Tag: niente panico

Il buon giorno si vede dall’alba

Il preparativo, il lancio, il viaggio: tutti momenti emozionanti. Ma quale sarà il primo ambiente della Stazione Spaziale in cui Samantha metterà piede? O meglio: non metterà piede. D’accordo, riformuliamo la domanda: quale sarà il primo ambiente della Stazione Spaziale in cui Samantha potrà fluttuare senza peso?

Samantha si troverà in territorio russo: la Soyuz, infatti, si connetterà con il segmento della Stazione sotto la responsabilità della Russia. In particolare, la navicella attraccherà al modulo Rassvet, termine che significa “alba”. Rassvet, che tecnicamente è conosciuto come Mini-Research Module 1, è un modulo relativamente piccolo. soyuz position dockingHa un volume abitabile di pochi metri cubi: in pratica è un “disimpegno” per tutti coloro che arrivano in orbita con il volo spaziale della Soyuz. Piccolo, ma sufficiente per allungare finalmente le gambe.

È un modulo arrivato sulla Stazione da relativamente poco, dal maggio 2010, a bordo della penultima missione dello shuttle Atlantis, la STS-132. Con l’installazione del Rassvet, che ha alcuni spazi dedicati ai laboratori e altri dedicati allo stoccaggio di materiale di vario genere, le porte di attracco del segmento russo sono diventate ben quattro. Questo consente di gestire al meglio il traffico di Progress, Soyuz e ATV dell’ESA che salgono e scendono dalla Stazione.

Rassvet conduce a un altro modulo russo, Zarya, che è stato il primo modulo della Stazione Spaziale a essere lanciato in orbita, il 20 novembre 1998: ormai sedici anni fa. Dal segmento russo, Samantha raggiungerà poi il Nodo 1 e da lì avrà poi la possibilità di dare una prima occhiata alla sua nuova casa spaziale. E di raggiungere il suo “angolino” riservato per qualche minuto di privacy.

Stefano Sandrelli

Per saperne di più sul modulo Rassvet:

http://www.space.com/72-iss-module-russian-mrm-1-rassvet.html

http://www.russianspaceweb.com/iss_mim1.html

Niente Panico

24/11/2014

In comunicazione con la ISS dal Columbus Control Centre

Wow, che settimane per lo spazio europeo!

Prima l’arrivo di Alex Gerst  domenica notte, poi  l’atterraggio del lander Philae su una cometa – e presto con Samantha, un nuovo astronauta dell’ESA sulla ISS!

Un buon momento per aprire una nuova sezione di Niente Panico proprio mentre sta per iniziare la missione Futura: vi racconteremo aneddoti ed eventi direttamente dal Centro di Controllo Columbus (Col-CC) e cercheremo di spiegarvi il volo spaziale umano in tutti i suoi “aspetti operativi”.

sui monitor alcuni dati dal modulo Columbus (nella foto uno degli autori, sulla sinistra: Ciro Amodio)

sui monitor alcuni dati dal modulo Columbus (nella foto uno degli autori, sulla sinistra: Ciro Amodio)

Scriviamo al plurale perché questo “Noi” è fatto da quattro esperti del Col-CC della DLR a Oberpfaffenhofen (Germania): Ciro è un esperto sul sistema di gestione dei dati; Alessandro conosce perfettamente i sottosistemi del modulo Columbus; Mike è il nostro specialista per l’infrastruttura di Terra e Tom è direttore di volo – e sa quindi tutto (o meglio: niente …;-))

Il nostro lavoro è comunicare quasi quotidianamente con la Stazione Spaziale – ma come?

Mentre la maggior parte dei satelliti funziona comunicando direttamente con una o più stazioni di Terra – selezionate solamente nei momenti in cui sorvolano quelle determinate aree dove si trovano i centri che ricevono il loro segnale – la ISS è  sempre in contatto con il Centro di Controllo.

Il Tracking and Data Relay Satellites (TDRS) della NASA; il sistema di satelliti viene principalmente utilizzato per seguire l’intera orbita della Stazione Spaziale. Grazie ai satelliti del TDRS per rimanere in contatto con la ISS abbiamo bisogno solamente si sue stazioni sulla Terra – a White Sands e Guam Island – e i dati arrivano attraverso le basi di Houston o Huntsville.

