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Come addomesticare il vostro esperimento spaziale

Ci sono operazioni che qui dal Centro di Controllo a Terra non possiamo controllare più di tanto e questo, lo ammettiamo, ci rende nervosi a volte. Una di queste è l’esperimento MARES nel laboratorio spaziale Columbus: è  grande, altamente complesso e a volte sa essere alquanto capriccioso.

Il Muscle Atrophy Research and Exercise system (MARES) https://en.wikipedia.org/wiki/Muscle_Atrophy_Research_and_Exercise_System) ci permette di studiare il sistema muscolare degli astronauti e contribuire cosi a rispondere ad alcune delle domande essenziali che riguardano le missioni spaziali di lunga durata: come reagisce il corpo umano alla microgravità ? Quanto velocemente i muscoli si indeboliscono se non vengono usati da un astronauta?

Muscle Atrophy Research and Exercise System (MARES). Credits: ESA

Muscle Atrophy Research and Exercise System (MARES). Credits: ESA

A volte ci piace pensare a MARES come a una specie di “ mostro” : riempie ben meta’ del modulo Columbus. Richiede molto tempo ad essere preparato e altrettanto tempo per essere messo via alla fine della sessione; assomiglia un po’  ad uno di quegli attrezzi da palestra che si trovano nei centri fitness e che nessuno all’ inizio sa mai come usare. E’ forse per questo che noi flight controllers ne abbiamo cosi’  tanto rispetto: e’ un sistema meccanicamente complesso e tutte le volte che ci sono stati problemi mentre un astronauta lo stava utilizzando si sono rivelate situazioni decisamente complicate da risolvere alla radio.

Quindi devo ammettere che quando ho scoperto di non essere di turno quando MARES era programmato mi sono sentito sollevato; anche se poi non bisogna mai sottovalutare i colleghi in malattia da dover sostituire….

Ma alla fine i miei colleghi e Samantha Cristoforetti hanno fatto un ottimo lavoro; la sostituzione della batteria e’ andata a buon fine (una macchinario di queste dimensioni richiede più’  energia di quella che il Columbus può’ fornire di per se’ ). Oltre a questo lavoro di manutenzione Samantha ha installato un nuovo hard drive per poi testare MARES per la prima volta in orbita attraverso la calibratura dei suoi servomotori.

E infine MARES e’ stato rimesso dove ogni mostro deve stare, nella sua “ gabbia”  (un armadio all’interno del laboratorio Columbus)…ma solo fino alla prossima volta!

Thomas Uhlig, Columbus Control Centre

Nella foto di copertina: Da non provare a casa, solo nello spazio! Quattro anni fa MARES veniva installato nel modulo Columbus – l’astronauta Doug Wheelock dimostra la sua bravura in microgravità’. (Credits: NASA)

Gli esperimenti di Futura | Niente Panico

27/03/2015

L’esperimento Drain Brain: intervista al prof. Paolo Zamboni

Negli uomini la circolazione cerebrale è uno dei principali fattori che regolano la fisiologia del cervello ma ad oggi non se ne hanno conoscenze approfondite e complete.

Proprio di questo si occupa l’esperimento Drain Brain, sviluppato dal prof. Paolo Zamboni del Centro Malattie Vascolari dell’Università degli Studi di Ferrara, selezionato dall’Agenzia Spaziale Italiana per essere svolto sulla Stazione Spaziale Internazionale durante la missione FUTURA.

L’inizio delle operazioni è stata una vera sfida per il team del progetto. La prima versione dello strumento è andata perduta nell’ottobre del 2014 nell’incidente del veicolo americano Orbital-3. Per cercare di rimanere nei tempi prestabiliti l’Università di Ferrara e i suoi partner, hanno realizzato un nuovo strumento arrivato il 12 gennaio con lo SpaceX-5 Dragon, partito due giorni prima da Cape Canaveral, permettendo così a Samantha di iniziare le misurazioni.

Come ci ha raccontato lei stessa nel suo Diario Di Bordo “gli strumenti specifici per Drain Brain comprendono tre pletismografi a estensimetro, che hanno l’aspetto di collari di un materiale estensibile… In realtà sono sensori in grado di misurare il flusso sanguigno nelle vene in un modo molto semplice e non invasivo che non dipende dalle abilità e dall’interpretazione dell’operatore, come nel caso dell’ecografia. Indossando questi collari al collo, al braccio e alla gamba, ho eseguito una serie di respirazioni al 70% della capacità dei polmoni rimanendo ferma, oppure distendendo e contraendo la mano o la caviglia.”

Ma quali sono gli obiettivi e le modalità di svolgimento di questo esperimento?

Lo abbiamo chiesto direttamente al prof. Paolo Zamboni, P.I. di drain Brain e potete ascoltare le sue risposte qui:

per maggiori informazioni su Drain Brain: https://www.asi.it/it/news/gli_esperimenti_di_samantha https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1278.html https://avamposto42.esa.int/blog/diario-di-bordo/single/l5-i-trucchi-dellecografia-spaziale/ https://avamposto42.esa.int/blog/diario-di-bordo/single/l57-l58-la-lunga-giornata-della-fisiologia-umana/

Gli esperimenti di Futura | Link

06/03/2015

Un funghetto per Rosetta

Nelle immagini raccolte dallo strumento OSIRIS, a bordo della sonda dell’ESA Rosetta, la cometa Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko appare ancora poco dettagliata, sfumata: ha ancora l’incertezza dei sogni inseguiti a lungo. Eppure, dopo un percorso di dieci anni e di oltre 6 miliardi di kilometri, il 14 luglio scorso, Rosetta si trovava a soli 12 mila kilometri dal traguardo, che risulta ancora più interessante di quanto avessimo immaginato. La cometa, oltre a ruotare su se stessa, ha una forma molto irregolare, che ricorda decisamente quella di un funghetto misterioso.

