Autore Come arrivare su Marte con l'IMFD  (Letto 8825 volte)

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Come arrivare su Marte con l'IMFD
« il: 16 Mag 2012, 19:19:31 »
Questo tutorial è stato scritto ai tempi di Orbiter2010.
Il DeltaGlider di cui si parla (il DGIV di Dansteph) non è ancora stato aggiornato per Orbiter2016 e potrebbe avere dei bug.



Il termine "pianeta" viene dal greco e significa "errante", "vagabondo" (definizione).


Vicino a Marte.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD
Le orbite della Terra e di Marte si rincorrono continuamente sul piano dell'Eclittica, in un ciclo di traiettorie "ripetibili", che ricomincia da capo ogni 15 anni (15 anni = 180 mesi).

In questo periodo la Terra e Marte si ritrovano per 7 volte in una posizione reciproca simile, lungo le loro orbite.

La finestra di lancio per Marte si apre quindi all'incirca ogni 26 mesi (180/7 = 26), equivalenti a 2,135 anni o a 780 giorni circa.
Questo lasso di tempo rappresenta la durata del cosiddetto periodo sinodico Terra-Marte.

Da profani, si potrebbe pensare che la via più breve per arrivare a Marte (o ad un qualsiasi altro pianeta) sia una traiettoria più o meno diretta che lo connetta con la Terra. Sbagliato! Questa retta non sarebbe altro che un piccolo segmento di un'enorme ed inefficiente orbita intorno al Sole. Il razzo vettore richiesto per inserire una navicella spaziale in una tale estrema orbita solare dovrebbe essere molto grande, molto potente, molto costoso, e consumerebbe una quantità spropositata di carburante.
Si deve invece disegnare un'orbita ellittica che connetta la posizione della Terra (ovvero la nostra nave spaziale) al momento del lancio con quella in cui sarà Marte diversi mesi dopo.


E2Mtrajectory.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD

Traiettoria corretta di trasferimento


Esistono diverse traiettorie di trasferimento da un pianeta ad un altro, ma quella che ci permette di effettuarlo con la maggiore efficienza, cioè col minor consumo di propellente, è un'orbita ellittica che arriva appena a lambire tangenzialmente le due orbite di partenza e di arrivo.
Questo tipo di trasferimento si chiama trasferimento alla Hohmann, e, proprio perchè fà consumare poco carburante, è il trasferimento più lento.

C'è una relazione molto stretta tra il trasferimento alla Hohmann ed il concetto stesso di "finestra di lancio".
Il necessario requisito di economicità del volo interplanetario, e gli stretti limiti temporali imposti da questo tipo di trasferimento (partire solo quando sia il pianeta di partenza che quello di arrivo sono esattamente in una certa posizione relativa) hanno in un certo senso creato il bisogno di trovare una finestra di lancio. Naturalmente, se il portare peso aggiuntivo nello Spazio (più carburante, ma anche serbatoi più capienti e pesanti, ecc...) non fosse un problema, la necessità della finestra di lancio verrebbe meno.

Esistono comunque diversi altri tipi di trasferimento (alla Sternfeld, a fionda gravitazionale, a bassa energia, come quello usato dalla recente missione GRAIL della NASA, a doppio impulso, etc...), ognuno con i suoi pro e contro, quello alla Hohmann non è certo l'unico.

Orbital Hohmann Transfer.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFDOrbital Two-Impulse Transfer.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFDBi-elliptic transfer.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD
Hohmann
Doppio impulso
Sternfeld (Biellittico)

Credito immagini: Wikipedia


NOTA: All'estremità opposta (teorica) del rapporto "consumo/durata viaggio", troveremmo navi spaziali futuristiche con particolari sistemi di propulsione, come il propulsore ionico, o quello nucleare, che avendo in pratica energia illimitata potrebbero accelerare costantemente fino a metà strada, quindi, orientandosi in senso inverso, rallentare costantemente fino a giungere a destinazione, con un ovvio costo enorme in termini di consumo, ma effettuando il trasferimento nel minor tempo possibile.

Per molti anni il viaggio interplanetario economico ha comportato l'uso del trasferimento alla Hohmann.
L'ingegnere tedesco Walter Hohmann ha dimostrato che la rotta con minor consumo tra due orbite qualsiasi è un'orbita ellittica che forma una tangente all'orbita di partenza e a quella di destinazione. Quando l'astronave è a destinazione, una nuova accensione dei motori la rallenterà, facendola catturare dalla gravità del pianeta di arrivo e ricircolarizzando la sua orbita nel nuovo punto.
Il trasferimento alla Hohmann si applica a 2 orbite qualsiasi, non solamente a orbite in cui siano coinvolti dei pianeti.
Per esempio, è il modo più comune per trasferire satelliti in orbita geostazionaria, dopo averli prima "parcheggiati" in orbita terrestre Bassa (LEO). Comunque per questo trasferimento ci vuole un tempo pari a ½ periodo orbitale dell'orbita esterna, quindi nel caso dei pianeti esterni ciò equivale a molti anni – un tempo troppo lungo.

