modern aerospace principles were set. Before they were still the same defined by the ancient Chinese, since the black powder discovery. All of these principle rely on a single, consolidated, sacrosanct dynamic law: the reactive force..

Based on these principle we arrived, somehow to atmospheric supersonic propulsion and satellites send here and there in our solar system (and beyond).

Still during Eighties, the Russian engineer Tsiolkowsky (which, by the way was the same to define the propulsion principles actually allowing us to fly still today) defined the 15 steps required for the “cosmonaut development program”:

  • Arranged rocket for flight training on it.
  • Subsequent aircraft wings are reduced, speed increase.
  • Penetrate very close atmosphere.
  • Flights above the atmosphere and low-gravity planning.
  • Create satellites that return to Earth after the flight.
  • Satellites are settled around the Earth, but can come back to Earth.
  • Provide breathing and feeding cosmonauts by plants.
  • Landing modules, satellites for broadcasting and connection.
  • Widely used greenhouses to ensure the independence of man from the Earth.
  • Arranging of extensive settlements around the Earth.
  • Use solar energy, not only for a comfortable life, but also to move through the solar system (Solar sails).
  • Founded the colony in the asteroid belt and other places of the solar system.
  • Develop and expand the number of space colonies.
  • The population of the Solar system is multiplied. Settling around the Milky Way starts.
  • Sun is cooling down. Mankind is removed to other Suns.

As usual below my humble, free and lovely useless comments:

  • Done. The concept of flight training is now a sort of video gaming…
  • Done. Two or more wings planes are not common any more and supersonic planes have relatively reduced wings
  • Done. Almost at any altitude and also with or without planes…
  • Done. Should I mention any manned low Earth orbit mission?
  • Done. Should I mention the space shuttle?
  • Done. Should I mention the MIR, Space Station or the Tiangong?
  • Almost done. We are working on it. Astronauts do not yet eat plants, but they cultivated them in space.
  • Done. Done. Done. Extensively.
  • Not done. Actually from now our achievements did’t reach yet the Tsiolkowsky’s targets. We are still far from reaching any of the following points and even working on them, with our current propulsion principles knowledge, it seems unrealistic to target all of them.

Let’s say that we have rather good chances of setting up space colonies and use solar sails, but I’m rather skeptical that we have any other option (at the moment?) than staying around our Sun. The last two points, in particular, do not seem to me (only?) actually feasible within a human being lifetime (… unless we reach such evolution stages).

I can not avoid, however, to note how accurate the Tsiolkowsky predictions were until today (I’m talking about someone which was able to tell these stuffs in a century when noting man-made wasn’t moving above our heads), thus I should at least assume that he can not be completely wrong regarding what will happen in future.

This is the only reason motivating me to leave a glimmer in believing in propulsion systems other than action-reaction (here I should list a rather long list of potential/Iwanttobelieve/flyingsaucer/bullshit/semi-bullshit ideas and technologies).

WU

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Elucubrazioni sul principio di Mach

La materia, la massa, per quanto concetti con i quali ci scontriamo quotidianamente da millenni (io le confezioni di bottiglie acqua le doterei di mini-rotelline) riservano ancora molte sorprese; è un dato di fatto.

Dal principio di equivalenza in poi ancora non ci è chiaro fino in fondo perché la massa ha le proprietà che la contraddistinguono. L’inerzia (in due parole … la tendenza dei corpi a mantenere il proprio stato di moto o di quiete…), ad esempio, da dove viene fuori?

Beh, secondo E. Mach, dall’interazione della massa in questione con il resto del cosmo. Ovvero:

L’inerzia di ogni sistema è il risultato dell’interazione del sistema stesso con il resto dell’universo. In altre parole, ogni particella presente nel cosmo ha influenza su ogni altra particella.

Assumiamo per un momento (con uno sforzo mentale non banale) che in tutto il cosmo vi sia solo un oggetto e noi siamo seduti di di esso. Beh, in questo caso non percepiremmo nessuna forza di inezia, indipendentemente dal moto dell’oggetto.

Ciò sarebbe una conseguenza del fatto che ogni moto che definiamo è un moto rispetto a qualcos’altro, rispetto ad un sistema di riferimento; è un moto relativo. Quindi, se consideriamo solo questo solitario oggetto non possiamo stabilire se si muove/ruota o meno e quindi se sussistono forze di inerzia o meno. E’ un po’ come dire che se dobbiamo faticare per sollevare la cassa di acqua la “colpa” è delle stelle lontane, la cui massa (complessivamente un visibilio) influisce sull’inerzia (praticamente una specie di pigrizia della massa) di ogni cosa… acqua compresa.

Un po’ una conseguenza del fatto che il sistema di riferimento assoluto non esiste, con buona pace di Newton.

La parte affascinante è pensare come una proprietà intrinseca della materia sia effettivamente derivata dall’interazione con il resto dell’universo: prendiamo la nostra inerzia dal cosmo.

Filosoficamente appagante.

WU