Per il 6 agosto è previsto l’arrivo a destinazione: in realtà, si tratterà dell’inserimento in orbita intorno alla cometa, un’orbita che verrà mantenuta anche attraverso i motori della sonda stessa. Da qui inizierà la seconda vita di Rosetta, la parte più importante della missione: la sonda seguirà la Churyumov-Gerasimenko nel corso del suo avvicinamento al Sole.

Un'immagine della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko ottenuta il  14 Luglio 2014 dalla camera OSIRIS della sonda ESA Rosetta. Le immagini hanno permesso di creare un modello 3D della cometa che mostra la sua struttura con il doppio lobo.

Un’immagine della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko ottenuta il 14 Luglio 2014 dalla camera OSIRIS della sonda ESA Rosetta.
Le immagini hanno permesso di creare un modello 3D della cometa che mostra la sua struttura con il doppio lobo.

E nel prossimo novembre, vi lascerà cadere il lander Philae, che arpionerà la cometa e, se tutto va bene, sarà in grado di raccogliere del materiale sotto la superficie e analizzarlo dal punto di vista fisico-chimico. Nei mesi successivi, fino al massimo avvicinamento alla nostra stella, Rosetta e Philae assisteranno a uno dei fenomeni più straordinari che conosciamo: la nascita e lo sviluppo delle code cometarie.

Forse è poco scientifico, ma se c’è una missione che rasenta la fantascienza o il fantasy, questa è davvero Rosetta. Lanciata il 2 marzo 2004, dopo un rinvio di un anno, Rosetta è stata inizialmente immessa su una traiettoria che aveva lo scopo di aumentarne la velocità. Come una fionda che viene fatta roteare prima del lancio vero e proprio, Rosetta ha ricevuto ben 4 spinte gravitazionali in sequenza (Terra, Marte, Terra, Terra).  Nei 5 anni che sono occorsi, la sonda ha disegnato nello spazio una curva che pittori astrattisti come Klee o Kandinskij avrebbero sicuramente apprezzato.  Poi, come se non bastasse, tra una curva e l’altra, Rosetta ha già osservato due asteroidi della fascia principale, Steins e Lutetia. L’insieme dei dati raccolti, ci fornirà elementi fondamentali per capirne di più sulla formazione del Sistema Solare.

Ogni volta che si scrive di Rosetta, vien quasi da pensare di trovarsi davvero di fronte a una stella del cinema un po’ “esibizionista”. Non si fa mancare niente. Come in un film di fantascienza classica, in cui i lunghi viaggi nello spazio si affrontano con l’ibernazione dei protagonisti, anche Rosetta è stata “ibernata”: nel giugno 2011 le sue funzioni vitali sono state ridotte al minimo e solo nel gennaio scorso, da Terra è arrivato il segnale di risveglio. È stato, finora, uno dei momenti più emozionanti per tutti coloro che hanno partecipato alla missione: non era mai successo che un set di strumenti venisse spento per così tanto tempo e non c’era la certezza del risveglio.

Ma tutto questo è niente, rispetto alla coda che nascerà.

Aggiornamento del 6 agosto: 

Rosetta c’è. È arrivata alla Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko dopo un inseguimento di 10 anni e 6 miliardi di km. Una costanza rara, degna di Romeo e Giulietta, anzi Rosetta.

La manovra di avvicinamento è perfettamente riuscita. Nei prossimi 4 giorni, la sonda dell’ESA accompagnerà la cometa nel suo avvicinamento al Sole. Non orbiterà intorno alla cometa, ma la precederà mantenendosi a  circa 100 km di distanza, in modo da controllare istante per instante la superficie esposta al Sole. Uno degli scopi di questa prima fase della missione è saperne di più sulla sua composizione esterna.

Massimo Capaccioni (INAF-IAPS) PI dello strumento VIRTIS a bordo della sonda sottolinea come i primi risultati siano già arrivati. Dall’analisi della emissione termica e della radiazione riflessa, si ricava la massima temperatura della superficie cometaria e il suo andamento con la rotazione. Da questi primi dati si deduce che la crosta, almeno i primi centimetri di spessore, sia porosa e non contenga ghiacci, ma sia dominata dalla polvere.

 L’avventura è iniziata.

Stefano Sandrelli

Niente Panico

06/08/2014

Samantha Cristoforetti

Nata a Milano ma vissuta a Malè in provincia di Trento, Samantha Cristoforetti è uno dei sei astronauti ESA classe 2009, gli Shenanigans. Pilota dell’Aeronautica Militare Italiana parteciperà all’Expedition42/43 e servirà sulla navicella Soyuz TMA-15 come ingegnere di bordo. È stata selezionata per la missione Futura, la seconda di lunga durata dell’Agenzia Spaziale Italiana dopo quella del collega Parmitano. La data del lancio della sua prima missione è fissata per il 23 novembre alle ore 22:01 italiane dal cosmodromo di Bajkonour in Kazakistan. Leggi ancora

The team

18/09/2013