Tornando con i piedi per terra e all'argomento del nostro thread, l'orbita derivante da un trasferimento alla Hohmann, rispetto al Sole che sarà al centro, avrà la Terra come Perielio (al momento della partenza) e Marte come Afelio (al momento della sua intercettazione), come si vede nell'immagine seguente.
Nel caso di pianeti cosiddetti "interni" (Mercurio o Venere) la Terra giocherebbe invece il "ruolo" di Afelio.

NOTA: Perielio e Afelio sono gli apsidi (Periasse e Apoasse), con riferimento all'orbita solare (dal greco ἥλιος "hélios").

Un altro vantaggio del trasferimento alla Hohmann, ben evidenziato dal confronto delle immagini seguenti, è che i vettori di velocità di partenza e di arrivo sono paralleli a quelli dei pianeti di partenza e di arrivo, quindi all'arrivo servirà solo un cambio di velocità e non anche di direzione.


Terra Peri-MarteApo ITA.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD   Terra Peri-MarteApo.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD
Immagine editata
   
Immagine originale


Nell'immagine originale (a fianco), l'orbita ellittica esterna rappresenta un altro tipo di trasferimento più veloce, che naturalmente richiede un maggior consumo (immagine da "Go Play In Space", seconda edizione, di Bruce Irving).


Citazione
Trasferimento alla Hohmann, da Basics of Space flight: orbital mechanics

-   Un trasferimento alla Hohmann verso uno dei pianeti "esterni" (come Marte) si ottiene lanciando una nave spaziale ed accelerandola nella stessa direzione di rivoluzione terrestre intorno al Sole finchè non arriva ad una velocità di fuga che la pone su un'orbita solare con Afelio sull'orbita del pianeta esterno da raggiungere.
Quando il pianeta esterno viene raggiunto, la nave deve rallentare per farsi catturare dalla sua gravità.
-   Un trasferimento alla Hohmann verso uno dei pianeti "interni" (come Venere) si ottiene invece lanciando ed accelerando una nave nella direzione opposta alla  direzione di rivoluzione terrestre intorno al Sole (di fatto, rallentando rispetto ad essa) finchè non arriva ad una velocità di fuga che la pone su un'orbita solare con Perielio sull'orbita del pianeta interno da raggiungere. È da notare che la nave continua a muoversi nella stessa direzione in cui si muove la Terra, solo più lentamente.
Quando il pianeta interno viene raggiunto, la nave deve rallentare per farsi catturare dalla sua gravità.
Nulla ci vieta - sempre entro certi limiti - di partire anche in altre date: quello che cambierà, oltre al tipo di trasferimento, sarà il nostro consumo, espresso in astronautica col termine dV (in notazione matematica DV.pngCome arrivare su Marte con l'IMFD, o Delta V), che nello Spazio si cerca sempre di minimizzare.

Inoltre, il trasferimento per Marte in assoluto che richiede il minor consumo d'energia varia in un ciclo di circa 16 anni, con un minimo nelle finestre di lancio del 1969 e del 1971, ed un altro minimo nel 1986 e nel 1988. Ciò è dovuto all'eccentricità delle orbite che non essendo perfettamente circolari comportano dei periodi ciclici di minore distanza.

Nell'immagine seguente vediamo le posizioni di Terra e Marte nel momento in cui si aprono le 7 finestre di lancio disponibili, nelle date che vanno dal 30 marzo 2001 al 22 gennaio 2014, poi ricomincia il ciclo.
Osservando il "disco" del Sistema Solare dalla verticale del polo Nord del Sole, i pianeti ruotano in senso antiorario.


Finestre Per Marte.gifCome arrivare su Marte con l'IMFD

Credito immagine SunAeon


È proprio in questo periodo infatti che la Terra e Marte raggiungono una posizione reciproca nelle loro orbite che offre la migliore traiettoria possibile tra i due pianeti (migliore sempre dal punto di vista del risparmio di propellente).

La Terra è una piattaforma di lancio mobile e Marte stesso è un obiettivo mobile. Anche se i due pianeti stanno viaggiando generalmente nella stessa direzione, si stanno muovendo su due orbite diverse, con diverse velocità.

