STS-107: Il lavoro (in)compiuto

Buonasera a tutti,
inizio portando auguri di un buon 2016 a tutti voi.
Oggi ho deciso di scrivere un articolo più tecnico riguardante la missione STS-107. Questa si rivelò un fallimento in quanto nella fase di rientro, lo Shuttle Columbia esplose in seguito ad un danno rimediato all’ala durante il decollo. Tutto l’equipaggio composto da sette astronauti perse purtroppo la vita. Ora sto portando avanti degli studi per analizzare cosa è davvero successo in questa missione.

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L’equipaggio del Columbia

Gli studi hanno evidenziato che la causa principale di questo incidente fu il calore. Infatti l’ala danneggiata non riuscì a sopportare il calore che si sviluppa normalmente in fase di rientro e si distrusse disintegrando il Columbia ad un altitudine di circa 61 km.
Posto questo risultato, oggi voglio analizzare l’incidente sul piano di Lavoro/Energia con le formule basi.
Infatti in un incidente come questo tutti i fattori fisici diventano molto interessanti e si prestano ad una curata analisi.
Quindi….iniziamo!

Analizziamo l’energia meccanica posseduta da uno Shuttle in fase di rientro a circa 60 km di altitudine (punto di esplosione del Columbia). L’energia meccanica è la somma tra energia cinetica ed energia potenziale. La prima è l’energia posseduta da un corpo che si muove con una determinata velocità, si calcola trovando la metà del prodotto tra massa e quadrato della velocità (0.5*m*v^2). La seconda è l’energia posseduta da un corpo ad una data altezza e si calcola trovando il prodotto tra massa, accelerazione gravitazionale e altezza (m*g*h).
Detto questo se noi consideriamo che uno Shuttle ha una massa di circa 104 000 kg e il Columbia al momento dell’incidente possedeva una velocità di circa 18 Mach (5 555 m/s), troviamo che l’energia meccanica sviluppata in quel momento è pari a 1,6*10^12 J. Questo è un dato incredibilmente grande se pensate che una moto di 80 kg che viaggia a 50 m/s ha un’energia meccanica di circa 7 617 J (contro 1,6*10^12 J di prima).

Evidentemente lo Shuttle Columbia danneggiato produsse tutta questa energia meccanica nel rientro e tutto il calore sviluppato distrusse l’ala.

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Si può notare una scia di detriti causata dal danno all’ala durante il rientro del Columbia

Pensate dunque ora quante capacità aerospaziali possiede uno Space Shuttle. Infatti questo velivolo è stato capace di produrre e sopportare, tranne nel triste caso citato precedentemente, questa elevatissima energia in tutte le missioni dopo aver passato diversi giorni nello spazio.

A questo punto si può capire la grandezza dell’uomo, ingegnere capace di creare un simile velivolo. Nella fase di rientro lo Shuttle viaggia ad una sfrenata velocità verso il suolo terrestre portando con se sette vite e sviluppa un’energia molte volte più grande di quelle che sperimentiamo nella vita quotidiana. Poi ci sono loro, gli astronauti. In questo momento tornano a casa e assaporano già l’amore di un abbraccio con un famigliare dopo giorni vissuti nell’universo sconfinato. La tensione è alle stelle, è una fase delicata. Il comandante deve però rimanere concentrato e gestire una navicella quasi impazzita , potentissima e maestosa. Questa è la fase fragile del rientro, dove si gusta la fine di un viaggio per cui si è lavorato una vita e si assapora il ritorno a casa. Casa che fino a pochi momenti fa sembrava lontanissima, “fuori dal mondo”. Un pensiero deve sempre andare a coloro che nel compiere l’impresa, hanno perso le vite. I membri della sts-107 saranno sempre tra noi perché sono eroi. Sono quei tipi di eroi che prossimi al tepore di casa, dopo aver vissuto 15 giorni nell’universo infinito, sono stati avvolti dall’abbraccio oscuro del cielo ma vivranno sempre gloriosi nei nostri cuori.

Spero che l’articolo vi sia piaciuto, mi piace sempre leggervi numerosi. Quindi commentate con domande e nuovi spunti e sarò solo felice.
Grazie a tutti per l’attenzione,

Un saluto,
PM

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One Comment

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  1. Ottimo articolo Paolo , e molto tecnico .
    La mia domanda ora è .
    Possibile che nessuno si sia accorto del danno subito dall’ala danneggiata !
    E se si , era possibile intervenire e riparare il danno in orbita !
    Secondo me queste sono domande che dobbiamo porci .
    Ti ringrazio e felice di leggerti .
    IV3CYF Roberto .

    Mi piace

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