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Anno accademico
2017-18
Astronomia
Lezione 6°: Luna e Marte, le nostre prossime case.
. Docente: Luigi Borghi
08/05/2018 1
La Terra vista
dalla Luna.
Attraverso il
Lunar
Reconnaissance
Orbiter (LRO)
della NASA .
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08/05/2018 2
L’atmosfera di Marte
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08/05/2018 3
Diametro equat. 6800 km
Periodo orbitale 687 giorni
Periodo di rotazione 1 giorno
Semiasse 227 Mil km
Densità media 3,93 × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità 3,7 m/s²
Temp.media -60 °c
Inclinazione assiale 25°
Atmosfera: 96% CO2; 3% Azoto (N2)
Pressione 0,01 bar
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Mountain plateau Mars' Gale Crater
Panorama di Curiosity.
https://www.facebook.com/cbcnews/videos/10154228586364604/?pnref=story
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08/05/2018 5
Il monte (vulcano) Olimpo
Altezza 25 Km
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Il polo nord di Marte
6
Il polo nord
Facciamo un giro su Marte (filmato)
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7
Deimos è il minore dei due satelliti (Si allontanerà da Marte)
Dimensioni 15 x 12 x 10 km
Periodo di rotazione sincrona
Densità media 2,2 × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità 0.0039 m/s²
Temp.media -40 °c
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08/05/2018 8
Fobos ripreso dal Mars Reconnaissance (Si schianterà su Marte)
Dimensioni 26 x 21 x 18 km
Periodo di rotazione sincrona
Densità media 1,9 × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità 0.0084 m/s²
Temp.media -40 °c
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08/05/2018 9
L’esplorazione di Marte: La traiettoria.
I Robots Spirit, Opportunity,
Phoenix e Curiosity
Andare
su
Marte
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L’ambiente di Marte
I transiti della Terra da Marte (davanti al sole) si ripetono secondo un ciclo di 284 anni, sempre in maggio o in novembre. Il ciclo corrisponde approssimativamente a 151 orbite marziane, 284 orbite terrestri, o 133 volte il periodo sinodico Terra-Marte. Il periodo di rivoluzione del pianeta è pari a 686,979 giorni terrestri. Marte ha una massa pari ad appena l'11% di quella terrestre; il suo raggio equatoriale misura 3392,8 km. L'atmosfera marziana si compone principalmente di biossido di carbonio (95%), azoto (2,7%), argon (1,6%), vapore acqueo, ossigeno e ossido di carbonio. La pressione atmosferica media è di 7 millibar. 10
• Marte orbita attorno al Sole ad
una distanza media di circa 228
milioni di km
•La sua distanza dalla Terra
all'opposizione può oscillare fra
circa 100 e circa 56 milioni di km.
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Evidenza di fuoriuscita di acqua da un burrone marziano
08/05/2018 11
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08/05/2018 12
Heat Shield Rock, il
primo meteorite mai
scoperto su un altro
corpo celeste
Vista dell'interno del
cratere Endurance
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08/05/2018 13
Presenza di ghiaccio
sotto alla Phoenix;
1/6/2008.
InSight in viaggio
verso Marte
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Generatore
termoelettrico
(effetto Seebeck) a
radioisotopi
(RTG)
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Il volo di Curiosity
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Terraformazione di Marte E’ un ipotetico processo artificiale atto a rendere abitabile per l'uomo un
pianeta (o una luna), intervenendo sulla sua atmosfera - creandola o
modificandone la composizione chimica - in modo da renderla simile a
quella della Terra ed in grado di sostenere un ecosistema. La
terraformazione è molto al di là delle possibilità della tecnologia odierna
e gli studi su di essa sono per ora speculativi ed in ogni caso richiederebbe
secoli di tempo o addirittura millenni.
Un esempio di progetto per la terraformazione di Marte prevede di liberare
grandi quantità di gas serra nell'atmosfera del pianeta, innalzandone la
temperatura. Questo causerebbe la sublimazione di anidride carbonica
dalle calotte polari, aumentando ancora l'effetto serra e facendo
sciogliere eventuale ghiaccio presente nel sottosuolo marziano, che
non fonde mai in quanto lì la temperatura è sempre molto sotto lo zero.
Creerebbe grandi distese di acqua, che rimarrebbe liquida nelle stagioni
estive o intermedie. Ciò porterebbe Marte ad avere un clima più simile a
quello terrestre e un'atmosfera più densa, a base di anidride carbonica.
Infine si importerebbero sul pianeta delle piante che arricchiscano di
ossigeno l'atmosfera tramite la fotosintesi.
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Fase 1
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Fase
2
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Fase
3
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Fase
4
Filmato
Terra formazione
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08/05/2018 24
Luna o Marte
(o 2030)
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L’Uomo su Marte
Molte persone, da Wernher von Braun in poi, hanno visto una missione umana su Marte come il successivo passaggio logico del programma di missioni umane dopo l'esplorazione della Luna. I sostenitori di queste missioni argomentano la loro teoria attraverso la superiore capacità esplorativa di un essere umano rispetto ad un robot, che ripagherebbe delle maggiori spese.
A causa della distanza tra Terra e Marte, la missione sarà molto più rischiosa e più costosa di quelle che portarono l'uomo sulla Luna.
Dovranno essere preparate scorte e carburante per un viaggio di 2 anni e il veicolo spaziale, oltre che la base su Marte, dovrà possedere degli scudi per proteggere dalla radiazione solare.
08/05/2018 25
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Marte 2030-:-40
08/05/2018 26
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27
Space Launch System, della NASA: Block 1B
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28
Carico pagante 70t 130t
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29
3900 t
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Il programma della SpaceX Per riuscire ad arrivare su Marte, nella vision di Elon, quattro sono gli
elementi fondamentali da raggiungere, eccoli:
Il più importante di tutti è la completa riusabilità del veicolo
spaziale, difficile da ottenere, ma fondamentale area di ricerca
spaziale.
Segue la necessità di rifornirsi di propellente in orbita Terrestre
prima di iniziare il viaggio. Per SpaceX questa capacità elimina la
necessità di avere un 3° stadio nel razzo vettore contribuendo così
a ridurre ulteriormente i costi di sistema.
Il 3° punto è maturare la capacità di produrre il propellente per il
viaggio di ritorno direttamente sulla superficie di Marte, la cui
atmosfera è composta al 99% di anidride carbonica.
L'ultimo punto è avere il giusto propellente, quello che consenta
di massimizzare le performance del veicolo spaziale e che nel
contempo sia facilmente producibile e gestibile (tipicamente
idrogeno e ossigeno).
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Spinta 5300 t
Massa 4.400 t
Carico utile
150 t Carico utile
130 t
Spinta 3900 t
Massa 3.000 t
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32
https://youtu.be/UAkmP00QPJg
Il BFR ("Big Falcon Rocket“) della SpaceX
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33
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Con quali
motori 34
356
tonnellate
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35
Con quali motori?
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37
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39
https://youtu.be/6-JDUPVdE4c
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