Questo piccolo video mostra la rivoluzione dei pianeti intorno al Sole durante un periodo sinodico Terra-Marte, da gennaio 2001 a ottobre 2003.




Il lancio quindi deve essere programmato in modo che la nave e Marte convergano esattamente allo stesso momento nello stesso punto nello Spazio, per questo il tempismo nel lancio è un fattore critico!
Sia la Terra che Marte orbitano intorno al Sole sul piano dell'Eclittica, ma dato che l'asse terrestre è inclinato, e la Terra ruota contemporaneamente su sè stessa, possiamo partire solo quando la nostra base interseca il piano dell'Eclittica, cioè quando siamo al Nodo Discendente o al Nodo Ascendente (lo possiamo visualizzare su Align Planes MFD).

L'Eclittica è il piano su cui giacciono le orbite (grado più, grado meno) di quasi tutti i pianeti del nostro Sistema Solare, con poche eccezioni, come Plutone o Mercurio.
Abbiamo visto in questo thread che il piano dell'Eclittica corrisponde al piano Equatoriale del Sole, come si capisce molto chiaramente anche in questo video:




Il piano dell'Eclittica interseca quindi il nostro pianeta con un angolo (relativamente al nostro Equatore) pari all'inclinazione dell'asse terrestre,  corrispondente attualmente a 23°27'.


33_giri.pngCome arrivare su Marte con l'IMFD

Un altro modo di vedere il piano dell'Eclittica :-)
Credito immagine: Creative Box Design


Comunque, ben prima che una nave possa avvicinarsi a Marte, deve sfuggire alla gravità terrestre.
Effettuando il lancio nello stesso senso di rotazione terrestre, la nave sfrutta al massimo il vantaggio fornito dalla sua "piattaforma di lancio mobile": convertendo il movimento intorno al proprio asse - pura forza centrifuga - in spinta aggiuntiva, proseguendo lungo il movimento orbitale del pianeta.

NOTA: questo è il motivo per il quale sono proprio le basi di lancio più vicine all'Equatore quelle che forniscono la maggiore spinta.
A questo scopo, è stata addirittura convertita una vecchia piattaforma di estrazione petrolifera in piattaforma di lancio, che opera dall'Oceano Pacifico ed è situata esattamente sulla linea dell'Equatore. Si tratta della Ocean Odissey, del consorzio Sea Launch con 36 lanci all'attivo (a maggio 2014), di cui 4 andati male.

Stando fermi su una pista situata esattamente sull'Equatore (LAT 0°) ed aprendo Orbit MFD (Ref=Earth), possiamo vedere che la nostra velocità di rotazione (Vel) equivale a 464,6 m/s, mentre sui poli (LAT 90°) sarà teoricamente uguale a zero.
La velocità di rotazione è anche visualizzabile sul Surface MFD, cliccando sul pulsante "OS", Orbital Speed.

Se invece impostiamo la Reference di Orbit MFD su "SUN", leggiamo la nostra velocità di rivoluzione intorno al Sole, che corrisponde ad una media di 29,8 km/s.

Questo movimento non apparente si traduce in una utile spinta nel caso di viaggi interplanetari, dove tipicamente si stabilisce prima un'orbita terrestre bassa (LEO, intorno ai 7,5 km/s) per poi accendere i motori al momento giusto e nella direzione voluta per raggiungere la velocità di fuga, che per la Terra è di 11,2 Km/s.
Una volta stabilita l'orbita di trasferimento, non dobbiamo fare altro che lasciar proseguire la nave nella sua direzione, effettuando lungo la rotta una o più manovre di correzione (MCC, Mid Course Correction).
Dopo essere giunti in prossimità della SOI di Marte (Sphere Of Influence - sfera di influenza), dovremo fare altre manovre per rallentare e farci catturare dal suo campo gravitazionale ed immetterci così nella sua orbita, per poi allinearci con la base ed atterrare nel punto prescelto.

Orbiter fornisce di default strumenti adatti allo scopo, ma l'Interplanetary MFD (conosciuto come IMFD) di Jarmo Nikkanen incorpora la maggior parte di queste funzioni e rende tutto il processo ancora più semplice.
A questo link c'è un primo abbozzo di tutorial su IMFD, per ora molto (ma molto) basico.

Ora passiamo alla fase operativa pre-lancio. Ci sono ancora alcune cose da fare, la più importante delle quali è ovviamente impostare la giusta data in Orbiter per portarci ad una delle finestre di lancio.


Configurazione data scenario di lancio

Le istruzioni dettagliate su come impostare la corretta data nello scenario sono in questo thread.
Nell'immagine seguente ci sono le date di alcune finestre di lancio per Marte, prese da Cosmic Train Schedule.