Il Tracking and Data Relay Satellites (TDRS) della NASA; il sistema di satelliti viene principalmente utilizzato per seguire l’intera orbita della Stazione Spaziale. Grazie ai satelliti del TDRS per rimanere in contatto con la ISS abbiamo bisogno solamente si sue stazioni sulla Terra – a White Sands e Guam Island – e i dati arrivano attraverso le basi di Houston o Huntsville.

Ciò è reso possibile dal sistema satellitare TDRS che la NASA condivide, per esempio, con l’esercito americano: questi satelliti sono in orbita geostazionaria (ovvero se si guarda il satellite dalla Terra sembrano occupare in cielo sempre la stessa posizione) a  circa 36mila km dalla superficie terrestre e vengono usati come ripetitori per le comunicazioni e l’invio di dati per i veicoli spaziali, come la ISS e molte altre missioni. In questo modo la comunicazione con la Stazione Spaziale Internazionale risulta più veloce e soprattutto costante.

Allo stesso modo sul percorso inverso, i dati dalla ISS scendono alle stazioni di Terra. Con il termine “Dati” intendiamo tutti ciò che proviene dalla Stazione Stazione attraverso i sei canali video, i quattro canali audio “Spazio-Terra”, i  flussi di dati dagli esperimenti a bordo, i comandi per la ISS e tutti i dati relativi allo condizione degli equipaggiamenti di bordo – che noi (in gergo) chiamiamo telemetria – con cui monitoriamo l’ISS e tutti i suoi moduli.

Il tutto avviene via radio – ovviamente criptato – sulle bande di frequenza S e Ku. In caso di necessità teoricamente possiamo anche utilizzare l’email per comunicare con gli astronauti, che da lassù possono navigare in Internet o chiamare Terra attraverso un telefono “voice over IP”.

Non vediamo davvero l’ora di poter iniziare i nostri collegamenti con la Stazione e con Samantha!

Per saperne di più sul loro lavoro al Col-CC: http://www.dlr.de/blogs/en/desktopdefault.aspx/tabid-9260/15960_read-688/

Niente Panico

22/11/2014

Indossare una bolla d’aria

Una bolla d’aria: ecco come viene descritta dall’astronauta canadese Chris Hadfield la tuta Sokol, che Samantha e i suoi colleghi indosseranno nel corso del lancio della Soyuz che li porterà sulla Stazione Spaziale, nella notte fra domenica 23 e lunedì 24 novembre. Una bolla d’aria, e non perché sia leggera come il vento o morbida come un soffio d’aria sul viso, ma perché è la descrizione letterale del suo funzionamento. La Sokol è infatti una tuta che, in caso di emergenza, è in grado di sigillare l’astronauta al proprio interno, garantendogli le giuste condizioni ambientali, con un’aria pienamente respirabile.

Il mantenimento della bolla respirabile nella tuta è dovuto a uno strato interno di policaprolattame gommificato e uno strato esterno di tela di nylon bianco. La tenuta è garantita per circa 30 ore in un ambiente pressurizzato, mentre per un paio di ore in ambiente non pressurizzato. La tuta, inoltre, è provvista di cavi elettrici che alimentano un ventilatore, per eliminare o ridurre il sudore, e di cavi che riforniscono la tuta di ossigeno e di aria.

sam entering the sokolIndossarla è più semplice di quanto non accada con una tuta per le attività extraveicolari, ma non è certo come mettersi una t-shirt. La Sokol è un pezzo unico, guanti a parte, dalla testa agli scarponi. Ci si infila dentro come… avete mai visto il film di fantascienza (con varie punte di horror) che si intitola La cosa? Il regista era John Carpenter. Un alieno cattivissimo usciva improvvisamente da sotto lo sterno dei malcapitati umani che ne erano vittime. Per la Sokol è un po’ il viceversa. Ci si cala dentro la tuta – iniziando dai piedi – all’altezza dello sterno, infilandosi dentro a una specie di membrana che forma un budello. Quando la parte inferiore del corpo è a posto, allora si procede a infilare anche braccia e spalle infine la testa, inchinandosi e facendola poi riemergere nell’alloggiamento a cui è fissato il casco. I guanti vengono messi dopo.

