1 di 15. Un giorno di molti anni fa me ne stavo tranquillo alla mia scrivania a far girare il modello matematico di un satellite sudcoreano, quando il mio capo mi chiese di andare nel suo ufficio. Era in corso una teleconferenza con alcuni alti dirigenti della mia azienda.
2. Pochi giorni prima era avvenuto il lancio di un grosso programma e le prime telemetrie trasmesse a terra indicavano che la temperatura dell’antenna era molto più alta di quella prevista, perciò l’oggetto in quelle condizioni non poteva funzionare.
3. Dato che la previsione delle temperature dell’antenna era responsabilità mia, l’impressione di quel momento era che una missione da un miliardo di euro rischiasse di andare in fumo a causa di qualche errore commesso da me.
4. Ma che cos’era successo?
Facciamo un passo indietro. Il progetto di un satellite o di un veicolo spaziale comprende lo sviluppo di numerosi modelli matematici che ne prevedono il comportamento durante la missione.
5. Uno di questi è il modello termico, che calcola le temperature dei suoi componenti in funzione dell’ambiente esterno e del suo stato operativo. Questi calcoli sono affetti da incertezza ed è normale che le previsioni del modello non coincidano con le temperature misurate.
6. Mediamente la differenza è intorno a un paio di gradi Celsius, in singoli casi sfortunati può essere di dieci gradi o più. Non è normale invece che sia di quaranta gradi, come era avvenuto quella volta. Tanto varrebbe tirare a indovinare.
7. Il mio capo e io ci prendemmo qualche giorno per analizzare i dati e nei giorni successivi si susseguirono le discussioni febbrili e le ipotesi anche più fantasiose per spiegare l’accaduto.
8. Ero preoccupato, ma confidavo che le mie predizioni non fossero così sbagliate, perché in numerosi test precedenti avevo allineato il mio modello con i dati sperimentali ed ero sicuro che se ci fosse stato un errore così grande sarebbe già emerso in quel momento.
9. La svolta arrivò quando mettemmo a confronto i dati provenienti dall’antenna orientata in posizioni diverse rispetto al Sole. La differenza tra le temperature calcolate e predette era massima quando l’angolo di incidenza della luce solare sul piano dell’antenna era più alto,
10. ma al variare dell’assetto, con il diminuire dell’angolo di incidenza, questo errore diminuiva fino a scomparire in caso di luce radente.
A questo punto la soluzione del mistero era ovvia.
11. Alcune antenne hanno un rivestimento chiamato sunshield che le isola dal calore proveniente dal Sole ma lascia passare il segnale trasmesso. Se si fosse staccato il sunshield, ci saremmo aspettati esattamente questo: un riscaldamento proporzionale all’angolo di incidenza.
12. Ebbi la controprova simulando l’assenza del sunshield nel mio modello matematico: ottenevo esattamente le temperature registrate in volo.
Ulteriori indagini dimostrarono che il sunshield poteva essersi staccato a causa delle turbolenze incontrate durante l’ascesa in orbita.
13. Il distacco del sunshield era una seccatura che richiedeva alcune cautele nell’attivare l’antenna, ma non metteva a rischio il successo del progetto. Avere un progetto completamente sballato a causa di un modello inaffidabile sarebbe stato incomparabilmente più grave.
14. Il momento in cui si analizzano le prime telemetrie di un satellite è uno dei più terribili ed eccitanti per un ingegnere spaziale, soprattutto se ci sono imprevisti, perché anni di lavoro giungono improvvisamente al loro compimento.
15. Affrontare un problema inatteso è una sfida intellettuale che richiede di mettere insieme le intelligenze di varie discipline, con senso critico e creatività, e risolverlo grazie al ragionamento è una grande soddisfazione.

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23 Apr
1 di 15.
Perché non siamo tornati sulla Luna, nonostante l’enorme progresso tecnologico degli ultimi cinquant’anni? Le ragioni sono molteplici, ma una parte della risposta sta nella mancanza di una strategia comune tra i due maggiori partiti.
2. La storia del ritorno degli esseri umani sulla Luna nell’ultimo mezzo secolo è infatti costellata di annunci repubblicani e ripensamenti democratici, che hanno causato decenni di ritardo rispetto ai programmi iniziali.