Date MJD Terra-Marte.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD

Scarica il file XL per le finestre di lancio


Partendo, per esempio, in data MJD 55119 (15/10/2009), indicativamente intorno alla data MJD 55377 (30/06/2010) si iniziano a vedere le lune marziane Phobos e Deimos orbitare intorno al pianeta rosso.

Per vederle premi F9 per attivare la vista planetario, poi F1 per la vista esterna, ed F2 per cambiare la modalità vista esterna in target-relative -> absolute direction -> global frame. Ruota la visuale tenendo premuto il tasto destro del mouse!!
Con CTRL+F1 hai ancora più opzioni per controllare le visuali - si può per esempio ottenere la stessa visuale che in IL-2 è definita padlock, con la nostra nave in primo piano ed il target fisso al centro dello schermo.



Installazione texture Marte ad alta risoluzione

Anche se questo step è tecnicamente opzionale, ora potresti installare le texture HiRes di Marte, sia che tu stia ancora usando Orbiter2010, che il nuovo Orbiter2016:

Orbiter2010: Download Torrent - nomefile: Mars091218_11.zip (671Mb) - come di consueto il file va decompresso nella cartella di Orbiter;
Orbiter2016: vedi il nostro thread Rilasciato Orbiter2016


Pre-configurazione DeltaGlider

NOTA: il DGIV non è ancora aggiornato per Orbiter2016.

Prima di lanciare Orbiter, si deve configurare il DeltaGlider per affrontare il lungo viaggio.
Lanciamo quindi il collegamento "DeltaGliderIV Configuration" (altrimenti lanciamo direttamente l'eseguibile ..\Sound\deltagliderIV\Dg4config.exe) ed impostiamo la "O2 & N2 reserve" ad un anno, ed il carburante a "Big (trip to Mars)". Se si vuole, si può anche impostare il motore più potente, di tipo Mark V.
Una volta sulla pista di decollo, andremo nel pannello strumenti inferiore per caricare queste impostazioni tramite il pulsante "LOAD SETTINGS", in basso a destra.


Pre-configurazione flotta XR

Se invece preferiamo usare una delle navi XR, si devono editare i loro file di configurazione poichè le impostazioni di default non permettono un viaggio così lungo.
Apriamo quindi il file relativo alla nave scelta (sono nella cartella ..\Config) DeltaGliderXR1Prefs.cfg, XR2RavenstarPrefs.cfg o XR5VanguardPrefs.cfg ed andiamo a modificare i parametri MainFuelISP, LOXLoadout e APUFuelBurnRate. I primi due parametri li impostiamo a 5, l'ultimo invece a 1.

NOTA: questo tipo di modifica diventa il nuovo default della nave, nel senso che in questo modo tutte le navi XR saranno sempre configurate per un viaggio lungo. Fare riferimento al manuale della flotta XR (pagina 17 e seguenti) su come effettuare le stesse modifiche solamente nell'ambito di uno scenario, e proprio per Marte, senza toccare la configurazione di default.


Direzione (HDG) di lancio

A questo punto manca solo l'ultima, fondamentale variabile: la direzione in cui partire.
Bisogna fare subito una grande distinzione in merito alla Latitudine di lancio, in quanto il metodo cambia in base ad essa:

- se partiamo da una base situata tra i Tropici, cioè se siamo entro i 23°27'N e i 23°27'S
- se partiamo da una base situata a Latitudini maggiori (sia Nord che Sud).

Nel primo caso la nostra base intersecherà il piano dell'Eclittica (abbiamo visto prima che l'asse terrestre è proprio inclinato di 23°27'), nel secondo caso no.


Mappa Tropici Equatore.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD

Tropico del Cancro e del Capricorno (Credito immagine: Wikipedia)


La Latitudine a cui si trova la nostra base si può vedere in vari modi:
- Surface MFD, riquadro EQU POS in basso a sinistra
- Map MFD, sulla riga SHP in basso
- Orbit MFD, Frame EQU, parametro Inc.

Le coordinate delle seguenti basi, presenti di default in Orbiter, ricadono entro i Tropici:

  • Alcantara - LAT 02°28' S
  • Doberai - LAT 01°00' S
  • Habana - LAT 23°00' N
  • Kourou - LAT 05°20' N
  • San Marco - LAT 02°93' S
  • Sriharikota - LAT 13°80' N

Abbiamo appurato che il momento giusto per decollare è quando la nostra posizione sta per intersecare il piano dell'Eclittica.
Di come calcolare la rotta (azimuth, heading, HDG) per raggiungere un certo target, ne abbiamo già parlato in questo thread, e qui c'è il file Excel, frutto di quella discussione.