Unici pregi, per quanto riguarda la vestizione: pesa appena 10 kg ed è tagliata su misura per ogni membro dell’equipaggio. Per curiosità: quella di Samantha è la Sokol numero 422, che contiene il numero 42 – quello della spedizione e quello della nota risposta alla domanda fondamentale della Guida galattica.

Una volta indossato questo bozzolo protettivo, la vera comodità arriva solo quando l’astronauta assume una posizione “alla Soyuz”. Ovvero seduto, con le ginocchia piegate verso la cassa toracica, in posizione di partenza. Come molti altri elementi spaziali russi, insomma, è un oggetto molto orientato al suo scopo, terribilmente efficiente ma che non lascia grandi spazi di manovra.

Una volta attraccati alla Stazione Spaziale, Samantha e i suoi colleghi lotteranno diversi minuti per togliersi questa tuta e si cambieranno d’abito prima dell’ingresso nella casa orbitale. Come conviene a chi festeggia l’arrivo in una nuova casa.


Altre foto di Samantha con la Sokol qui.

Stefano Sandrelli

Niente Panico

21/11/2014

La Soyuz di Samantha, Anton e Terry

Tanto per evitare di fare confusione: Soyuz si chiama il lanciatore e Soyuz si chiama anche la navicella spaziale nella quale Samantha viaggia alla volta della Stazione Spaziale.

La prima delle due Soyuz, il lanciatore, com’è facile immaginare, è l’evoluzione pacifica di un missile balistico intercontinentale prodotto dall’Unione Sovietica in piena guerra fredda. Dalla seconda metà degli anni ’60 a oggi, sono stati eseguiti oltre 1700 lanci, il 90% dei quali senza equipaggio, con un’altissima percentuale di successo.  Come molti altri lanciatori, ha una struttura a tre stadi.

La seconda Soyuz, quella che emotivamente ci coinvolge di più, è la navicella TMA-15M, che ospita gli astronauti. Si tratta di una versione di ultima generazione ( TMA- M),  con un corredo digitale più moderno, un computer avanzato per il controllo del volo e dispositivi che permettono una migliore manovrabilità. E un po’ di spazio in più a disposizione dell’equipaggio. La navicella Soyuz è composta da tre moduli separabili: il modulo orbitale, di discesa e di servizio.

Durante l’ascesa verso la Stazione Spaziale, gli astronauti si sistemano nel modulo centrale orbitale, la cui scomodità è leggendaria: 5 m³ di volume interno, da dividere in tre per qualche ora. Stretti, certo, ma vuoi mettere la soddisfazione di poter contare anche su una finestrella, che permette di guardare un po’ fuori dall’abitacolo e che è stata aggiunta solo nelle versioni più’ recenti della navicella? Nel modulo orbitale ci sono invece anche una toilet e tutti i sistemi di guida. Il modulo ha due portelloni: uno che lo collega al modulo di discesa e uno laterale, che viene usato dagli astronauti per entrarvi nella fase di lancio.

Anche nel corso della discesa, invece, gli astronauti si sistemano nel modulo meridiano, che è dotato di uno scudo termico che gli permette di raggiungere terra senza che l’attraversamento dell’atmosfera lo incendi o faccia salire troppo la temperatura interna dell’abitacolo. Ha un volume abitabile ancora più piccolo, appena 3 m³. Ma del rientro parleremo più in dettaglio fra 6 mesi circa.

La navicella è completata dal modulo di servizio: serbatoi dell’ossigeno, propellente, propulsori per l’assetto, elettronica , sistemi di guida della navigazione. Questo modulo è controllato a distanza.

