Categorie: Curiosità Fisica Satelliti e anelli
Tags: atmosfera Titano tuta alare velocità volo
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:18
Volare su Titano? Facilissimo! Basta correre molto velocemente… *
Ovviamente, dovrebbe indossare una “tuta alare” (wingsuit) quella specie di paracadute che permette di planare abbastanza dolcemente, se si è in caduta libera, verso il suolo terrestre. Qualcosa come quello rappresentato nell’immagine che segue.
Qualcuno potrebbe dire: “Beh… niente di speciale…”. La vera novità è che su Titano non ci sarebbe bisogno di lanciarsi da un aereo, ma soltanto riuscire a correre a una certa velocità e poi lasciarsi andare. Proprio come decolla un aereo. Ovviamente, la velocità da raggiungere sarebbe molto alta e solo Bolt (e pochi altri) sono in grado di raggiungerla. Essa deve, infatti, superare gli 11 metri al secondo e Bolt ha già raggiunto i 12.27!
Bolt potrebbe alzarsi in volo e volteggiare senza nessun bisogno di ulteriore propulsione. L’uomo raggiungerebbe il sogno di sempre: volare come gli uccelli!
Gli studenti di Leicester hanno eseguito i calcoli e pubblicato le loro conclusioni su una rivista scientifica ufficiale, dovendo, quindi, superare le analisi critiche di due referee (arbitri). Una garanzia della bontà del risultato.
Titano ha un’atmosfera molto densa, ricca di azoto, che causa una pressione superficiale di circa il 50% maggiore di quella terrestre. Si pensava, quindi, già da tempo che un uomo potesse volteggiare in essa, se solo avesse avuto abbastanza superficie da offrire. In altre parole, un qualche dispositivo speciale da inserire nelle braccia per simulare delle ampie ali. Il dispositivo doveva essere, a prima vista, piuttosto elaborato e complicato. Oggi, invece, gli studenti hanno dimostrato, numeri alla mano, che basta essere molto veloci e indossare una tuta già ampiamente in commercio!
Per calcolare la velocità necessaria al decollo, i giovani ricercatori in erba hanno tenuto conto della densità atmosferica, dell’accelerazione di gravità, della superficie delle parti libere di una tuta standard (approssimativamente, 1.4 metri quadrati) e del rapporto tra il flusso di “aria” nella parte superiore e inferiore dell’ala artificiale (in modo molto simile a ciò che si fa per le ali di aerei nelle gallerie del vento).
Come già accennato, la velocità necessaria per alzarsi in volo, con una tuta regolare, è di 11 m/sec, un valore che solo pochi fortunati possono raggiungere. Tuttavia, basterebbe utilizzare una tuta più larga, circa tre volte quella sufficiente a Bolt, per ottenere lo stesso risultato. Una tuta, però, molto scomoda da indossare che renderebbe impacciati e goffi i novelli “Icaro”.
Titano ha molte caratteristiche simili a quelle terrestri, sicuramente superiori a quelle della Luna o di Marte. Inoltre si avrebbe a disposizione l’azoto, gas molto importante per la respirazione umana e vi sono segni abbastanza chiari che possa esserci anche acqua allo stato liquido. Avere acqua non vuol solo dire “bere”, ma recuperare l’ossigeno per la respirazione. Perché, allora, non andare direttamente su Titano per verificare se i calcoli fatti dai brillanti studenti di Leicester sono esatti?
Beh… innanzitutto si dovrebbe chiedere a Bolt e poi bisognerebbe risolvere qualche piccolo problema, come la temperatura (-175° C)… Si dice che Bolt sia un po'... freddoloso!
Parlando seriamente, questo tipo di ricerche, che vengono costantemente appoggiate e stimolate nelle Università scientifiche inglesi (ma non solo), sono estremamente importanti per preparare i futuri ricercatori, mettendoli di fronte ai problemi reali di razionalizzazione delle idee, dell’ordine e della precisione necessari nei calcoli e, soprattutto, delle critiche esterne dei referee, tipiche di una rivista scientifica. Insomma, si cerca di “costruire” futuri scienziati… C’è bisogno di fare un confronto con la nostra attuale cultura universitaria? E pensare che fino a pochi decenni fa, tutto il mondo ci invidiava il livello delle nostre conoscenze universitarie. Ma, come ormai sappiamo, con la cultura non si mangia… Almeno così dicono molti “acuti” politici odierni… Mah… bisognerebbe proprio mandarli su Titano, anche senza tuta alare!
Il lavoro originale si trova QUI ed è facilmente leggibile.