Possiamo anche usare Launch MFD, che ci dirà, a fronte di un target impostato, la direzione in cui partire in base al nodo che stiamo approcciando.
La HDG giusta (Req. Heading) è quella che LaunchMFD evidenzia in bianco (nell'immagine).


Launch MFD hdg.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD

Launch MFD, Required Heading (ver. 1.5.1)


Metodo spannometrico veloce per basi situate tra i Tropici:

Al momento dell'intersezione - o subito prima - leggiamo su Align Planes MFD il valore RInc del target.
  • se siamo sul Nodo Discendente (DN) dovremo sottrarre il RInc da 90°;
  • se siamo sul Nodo Ascendente (AN) dovremo sommare il RInc a 90°.


Metodo per basi situate oltre i Tropici:

  • Base su emisfero Boreale (come KSC): si attende che il Radius Vector dell'Align Planes MFD (il raggio che termina con la lettera "P") si avvicini al Nodo Discendente, e quando cambia direzione per raggiungere il Nodo Ascendente si attende che "DN" arrivi circa a 90°: quello sarà il nostro scostamento minimo ed anche il momento di partire. Durante l'ascesa dovremo correggere e far sì che il valore di RInc rimanga quello;
  • Base su emisfero Australe: si segue il procedimento inverso: il nodo propizio sarà quello Ascendente (AN), quindi dopo che il Radius Vector lo avrà avvicinato ed avrà cambiato direzione, si attende che "DN" raggiunga i 90° e si parte.

In ambedue i casi il momento più propizio per il decollo è quando il RInc è al minimo.
L'heading di decollo è sempre 90°, dopodichè dovremo correggere leggermente durante l'ascesa per mantenere il RInc al minimo.


Align MFD 90.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD

I 3 parametri da tenere sott'occhio nell'Align Planes MFD










Inoltre, una volta partiti, per avere una conferma "visuale" di essere (o non essere) sulla buona strada, si può attivare la visualizzazione dell'Eclittica.
Per farlo, premere F4 e scegliere "Visual Helpers", quindi attivare "Planetarium mode (F9)" e spuntare la voce "Ecliptic" (la scorciatoia per il menù è CTRL+F9).

Se l'Eclittica appare come una linea verticale blu davanti alla nostra prua, abbiamo la conferma che la direzione è perfetta!
    visual helpers.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD                         

Ok, fino a questo punto avrò detto più volte di partire quando la base interseca il nodo, invece è meglio partire un'anticchia prima, cioè quando mancano 3° al raggiungimento effettivo del nodo, per tenere conto del tempo necessario all'ascesa in orbita.
Nell'immagine seguente è evidenziato questo momento nell'Align Planes MFD, riquadro "Relative": mancano esattamente 3° al nodo discendente e finalmente diamo tutta manetta!
In questo caso (siamo al nodo discendente) partiremmo con una HDG di 67° (90° meno 23°), poi, durante l'ascesa, proveremo ad azzerare il RInc residuo col timone direzionale.
A fine ascesa, giunti in orbita di parcheggio, lo azzereremo definitivamente al passaggio sui nodi.


3degrees.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


Quando fare l'eiezione dall'orbita terrestre

Osserviamo l'immagine seguente. A sinistra c'è il Sole, a destra la Terra (il Polo Nord è in alto, e l'occhio dell'osservatore è sul piano Equatoriale), e per un attimo facciamo finta che l'asse terrestre non sia inclinato, ma verticale e perpendicolare al piano dell'Eclittica (il piano Equatoriale terrestre sarebbe quindi anch'esso complanare al piano dell'Eclittica).
Immaginiamo che una nave abbia decollato da una base situata sull'Equatore con una HDG di 90°, e quindi ora stia orbitando intorno alla Terra, già allineata col piano dell'Eclittica (ricordiamo che l'orbita, vista "da sopra al polo Nord", va in senso antiorario). La sua orbita quindi è proiettata esattamente sulla verticale dell'Equatore terrestre.
La nave ha come destinazione un pianeta lontano e sta attendendo il momento propizio per accendere i motori e lasciare l'orbita terrestre.
Dall'immagine appare evidente che se questa nave effettua l'accensione in Prograde quando per lei "è giorno" andrà in un senso (nell'immagine in esempio, verrà "verso di noi"), mentre se la effettua sempre in Prograde quando per lei "è notte", andrà nella direzione opposta, e "si allontanerà da noi".
Nel primo caso (accensione di giorno) la nave aumenterà la sua velocità orbitale intorno alla Terra ma allo stesso momento, pur accendendo i motori in Prograde, diminuirà la sua velocità orbitale intorno al Sole, e la nave, una volta uscita dalla SOI terrestre, "cadrà" attirata verso di esso, andando verso i pianeti interni.
Nel secondo caso (accensione di notte) la nave aumenterà come prima la sua velocità orbitale intorno alla Terra aumentando allo stesso momento anche la velocità orbitale intorno al Sole, e la nave andrà così verso i pianeti esterni.
...Giusto per chiarire la "meccanica" che sta dietro a questi discorsi.