Stefano Sandrelli

Per saperne di piú, direttamente dal diario di bordo di Samantha Cristoforetti:

L-207: Altri esami Soyuz passati dal nostro equipaggio!

http://www.astronautinews.it/2014/05/01/l-207-altri-esami-soyuz-passati-dal-nostro-equipaggio/

L-18: Ripensando agli esami Soyuz della settimana scorsa

http://www.astronautinews.it/2014/11/05/l-18-ripensando-agli-esami-soyuz-settimana-scorsa/

E alcuni dettagli tecnici:

http://esamultimedia.esa.int/multimedia/publications/Futura_IT/ (da pagina 20)

Niente Panico

20/11/2014

Esperimenti in microgravità: i sounding rocket

Centrifughe, torri di caduta, voli parabolici: e ancora non siamo alla fine. Per completare la panoramica delle condizioni sperimentali a “gravità ridotta” senza andare in orbita, occorre aggiungere un ulteriore metodo.

Non si tratta di un’idea rivoluzionaria, come l’invenzione dell’antigravità di Archimede Pitagorico o di qualche altra meravigliosa idea fantascientifica. Occorre invece estremizzare un po’ un’idea che abbiamo già incontrato nei post precedenti.

Come abbiamo visto, se vogliamo realizzare un esperimento in condizioni di gravità ridotta, occorre che l’esperimento stesso cada da qualche altezza. Non pensate a lanci improvvisati dal finestrino di un dirigibile o da una mongolfiera: voliamo un po’ più in alto. Utilizziamo i cosiddetti sounding rocket, spesso tradotti in italiano come “razzi sonda.”

I sounding rocket sono parenti dei missili balistici. Furono inizialmente progettati per superare la velocità del suono in atmosfera e studiarne le caratteristiche fisiche.

Riadattati e utilizzati dall’ESA fin dal 1982 per esperimenti a gravità ridotta, i razzi sonda europei oggi raggiungono quote dai 250 km (configurazione MASER o TEXUS) ai 750 km (configurazione MAXUS) e sono in grado di trasportare esperimenti per una massa totale di diverse centinaia di kg. Come vedete, si tratta di un salto di ordini di grandezza rispetto alle Drop tower: il tempo di caduta passa da pochi secondi a una decina di minuti e si arriva a ridurre il peso a circa un decimillesimo di quello terrestre.

La caduta, come immaginate, è libera ma non sconsiderata: al termine della discesa, si aprono i paracadute che permettono l’atterraggio della capsula che contiene il carico scientifico a circa 30 km/h.

Vediamo da vicino la capsula che contiene gli esperimenti: la struttura esterna è un cilindro che misura complessivamente circa 3,3 – 3,5 metri di lunghezza, per un diametro di 43 cm (MASER o TEXUS) o 63 cm (MAXUS).

Al suo interno, vengono sistemati i singoli moduli sperimentali. Ciascun esperimento è montato su piattaforme di diametro di 40 cm (MASER o TEXUS) o 60 cm (MAXUS). Le piattaforme sono poi chiuse in contenitori cilindrici e fissati alla struttura della capsula con degli ammortizzatori elastici, per ridurre le vibrazioni in fase di lancio. Infine si aggiungono le batterie, l’elettronica necessaria e così via. E il “pacco sperimentale” è pronto. In questo modo gli esperimenti sono del tutto indipendenti, tanto che possono essere tranquillamente impilati uno sull’altro.

Una curiosità: durante la fase di lancio, a causa di vibrazioni interne e della spinta dei motori, gli esperimenti vengono esposti a condizioni di gravità aumentata. Di quanto? La spinta dei motori raggiunge e mantiene per circa 45 secondi un’accelerazione di 12 g. Dodici volte il peso. Inutile dire che non sono voli che prevedono la partecipazione di scienziati o tecnici a bordo….

Stefano Sandrelli

Per saperne di più sui sounding rockets: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Human_Spaceflight_Research/Sounding_rockets

Niente Panico

19/11/2014

Pronto? Chiamo dalla ISS….