Sono in ansia per le reazioni di Lampo, un vero esperto in materia! Anzi, con il suo nuovo lavoro e con l’esperienza acquisita precedentemente, potrebbe fabbricare una tuta speciale per tutti e non solo per i campioni del mondo di corsa veloce!
18 commenti
Si potrebbe pensare in modo più facile, usare dei palloncini! credo siano sufficienti pochi metri cubi di elio per sollevarsi. Volendo si potrebbe fare un bruciatore ad ossigeno e fare una mongolfiera ad "aria calda"..
Noi latini siamo più creativi degli anglosassoni!
E no Beppe, non sono d'accordo!
Il sogno di Icaro era volare come gli uccelli e non attraverso palloncini, mongolfiere o aerei a reazione... La tuta è in fondo un vestito e ci si sente davvero Icaro... Mongolfiere, aerei e cose del genere sono attrezzature del tutto esterne all'uomo. Dovunque si potrebbe volare, ma non sarebbe la stessa cosa. Pensa a tutti i tentativi fatti con le ali artificiali da Leonardo... oppure chiedi a un falco se gli andrebbe bene legarsi a un palloncino...
Su Titano deve esserci una puzza di benzina tremenda, quindi non so quanti di noi avrebbero il piacere di provare l'esperienza: io, poi, soffro di vertigini e preferisco camminare con i piedi sul suolo, camminando piano ovviamente, onde evitare di sollevarsi...
L'idea del palloncino o mongolfiera che a dir si voglia esiste già: ho visto in un documentario che le agenzie spaziali (non mi ricordo se la NASA o l'ESA), dopo lo strepitoso successo della Cassini-Huygens, stanno proprio pensando di inviare tra qualche anno un robottino volante appeso a un pallone aerostatico che farebbe il giro del pianeta (pardon, della luna di Saturno) e ci manderebbe tante immagini straordinarie.
Permettetemi di esprimere qualche dubbio sull'utilità della ricerca portata avanti dall'Università di Leicester: se è stato una sorta di esercizio a scopo didattico va bene, ma se hanno veramente pensato alla tuta dell'astronauta "titanico", beh insomma...
caro Pier,
come ho detto nell'articolo, questi "esercizi" fisici permettono di fare esperienza, al di là dell'applicazione pratica... Nessuno pretende di mandare uomini su Titano a volare, ma il problema ha dei risvolti dinamici e fisici molto importanti. E permettono di prendere dimestichezza con l'applicazione delle leggi della fisica... Quanti dei nostri ragazzi sarebbero capaci di risolverli? Io li vedo come molto positivi e utili. Non si vive solo di applicazioni pratiche immediate, ma anche di ragionamento e di logica, di fisica teorica e non solo di tecnologia. Ricordiamoci che la tecnologia attuale si deve solo a ricerche teoriche legate ai ragionamenti e alle deduzioni di personaggi eccezionali che non conoscevano il computer... Nemmeno il gatto di Schrodinger è mai esistito, ma il suo "problema" ha avuto un ruolo decisivo per la scienza.
Insomma, viva gli studenti di Leicester!
Caro Enzo,
Per la maggioranza (direi la totalità) della gente, l'unica ricerca utile è quella a scopo medico (e ci mancherebbe, credo che qui siamo tutti d'accordo) e quella per costruire nuovi gadget elttronici: quando entri nella rubrica "tecnologia" di un quotidiano, otto articoli su dieci trattano di internet e telefonini!! 
Allora, se è così, sono pienamente d'accordo con te.
La mia obiezione nasceva dal fatto che quando si chiedono fondi per la Ricerca, l'opinione pubblica fa poi fatica a capire a cosa servono i soldi spesi se non riesce a coglierne i vantaggi, che spesso si manifestano a lungo periodo: io stesso mi sono trovato in difficoltà a dover spiegare a mia mamma perché si spendono soldi per costruisce un radio-telescopio.
Beati loro che questi studi li possono fare... Credo che gli studenti italiani se li possano solo sognare.... Con l'investimento in ricerca che c'è in Italia...:(
cari ragazzi,
direi che ricerche del genere non costano proprio niente: basta un foglio e una matita (e la conoscenza della fisica). A volte ci si affida immediatamente ai computer per avere risposte che la nostra mente (se nutrita adeguatamente) saprebbe dare con molta più generalità e completezza. Finanziare la mente nelle università costa molto poco. Ovviamente, le cose cambiano se vogliamo avere verifiche sperimentali, sia di laboratorio che di osservazione a distanza.