Questo ragionamento mi ha aiutato molto a "visualizzare" quello che succede, spero sia così anche per voi che leggete queste mie parole (magari l'avevate già capito quando ancora stavate attaccati alle gonne di mamma).
Nella realtà sappiamo invece che l'asse terrestre è inclinato e che quindi, stando su una base situata tra i Tropici, saranno solo due i momenti in cui, ogni giorno, incrocieremo il piano dell'Eclittica.


sistema solare small.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD

Sole e Terra non in scala (Credito immagine: Ripley)


Ok, ora abbiamo fatto tutto, e dopo questo bel malloppone di teoria, viene finalmente la pratica!!


Eiezione dall'orbita terrestre

  • da un'orbita di parcheggio, o comunque dopo l'ascesa in orbita, e dopo aver azzerato l'eventuale RInc residuo, apri 2 IMFD, sugli schermi standard (NON come MFD esterni!) della plancia, uno a sinistra e l'altro a destra;
  • clicca su entrambi i pulsanti "MNU";
  • "linka" l'IMFD di destra con quello di sinistra, come spiegato nel thread sull'IMFD, impostando il parametro "OpMode" dell'MFD slave su 0 (zero);
  • sull'IMFD sinistro clicca su "Course" (Target Intercept è già selezionato), poi su "Set", ed imposta MARS come target, questo dovrebbe essere il risultato:


E2M_course.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


  • sull'IMFD destro clicca su "Orbit-Eject" (Higher Orbit è selezionato), poi sul "+" per cambiare "Higher Orbit" in "Course", poi clicca su "PG" ed infine su "AB";
  • viene visualizzato il tempo di attesa (Waiting T- un certo numero di secondi) prima dell'inizio della manovra;
  • accelera il tempo (T) anche al massimo, tanto IMFD lo riporterà indietro automaticamente quando si avvicinerà il momento di dare motore;
  • NON andare in visuali esterne!
  • quando mancheranno 200 secondi inizierà il controllo dell'attitudine;
  • a T-0 IMFD accenderà i motori (Burning Main) e potrai vedere la tua orbita che inizia ad espandersi;
  • puoi modificare la visualizzazione del piano cliccando su "PRJ";
  • quando il parametro "Enroute: dV" sarà arrivato a zero, i motori si spegneranno, e potrai vedere in sequenza le manette diminuire la potenza, la spia del Kill Rotation accendersi e magari sull'IMFD apparirà la scritta (Transl. RCS);
  • sei in rotta per Marte (facile no?) e dovresti avere l'IMFD destro più o meno così:


E2M_eject.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


Fase di crociera in allontanamento dalla Terra

  • prima di poter fare la prima manovra MCC (Mid Course Correction) dobbiamo uscire dalla SOI terrestre. Sempre sull'IMFD destro clicca su "MNU", poi su "Map";
  • imposta il target su MARS. Clicca su "Dsp" per visualizzare le orbite dei pianeti (puoi zoomare con i pulsanti "Z+" e "Z-"), "Cnt" serve a centrare la grafica su diversi soggetti (la nostra nave, i pianeti, il Sole, ecc...), "Azo" è lo zoom automatico per reimpostare la visuale, "Sel" seleziona Perielio e Afelio;
  • ora sempre sull'IMFD destro clicca su "PG" (cambiano i pulsanti sulla destra), clicca su "Int" quindi su "Soi". Clicca di nuovo su "PG" per tornare alla pagina precedente e zooma con "Z+" fino a vedere la SOI terrestre (la circonferenza tratteggiata). Si vede anche l'orbita della Luna con la sua piccola SOI!
  • Se per caso prima hai un po' "giocato" con i pulsanti, reimposta la proiezione su "Ecliptic" cliccando su "PRJ", quindi clicca su "Cnt" e digita una "X" nel box di input e dai INVIO; la "X" vuol dire "noi stessi" ed IMFD visualizza in alto "Cnt nome_nave" (GL-01, se siamo col DeltaGlider). Questa è la situazione: siamo ancora molto vicini alla Terra e dobbiamo accelerare il tempo;


E2M_MapSOI.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


NOTA: se acceleri il tempo al massimo Orbiter "fatica" un po' a tracciare ed aggiornare la tua posizione in tempo reale (il mio pc regge bene fino a 1000x, poi inizia a faticare, probabilmente dipende dal processore), comunque rallenta di nuovo quando sei uscito dalla SOI terrestre.