Una nuova domanda per #ChiediloaSamantha, questa volta arrivata sulla pagina Facebook di Avamposto42. Sonia ha infatti chiesto:

Ciao Samantha! Oltre alle domande su esigenze più “pratiche” nello spazio e varie curiosità a cui hai già risposto, mi é sorta questa domanda, forse più personale.. Qual è stata la reazione spontanea di parenti ed amici quando hai dato l’annuncio della tua missione? Durante la permanenza sulla stazione, i membri dell’equipaggio possono ricevere/mandare messaggi dalle persone più care? Ti ringrazio moltissimo se troverai tempo per rispondere e ti faccio un grosso in bocca al lupo per l’imminente avventura! Sonia

Samantha Cristoforetti ora si trova a Bajkonour per l’ultima settimana (e qualche giorno) prima del lancio e dell’inizio della missione Futura domenica 23 Novembre ma ci ha inviato la sua risposta:

Cara Sonia,

I miei amici e la mia famiglia, come puoi ben immaginare, sono stati felicissimi per me quando hanno appreso della mia assegnazione alla missione che sarebbe poi stata battezzata Futura. Una volta entrata a far parte del corpo astronauti europeo nel 2009 e una volta completato l’addestramento basico a fine 2010, avevo iniziato l’addestramento per la Stazione Spaziale Internazionale a metà 2011 come astronauta di riserva dell’Agenzia Spaziale Europea ed ero in trepida attesa di un’assegnazione ad una spedizione ISS. Sapevo che la seconda missione di lunga durata dell’Agenzia Spaziale Italiana era  prevista per il 2015 e speravo naturalmente di essere assegnata a questa opportunità di volo. Quando l’annuncio arrivò a metà 2012, arrivò anche la notizia che la missione ASI era stata anticipata di sei mesi: e quindi doppia gioia, ed eccomi qui, ormai pronta a partire!

Ma veniamo alla tua seconda domanda: durante la permanenza sulla ISS possiamo mandare messaggi email per motivi privati. Possiamo anche riceverli, ma soltanto da un numero molto limitato di indirizzi autorizzati. Le comunicazioni di servizio vengono invece inviate ad un altro indirizzo, che prevede vengano inoltrate sulla Stazione Spaziale soltanto dopo una verifica del contenuto da parte di CAPCOM, la posizione nel Centro di Controllo Missione di Houston che è deputata a parlare con gli astronauti a bordo (e questo può dare l’idea che CAPCOM è responsabile di molte cose, non solo parlare sul canale Space-to-Ground!).

Abbiamo anche un telefono VOIP (Voice-Over-IP) con cui possiamo chiamare i numeri terrestri, ma soltanto per motivi strettamente privati, mai di lavoro o di pubbliche relazioni. Non è considerato uno strumento di comunicazione operativo, ma soltanto un mezzo di supporto psicologico all’astronauta. E no, non c’è un numero a cui risponde la Stazione Spaziale, solo chiamate in uscita!

Infine, una volta a settimana ci viene data la possibilità di fare una videoconferenza con la nostra famiglia.

Ciao e crepi il lupo!

Samantha

Chiedilo a Samantha

14/11/2014

Parabole, coni e conati

Per sperimentare l’assenza di gravità, come abbiamo visto qualche post fa, non è necessario essere astronauti: basta essere genitori e portare i propri figli a un parco divertimenti, salire su una drop tower e… riuscire a sopravvivere! Dopo, per festeggiare, potrete persino prendere un cono gelato. Se lo stomaco è tornato al suo posto, s’intende.

Ma perché limitarsi a una drop tower quando, se siamo abbastanza fortunati, potremmo avere a disposizione addirittura una “cometa del vomito”? Il nome è promettente, no?

Da anni l’ESA – e non solo, naturalmente – organizza delle campagne di voli aerei molto particolari.  In che senso? Lo vediamo subito: siamo all’aeroporto di Bordeaux- Merignac, in Francia. Sulla pista di decollo vedete un Airbus 300 della compagnia Novospace. È lì per voi, vi sta aspettando. Salite a bordo. Come potete vedere, l’allestimento interno non è certo quello di un aereo. Tutto è stato modificato, a partire dai sedili, che sono stati rimossi. Al loro posto si è ricavato un ampio spazio.

Per darvi il benvenuto, nella fase di decollo dalla base de il pilota dirige l’aereo alla massima velocità con una pendenza di circa 45 gradi. Raggiunti i 20 km di quota, i motori vengono “messi al minimo”. E… indovinate. Che cosa succede a un aereo a 20 km di altezza, con i motori al minimo? Intuite la risposta? Già… precipita. Nel nostro caso, naturalmente, è una discesa controllata: con i motori così “silenziati”, l’aereo si trova a planare in caduta libera, frenato solo dall’attrito dell’atmosfera.