Vi faccio un piccolo esempio, senza nessuna vena polemica. Ho visto che il bravissimo Pierluigi sta trattando le eclissi dei satelliti di Giove e si affida a programmi da computer. Questo è un sistema "moderno", ma poco produttivo da un punto di vista di conoscenza della fisica. Basterebbe un foglio di carta e due figurine semplicissime per affrontare il problema delle eclissi, dei transiti e delle ombre proiettate dai satelliti sui pianeti, in modo ultra elementare e applicabile a qualsiasi oggetto vicino e lontano. Avevo già scritto un articolo sulle occultazioni veramente generale, ma è stato facilmente dimenticato e me ne dispiace un po' (non è stato nemmeno citato), dato che avevo perso parecchio tempo a scriverlo. D'accordo era un po' ostico, ma il problema dei satelliti di Giove può ridursi veramente a due figure da scuola elementare... senza bisogno di scomodare internet... e senza nessuna formula per esprimere il concetto base. Aspetto che sia completato l'ottimo lavoro di Pierluigi e poi ne darò una mia versione molto semplificata e ben più generale... Partendo da quello, sarà poi semplice ricavare il resto sia per Giove che per qualsiasi altro oggetto del Sistema Solare e dell'Universo. E senza scomodare Celestia...
Usiamo la testa, i fogli di carta e le matite... esistono ancora e danno soddisfazioni ben maggiori di quelle che ci offrono le "pappe pronte", insipide e senz'anima... Il computer deve essere un "servo", utile solo per i lavori pesanti... non certo per insegnarci concetti banali, alla portata di tutti...
Ovviamente, sono considerazioni personali che rimangono nel nostro piccolo contesto conoscitivo...
Non me lo sono dimenticato il tuo articolo Enzo, era veramente bello e ci avevi anche fatto fare dei calcoli, mi manca unpo l'aspetto delle eclissi mutue tra satelliti... Sarebbe propriobello approfondire un po' di più la questione...
hihi pero bolt su titano, causa diversa forza di gravita', avra' problemi a correre nello stesso modo che sulla terra!
cara Giorgia,
La mia era solo un'esternazione per non penalizzare -sempre e comunque- la visione d'insieme a scapito di visioni particolari e frammentarie. 
uscirà al più presto e -adesso- con la matematica potremo anche fare qualche calcoletto in più... Tu non sei certo tra quelle che dimenticano!!!
caro Ale, sarà molto più veloce... Comunque hai ragione... chissà se hanno normalizzato la velocità alla gravità di Titano? Forse riusciremmo anche noi a librarci in volo...
Accidenti... questo è un blog dove non scappa niente...nemmeno Bolt...
Provo a essere serio, correre a 11 m/s su Titano possa essere possibile anche con l'intralcio della tuta e la maggior resistenza aerodinamica, l'accelerazione di gravità è decisamente più bassa, quasi come sulla luna, il problema è come raggiungerla questa velocità. Sulla Terra, con 10 m/s2 di gravità, la velocità di 10 m/s si raggiunge con una decina di passi in spinta e poi aumentando la frequenza degli stessi. Se un atleta conservasse lo stesso tono muscolare che avrebbe sulla Terra, forse raggiunge la stessa velocità con uno o due passi di spinta, anche perché difficilmente si potrebbe sviluppare velocità elevate; l'andatura si trasformerebbe inevitabilmente a balzi e forse, vista la resistenza del fluido, non molto superiore a quella ottenibile sulla Terra.
acci ragazzi... magari potremmo scrivere un articolo molto più raffinato di quello di leicester. temo di aver creato dei MOSTRI! Ma, sicuramente, lo eravate già...
Visto che metano su Titano non ne manca, avere uno zainetto con un po' di propulsione non sarebbe male? Una volta raggiunta la velocità necessaria si potrebbe spegner e e continuare a volare con la tuta alare...Sarebbe anche economico e non ci sarebbe il problema della poca forza per la perdita del tono muscolare... ;)
di bene in meglio!!!
Questo articolo la dice lunga sul metodo didattico in uso in paesi sicuramente più lungimiranti del nostro , in quanto,,al di là della applicazione concreta si dà importanza primaria allo stimolo dell'immaginazione delle giovani menti, qui si guarda solo agli effetti speciali e al computer in tutte le salse. Triste.
concordo in pieno!
Cara gioyhofer,
è vero che su Titano c'è molto metano, ma c'è poco ossigeno, quindi non brucerebbe e non potrebbe, quindi, produrre alcuna reazione di propulsione ;-)
Ciao,
Alex.