E2M_SOIexit.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


Prima correzione di rotta

  • Ci prepariamo alla prima MCC. Sull'IMFD destro clicca di nuovo su "Cnt" e digita "r-mars" ("r" meno "mars"). Dopo aver confermato l'input con INVIO, zooma un po'. Questa è la situazione;


E2M_r-mars_view.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


  • passa ora all'IMFD sinistro e clicca su "PG", quindi su "Src", digita "X" e INVIO (impostiamo la nostra nave come source per i calcoli, e verrà visualizzata la scritta "Src GL-01" in alto), quindi clicca su "AB" per la prima manovra MCC. Se vuoi puoi accelerare il tempo al massimo a 10x, ma tanto l'accensione dura poco;
  • sull'IMFD destro vediamo in tempo reale (grazie a "Int" e "Cnt r-mars") l'effetto della MCC sulla nostra traiettoria;


Correzioni di rotta successive

  • dopo la prima MCC, facciamone qualche altra a distanza di un giorno o due dalla precedente (3 o 4 in tutto) e la previsione della nostra posizione finale (visualizzata sull'IMFD destro) si affinerà sempre più precisamente;


Fase di crociera - avvicinamento a Marte

  • sull'IMFD destro possiamo adesso cliccare su "Azo", centrare il display sul Sole (Cnt, Sun, INVIO), o su dove vogliamo, e finalmente possiamo accelerare il tempo e farci un bel pezzo di viaggio. In questa (relativamente) lunga fase potrai studiare meglio i vari pulsanti del Map program. "Find" cambia il target, "Plan" visualizza la nostra triettoria, "Slf" ancora non l'ho capito...;
  • durante il viaggio faremo un altro paio di MCC. quindi basterà rallentare il tempo almeno a 10x e cliccare su "AB" sull'IMFD sinistro;


Nei pressi di Marte

  • man mano che ci avviciniamo a Marte, zoomiamo sempre più "dentro" finchè non arriviamo a vedere la sua SOI. Marte ha due lune, Phobos e Deimos, e le vedremo presto orbitare intorno al "pianeta rosso";


Inserimento in orbita ed allineamento con la base

NOTA: se state seguendo/adattando questo tutorial per andare su un pianeta senza una base sulla sua superficie (Venere, Mercurio, ecc...), a questo punto potreste avere un bel problema...

  • quando sei nella SOI di Marte, vai sull'IMFD sinistro e clicca su "MNU", poi su "BaseApproach", Imposta la "REF" su "MARS" e dai invio. Clicca su "Prv" (o su "Nxt") fino ad arrivare al parametro "Alt" e cliccando su "Set" impostalo a "200k" (ricorda il "k"). Clicca su "Nxt", seleziona il parametro "Approach for:" ed impostalo da "Re-Entry" a "Orbit-Insert" cliccando sul "+" (o sul "-"). Clicca su "TGT" e digita "olympus" (il nome della base marziana costruita dagli umani) confermando con INVIO. Clicca ancora su "Nxt" (o "Prv") ed imposta "NUM" a 1, infine clicca su "PG" e "AB". A fine accensione clicca su "PRJ" ed impostala su "Self". Ecco come si presenta la situazione;


E2M_orbit_insert.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


marte in vista.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD

Marte in vista!!


  • Man mano che ci avviciniamo a Marte (ATTENZIONE alle accelerazioni temporali esagerate adesso!) potremo fare qualche altra AutoBurn (pulsante "AB") per raffinare la traiettoria di ingresso. Sull'IMFD sinistro teniamo d'occhio il parametro PeT (Perigee Time - Tempo mancante al Perigeo. Lo stesso parametro si trova anche su OrbitMFD) e facciamo per esempio una AutoBurn quando il valore è 6.000, un'altra quando è 3.000 e l'ultima quando è 1.000;


Circolarizzazione orbita

  • aspettiamo che il PeT arrivi a 600 e sull'IMFD sinistro clicchiamo su "MNU" per il menù principale. Clicca su "Course" (ignora il messaggio di errore che IMFD visualizza "Invalid Source or Reference...") ed imposta la Source (pulsante "Src <") su Marte. Premi il pulsante "+ <" per entrare nel menù di scelta del sottoprogramma, quindi premi "Nxt" e seleziona "Orbit Insert", quindi attivalo col pulsante "Set".