Nei 20 secondi di caduta, il peso – in analogia con quanto accade in una torre di caduta – viene annullato dalla forza apparente dovuta all’accelerazione dell’aereo. In altri termini: siamo quasi in assenza di peso. A causa dell’attrito dell’aria, il peso viene ridotto di circa 100 volte: galleggiate allegramente, come un astronauta, e con voi i vostri colleghi e gli esperimenti che hanno portato.

Dimenticavo: durante un volo parabolico, l’aereo percorre ben 31 parabole. Quindi preparatevi: alla fine di questa discesa ci sarà giusto il tempo di darsi una pettinata e l’aereo tornerà a risalire. Il totale del tempo passato in assenza di peso, parabola dopo parabola, è oltre 600 secondi.

L'Airbus A300 utilizzato per i  voli parabolici di addestramento.

L’Airbus A300 utilizzato per i voli parabolici di addestramento.

Ma non preoccupatevi troppo: non si sale su una “cometa del vomito” semplicemente comprando il biglietto per un parco giochi, come può capitare su una drop tower. Le campagne di voli parabolici “Fly your thesis” organizzata dall’ESA, per esempio, sono indirizzate soprattutto agli studenti universitari. Questo permette loro di avere un primo accesso allo spazio: circa 10 minuti di assenza di gravità, permette agli studenti di familiarizzare con i concetti base, con i problemi e con le tecnologie spaziali. Naturalmente la sfida principale consiste nell’ideare esperimenti che possano avere durate inferiori a 20 secondi circa. Esperimenti intelligenti, veloci da svolgere e facilmente ripetibili.

Per partecipare a una campagna di voli parabolici, in genere aperta anche a un numero ristretto di giornalisti, si deve superare una visita medica, ma non ci sono richieste fisiche particolarmente restrittive: per esempio non è richiesta una vista perfetta. È chiaro però che il fisico è sottoposto a movimenti innaturali, che possono disturbare chi soffre di malattie come il diabete o l’epilessia. Qualcuno non sta benissimo durante il volo – “comete del vomito” non è un soprannome immeritato – ma si tratta di malesseri passeggeri: i partecipanti hanno sempre tratto soprattutto un gran divertimento dallo sperimentare l’assenza di gravità. Per prevenire i malesseri ciascun gruppo può sperimentare 5 voli parabolici prima della campagna vera e propria, durante i quali si rimane legati ai propri sedili, in modo da dare una certa gradualità all’esperienza. In ogni caso è possibile prendere alcuni medicinali prima del volo.

E, ancor meglio, sarebbe utile allenarsi prima della campagna: per esempio… avete presente la torre di caduta? Pensavate davvero di sfuggirle?

PS In questo post, naturalmente, si scherza sulle drop tower dei parchi gioco. Si ricordi che, per la scienza, si utilizzano drop tower ben diverse – descritte nel post precedente.

 Stefano Sandrelli

Per saperne di più: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Human_Spaceflight_Research/Parabolic_flights2

Niente Panico

07/11/2014

In caduta libera

Due ingenui genitori decidono di portare i propri figli a un parco divertimenti. Se lo ricordano carino e divertente. Trent’anni fa. Ora l’attrazione principale è una specie di pilone altissimo, circa 60 metri. Alla base, seduti su certi seggioloni di sicurezza, ci sono tante persone che urlano eccitate. I bambini insistono e anche loro si aggiungono al gruppo. Pronti alla partenza.

La vista dall'alto dell'interno della drop tower (torre di caduta)  Glenn's 5 second Zero Gravity Facility della NASA. Credits: Ben_pcc - Tone mapped image made by self - wikipedia

La vista dall’alto dell’interno della drop tower (torre di caduta) Glenn’s 5 second Zero Gravity Facility della NASA.
Credits: Ben_pcc – Tone mapped image made by self – wikipedia

Pronti per modo di dire perché, d’improvviso, vengono innalzati in pochi secondi a 30-40 metri lungo un binario sulla parte esterna della torre. È già abbastanza stordente, ma a questo punto il sospetto diventa una certezza anche per gli adulti più ingenui. E infatti, di lì a poco, fra urla assordanti, vengono fatti scivolare giù a velocità spaventosa, in caduta libera. La posizione del loro stomaco che galleggia li avverte dell’assenza di peso.