3. All’inizio degli anni Settanta gli Stati Uniti avevano ormai vinto la corsa allo spazio e le spese per la guerra del Vietnam si facevano sempre più pesanti: furono così cancellate le missioni Apollo 18, 19 e 20 che avrebbero dovuto portare altri sei astronauti sulla Luna.
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18 Apr
Nelle automobili la pompa dell’acqua è un componente delicato, che serve a far circolare il liquido di raffreddamento dal motore al radiatore. Se si guasta, il surriscaldamento che ne deriva può causare gravi danni e conti salati per le riparazioni: (1/18)
per esempio i pistoni possono “grippare” (cioè incastrarsi nei cilindri) e la guarnizione della testata può bruciarsi.
Ma le leggi implacabili della meccanica vogliono che tutte le parti meccaniche in movimento siano soggette a usura e destinate a rompersi prima o poi. (2/18)
Questo problema, che è già fastidioso nelle automobili, è ancora più serio per i satelliti che sono condannati a lavorare per anni nello spazio senza poter beneficiare della manutenzione periodica di un tecnico esperto. (3/18)
Read 18 tweets
17 Apr
La NASA ha annunciato che sarà l’azienda di Elon Musk SpaceX a costruire il lander lunare del programma Artemis, cioè il veicolo che trasporterà gli astronauti sulla superficie della Luna. (1/7) Image
Il progetto di SpaceX era in competizione con altri due, uno di un’azienda del settore militare e uno di un consorzio di imprese spaziali. Sarà la prima volta dal 1972 che gli esseri umani torneranno sulla Luna.
(2/7)
La NASA ha ricevuto dal congresso americano solo una frazione del finanziamento richiesto per sviluppare il lander lunare e quindi ha scelto un solo fornitore anziché due, mentre SpaceX ha abbassato la propria richiesta per rientrare nel tetto di 2,9 miliardi di dollari. (3/7)
Read 7 tweets
12 Apr
1 di 23.
Russia, 1939. Alcuni prigioneri politici sono ai lavori forzati in una miniera della Kolyma, una regione artica che Solženicyn definirà «l’isola più grande e celebre dell’Arcipelago Gulag».
2. Uno di loro ha perso quasi tutti i denti per lo scorbuto e ha subito durante gli interrogatori una brutta frattura alla mascella che gli ha lasciato la trachea deformata e non gli permetterà mai più di aprire completamente la bocca.
3. Se gli fosse annunciato da un altro prigioniero che fra qualche anno sarà candidato al premio Nobel e sarà ricordato con una delle tre feste più importanti del calendario russo, probabilmente gli risponderebbe che ha bevuto troppa vodka scadente ed è intossicato dal metanolo.
Read 24 tweets
5 Apr
1. Ingenuity (ingegnosità) è un piccolo elicottero sviluppato dal Jet Propulsion Center di Pasadena, in California: il primo oggetto costruito dall’umanità per volare su un pianeta diverso dalla Terra.
2. Far volare un oggetto su Marte è molto difficile, per tante ragioni. Prima di tutto l’atmosfera è 160 volte più rarefatta di quella terrestre: è paragonabile a quella che qui si trova a 30 km di quota, molto più in alto di dove arrivi un normale aereo o elicottero terrestre.
3. Inoltre su Marte fa molto più freddo che sulla Terra e i materiali di Ingenuity devono resistere a temperature dell’ordine dei 100 gradi Celsius sotto zero.
Read 16 tweets
12 Mar
Alcune formule matematiche sono molto semplici ma hanno conseguenze fondamentali. Una di queste è l’equazione dei razzi, ricavata indipendentemente più volte nella storia da personaggi come Ciolkovskij, Oberth e Goddard. (1/10)
In forma semplificata si può scrivere così, dove deltav è l’incremento di velocità del razzo, ve la velocità di uscita del gas, mi/mf il rapporto tra la massa totale iniziale e la massa totale finale del razzo. (2/10)
La “dittatura dell'equazione dei razzi” sta nel fatto che ci sono 3 variabili (deltav, ve e mi/mf) e, una volta fissate 2 di queste, la terza è determinata e non si può fare niente per cambiarla. Non serve imprecare, piangere o invocare Elon Musk o lo spirito di von Braun. (3/10)
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