NOTA: non confonderti tra quest'ultimo "Orbit Insert" (che è un vero e proprio programma a sè stante), e l'omonima sotto-modalità di avvicinamento del programma "BaseApproach" che abbiamo usato prima per allinearci ad Olympus!

  • Imposta la Reference su Marte (pulsante "REF"), imposta la proiezione su "Self" (pulsante "PRJ") e conferma questa nuova configurazione di "Orbit Insert" premendo di nuovo "Set";
  • a questo punto, l'avrai già capito, dovrai solo premere "PG" ed attivare per l'ultima volta "AB", quindi sarai in orbita intorno a Marte!


Vicino a Marte.jpgCome arrivare su Marte con l'IMFD


L'atteraggio su Marte sarà affrontato in un altro post, altrimenti questo rischia di non vedere mai la luce!
Per il momento dico solo che Marte è quasi totalmente sprovvisto di atmosfera quindi, MOLTO a occhio, per atterrare alla base Olympus ci basterà rallentare e scendere con gli Hover, come si fa sulla Luna.



Ringraziamenti:
Cris  [love] per aver sopportato i miei discorsi e le mie fisse di queste ultime settimane;
Forum Orbiter Italia per avermi chiarito diversi (se non tutti) concetti basilari;
La guida "Go Play in Space" (seconda edizione, capitolo 6 "Mars Awaits") per avermi ispirato con immagini e testo.

...E se non hai avuto la pazienza di leggere tutto questo, peggio per te! [prr]

Ma se vuoi leggere ancora, e la tua sete di sapere interplanetario ti incalza, qui c'è il nostro thread sull'IMFD, con diversi link a tutorial, anche in italiano!
« Ultima modifica: 05 Apr 2018, 16:15:44 da Ripley »
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Offline 4stormo_Acasto

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Re: Come arrivare su Marte con l'IMFD
« Risposta #1 il: 20 Mag 2012, 11:17:58 »
A breve provvederò a seguire il tuo tutorial :good:



Offline Ripley

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Re: Come arrivare su Marte con l'IMFD
« Risposta #2 il: 21 Mag 2012, 11:24:53 »
Bene!
Fammi sapere se trovi qualcosa di poco chiaro, o di non funzionante, etc.

...Sei il mio primo "cliente"!
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Offline TwoZero

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Re: Come arrivare su Marte con l'IMFD
« Risposta #3 il: 16 Mag 2013, 18:52:24 »
Dopo essermi studiato il tutorial (tra l'altro splendido lavoro Ripley! grazie) volevo andare sulla pratica scaricando l'IMFD di Jarmo Nikkanen dal link indicato nel thread sull'IMFD, ma quell'indirizzo non esiste più.
C'è qualche alternativa dove reperire IMFD 5.5?

Grazie ancora per gli ottimi ed utilissimi tutorial.

Nuovo sito Jarmonik:
http://users.kymp.net/p501474a/Orbiter/Orbiter.html
« Ultima modifica: 29 Lug 2016, 16:32:58 da Ripley »

Offline Ripley

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Re: Come arrivare su Marte con l'IMFD
« Risposta #4 il: 16 Mag 2013, 19:03:04 »
Grazie!
Il mio secondo cliente!!  :dance1:

Ho mandato un PM a jarmonik, vediamo che dice.

Intanto...
IMFD 5.5
Manuale IMFD 4.2.2
(link rimossi)
« Ultima modifica: 17 Mag 2013, 01:05:17 da Ripley »
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Offline TwoZero

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Re: Come arrivare su Marte con l'IMFD
« Risposta #5 il: 16 Mag 2013, 19:19:48 »
Non ho parole ..... mitico!  :good:
grazie

Offline Ripley

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Re: Come arrivare su Marte con l'IMFD
« Risposta #6 il: 16 Mag 2013, 19:24:26 »
Cosa non si fà per la Scienza!!
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Offline Ripley

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Re: Come arrivare su Marte con l'IMFD
« Risposta #7 il: 17 Mag 2013, 01:02:38 »
...volevo andare sulla pratica scaricando l' IMFD di Jarmo Nikkanen come indicato nel thread sull'IMFD dal sito http://koti.mbnet.fi/jarmonik/ ma questo indirizzo non esiste più...
Jarmonik mi ha risposto. Il sito ha traslocato oggi, ma c'è attivo un bel redirect, quindi i vecchi link hanno ripreso a funzionare.

Per la cronaca il nuovo indirizzo è http://users.kymp.net/p501474a/Orbiter/Orbiter.html
« Ultima modifica: 17 Mag 2013, 01:09:44 da Ripley »
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