Durante la caduta libera, in effetti, i nostri corpi si trasformano in sistemi di riferimento non inerziali: i nostri organi sperimentano una forza uguale e contraria alla forza di gravità. Insomma: una torre di caduta in un parco di divertimenti è un ottimo metodo per assaggiare – almeno per qualche secondo e in via teorica – l’assenza di peso.

Le torri di caduta si usano anche per scopi scientifici.  All’interno della struttura a torre si pratica il vuoto atmosferico e si fanno cadere esperimenti all’interno di capsule protettive, registrando poi il comportamento del sistema sotto osservazione con una serie di dispositivi ottici, come telecamere o fotocamere. La Drop Tower di Brema, in Germania, con i suoi 146 metri di altezza è la più alta d’Europa e garantisce una caduta di 120 metri: circa 4,74 secondi di microgravità, che possono essere portati a circa 9,3 secondi grazie a un meccanismo a catapulta.

Un metodo alternativo è quello delle centrifughe ad altissima velocità: una centrifuga di grande diametro, circa 8 metri, è installata presso ESTEC, il centro dell’ESA per la ricerca e la Tecnologia Spaziale, in Olanda. In questo caso il peso viene annullato dalla rotazione, ma si introduce una forza centrifuga che permette di creare anche condizioni di gravità in eccesso, fino addirittura a venti volte la gravità terrestre.

E se volete proseguire con gli incubi in caduta libera, ci sono i voli parabolici. Ma di questi parleremo nel prossimo post.

Stefano Sandrelli

Niente Panico

04/11/2014

La scienza nell’armadio

Si dice spesso che sulla Stazione Spaziale Internazionale si fa ricerca. Ma che cosa significa? Di quale ricerche si parla? E in quali ambienti viene svolta?

Gran parte delle ricerche sfruttano la condizione di microgravità a bordo della Stazione Spaziale. L’assenza di peso, infatti, modifica molti fenomeni fisici e biologici, mettendo in evidenza meccanismi che sulla Terra sono nascosti o meno facilmente isolabili. Le ricerche si estendono a molti campi diversi fra loro: fisica dei fluidi, scienza dei materiali, fisica della radiazione ionizzante, biologia, fisiologia, medicina.

Il primo laboratorio nello spazio è il corpo stesso degli astronauti: da quando l’uomo è volato intorno alla Terra, le analisi si sono concentrate sulle sue reazioni e le modifiche a livello fisiologico. Oggi però ben quattro dei moduli in cui gli abitanti della Stazione Spaziale vivono e operano sono, a tutti gli effetti, veri e attrezzatissimi laboratori di ricerca: Destiny (Stati Uniti), Kibo (Giappone), Poisk (Russia) e Columbus (ESA).

Columbus, in particolare, è il “cuore” del contributo europeo al progetto della ISS: Il design del laboratorio europeo è semplicissimo ed è basato su quello degli MPLM che l’ASI (e l’industria italiana) ha costruito per la NASA: è un cilindro di 4,5 metri di diametro, lungo circa 7 metri. Come ogni altro luogo abitabile della Stazione è dotato di pannelli termici e anti-meteoriti; inoltre ha un sistema di controllo e mantenimento di un’atmosfera abitabile (pressione, temperatura e composizione).

Il laboratorio Columbus fu installato sulla Stazione Spaziale Internazionale durante la prima passeggiata spaziale della missione  STS-122 nel Febbraio 2008. Gli astronauti NASA Stanley Love and Rex Walheim hanno passatocirca otto ore al di fuori della ISS per preparare Columbus per il trasferimento dallo Shuttle Atlantis al nodo 2 Harmony della Stazione Spaziale.

