MesoLaunch lancio di piccoli razzi per il trasporto di apparecchiature in orbita

MesoLaunch lancio di piccoli razzi per il trasporto di apparecchiature in orbita. Startup proprietaria di una soluzione dedicata allo spazio, di cui al Link:

SOLUZIONE FUNGOIDE PER SISTEMI ROCKOON

Il sistema fungoide rappresenta una proposta innovativa per il lancio di razzi mediante palloni aerostatici, noto come rockoon.

La struttura a fungo composta da gabbie telescopiche, supportata da
palloni toroidali multistadio e dotata di motori basculanti, offre vari vantaggi rispetto ai sistemi rockoon tradizionali.

Questa relazione tecnica esplora i vantaggi, gli svantaggi e le comparazioni con le soluzioni esistenti.

Vantaggi del sistema rockoon in generale:

Riduzione della resistenza aerodinamica: Lanciando il razzo da una quota più elevata, si riduce la quantità di atmosfera che il razzo deve attraversare, diminuendo la resistenza e migliorando l'efficienza del lancio.

Risparmio di carburante: Il razzo può risparmiare carburante poiché una parte del lavoro di sollevamento viene effettuata dal pallone.

Costi inferiori: I palloni sono generalmente meno costosi rispetto ai sistemi di lancio convenzionali, rendendo i lanci rockoon un'opzione più economica.

Svantaggi e limitazioni:

Controllo e precisione: Il controllo della traiettoria può essere più complesso rispetto a un lancio tradizionale da terra.

Capacità di carico: I razzi lanciati da palloni tendono ad avere capacità di carico più limitate rispetto ai razzi lanciati da terra.

Condizioni atmosferiche: Le operazioni possono essere influenzate dalle condizioni meteorologiche, rendendo i lanci meno prevedibili.

Le principali criticità dei rockoon tradizionali e come la soluzione fungoide può superarle:

Criticità dei Sistemi Rockoon Attuali

Stabilità Limitata: I rockoon tradizionali possono essere influenzati negativamente da venti forti e altre condizioni atmosferiche.

Distribuzione non Uniforme della Spinta: I palloni possono generare una spinta non uniforme, causando instabilità.

Protezione del Carico: Il carico utile può essere esposto agli elementi atmosferici durante la fase di ascesa.

Capacità di Carico Limitata: La capacità di carico è limitata dalle dimensioni e dalla struttura dei palloni.

Manutenzione Complicata: La manutenzione dei palloni e delle strutture può essere complessa.

Efficienza Energetica: L'efficienza può essere subottimale a causa del grande consumo di gas di sollevamento.

Sicurezza del Personale: Il lancio e la gestione dei rockoon possono comportare rischi per il personale.

Vantaggi della Soluzione Fungoide

Lancio Verticale Direttamente dalla Stratosfera
o Miglioramento: Il design della soluzione fungoide permette di lanciare il razzo verticalmente direttamente dalla stratosfera, evitando qualsiasi ostacolo durante la fase di lancio. Questo è cruciale per la precisione del lancio e per minimizzare le
correzioni di traiettoria necessarie.

Criticità Superate: Nei sistemi rockoon tradizionali, il razzo può essere lanciato da una piattaforma meno stabile o in condizioni atmosferiche non ideali, aumentando il rischio di deviazioni dalla traiettoria prevista.

Eliminazione di Interferenze con la Struttura di Supporto
o Miglioramento: Con il foro centrale nel cappello del fungo, il razzo può essere lanciato senza che la struttura di supporto interferisca con il suo percorso. Questo assicura che non ci siano componenti del sistema che possano ostacolare il razzo al
momento del lancio.

Criticità Superate: Nei rockoon tradizionali, la struttura del pallone e la piattaforma di lancio possono presentare ostacoli che devono essere attentamente evitati, complicando il design e l'operazione del lancio.

1. Stabilità e controllo limitati

Problema nei rockoon tradizionali: I rockoon tradizionali possono soffrire di instabilità durante la fase di ascesa a causa della mancanza di un controllo preciso e della suscettibilità alle turbolenze atmosferiche.

Soluzione fungoide:
• Struttura telescopica: La gabbia telescopica estendibile offre un migliore controllo e stabilità, sfruttando l'effetto pendolo per ridurre le oscillazioni.
• Motori basculanti: I motori montati sulle basi superiore e inferiore della struttura permettono correzioni attive della traiettoria, migliorando il controllo durante l'ascesa.

2. Distribuzione non uniforme della spinta

Problema nei rockoon tradizionali:
La spinta fornita dai palloni nei rockoon può essere non uniforme, causando problemi di equilibrio e traiettoria durante il sollevamento.

Soluzione fungoide:
• Pallone toroidale multistadio: Questo design distribuisce la spinta in modo più uniforme sull'intera struttura, riducendo il rischio di inclinazioni o movimenti indesiderati.

3. Protezione insufficiente del carico utile

Problema nei rockoon tradizionali:
Il razzo è esposto agli elementi atmosferici e a potenziali danni durante l'ascesa, aumentando il rischio di malfunzionamenti o ritardi nel lancio.

Soluzione fungoide:
• Struttura a fungo: La forma del fungo e la gabbia telescopica proteggono il razzo dagli agenti atmosferici, come vento, pioggia e piccoli detriti.

4. Limitata capacità di carico

Problema nei rockoon tradizionali:
I rockoon hanno una capacità di carico limitata a causa delle dimensioni e della struttura dei palloni, limitando la quantità e il tipo di carico utile che possono trasportare.

Soluzione fungoide:
• Gabbia telescopica regolabile: La possibilità di sollevare e abbassare il razzo all'interno della struttura permette di ottimizzare il bilanciamento del carico, potenzialmente aumentando la capacità di carico utile.

5. Difficoltà di manutenzione e modularità

Problema nei rockoon tradizionali:
La manutenzione e la riparazione dei palloni e delle strutture dei rockoon possono essere complicate e dispendiose in termini di tempo.

Soluzione fungoide:
• Design modulare: I componenti come i palloni toroidali e la struttura telescopica possono essere progettati per essere facilmente smontabili e sostituibili, facilitando la manutenzione.

6. Efficienza energetica subottimale

Problema nei rockoon tradizionali:
L'efficienza energetica può essere subottimale a causa della necessità di utilizzare una quantità significativa di gas di sollevamento e della resistenza aerodinamica.

Soluzione fungoide:
• Pallone toroidale multistadio e distribuzione della spinta: Un uso più efficiente del gas di sollevamento e una migliore aerodinamica possono ridurre il consumo di energia.

7. Sicurezza del personale

Problema nei rockoon tradizionali:
Il lancio e la gestione dei rockoon possono comportare rischi per il personale a causa della necessità di interventi manuali e della mancanza di protezioni.

Soluzione fungoide:
• Automazione e controllo remoto: L'integrazione di sistemi di automazione e controllo remoto può ridurre la necessità di interventi manuali, aumentando la sicurezza per il personale.

8. Flessibilità operativa limitata

Problema nei rockoon tradizionali:
I rockoon possono avere una flessibilità operativa limitata, adattandosi meno bene a vari scenari di missione e condizioni atmosferiche.

Soluzione fungoide:
• Configurazione regolabile: La struttura telescopica e i motori basculanti permettono di adattare la configurazione a diverse missioni e condizioni, migliorando la flessibilità
operativa.

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