Il laboratorio Columbus fu installato sulla Stazione Spaziale Internazionale durante la prima passeggiata spaziale della missione STS-122 nel Febbraio 2008. Gli astronauti NASA Stanley Love and Rex Walheim hanno passatocirca otto ore al di fuori della ISS per preparare Columbus per il trasferimento dallo Shuttle Atlantis al nodo 2 Harmony della Stazione Spaziale.

In totale, circa 75 metri cubi di spazio abitabile. Spazio abitabile? La prima volta si rimane perplessi: sulla Terra nessun agente immobiliare vi parla di metri cubi abitabili, ma di metri quadrati di superficie calpestabile. Ma siccome nello spazio i nostri astronauti non calpestano, ma svolazzano in 3D… ci siamo capiti. Torniamo al Columbus.

Il pezzo forte del modulo sono gli “armadi per gli esperimenti” (rack): 10 rack, ciascuno dei quali delle dimensioni di una cabina telefonica. Ne primi 5 anni di attività, hanno ospitato 110 esperimenti europei, con il coinvolgimento diretto (ovviamene da Terra) di circa 500 scienziati. Con risultati interessanti. Facciamo solo un esempio, legato al tema di avamposto 42.

Com’è noto, in orbita gli astronauti tendono a perdere massa ossea. Il meccanismo sembra intuitivo: in assenza degli stimoli indotti dal peso, il corpo produce meno cellule ossee che rimpiazzino quelle che via via muoiono. E, con il tempo, questo produce un indebolimento delle ossa.

Questo quadro, però, ha iniziato ad arricchirsi. Si è osservato che gli astronauti hanno la tendenza ad assorbire più sale, senza però che questo comporti una maggiore ritenzione idrica. Dato che questo è il contrario di quel che è ben noto fra noi terricoli, sono state predisposti studi specifici su culture cellulari. Grazie alla facilities del Columbus, gli esperimenti hanno mostrato come certi enzimi del nostro sistema immunitario, in assenza di peso, vivano una super attività. Senza entrare in dettagli, uno dei risultati suggerisce che alla perdita di massa ossea negli astronauti possa contribuire anche l’accumulo di sale. Da cui la necessità di diete in cui il gusto è stimolato dalle spezie.

Le attività all’interno del Columbus sono monitorate e organizzate dal Columbus Control Centre dell’ESA, in Germania

Molto altro, ma ne parleremo ancora.

Stefano Sandrelli

Per saperne di più: http://www.esa.int/ita/ESA_in_your_country/Italy/Missione_Columbus_Information_Kit_versione_italiana http://www.esa.int/ita/ESA_in_your_country/Italy/Il_laboratorio_dell_ESA http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Columbus/Five_years_of_unique_science_on_Columbus A questo link un video con gli esperimenti selezionati dall’Agenzia Spaziale Italiana per la missione Futura: http://www.asitv.it/media/vod/v/1615  

Niente Panico

24/10/2014

Le vostre altre 53 cose da fare a gravita’ zero

Ecco alcune delle 53 cose da fare a gravita’ zero che ci avete mandato; ogni settimana raccoglieremo i migliori suggerimenti… quindi cosa aspettate?

Scrivete alla redazione, postatelo su Facebook  Twitter usando l’hashtag #53ZeroG, mandatelo per posta ordinaria, fate segnali di fumo, sbracciatevi, datevi da fare: scriviamo insieme questo “libro” di enorme successo. Non lasciamolo tutto agli autori di Avamposto 42, che scrivono peggio dei Vogon (e se non sapete come scrivono i Vogon, meglio per voi).

Carlo Paolantonio: Far volare un palloncino di piombo

Maurizio De Angelis: Dopo mangiato, non si ha un peso sullo stomaco.

Giorgio, 10 anni: Giocare con l’acqua fluttuante

andreav @_an_vi_: Riuscire finalmente a schiacciare a canestro! maril pitt. @MarilPitt: Salire ai piani alti e fare a meno delle scale Javier Vázquez @senorcacomixtle: Mi piacerebbe di guardare come si comportano le bolle all’ aprire una bottiglia di champagne luca rossi @luca_lrs: Vorrei dormire come un pipistrello adrianamarcotulli @adrimarcotulli: Farei la palla! Aggiornamento del 27 ottobre:  Serena Abrate: Mi piacerebbe preparare un gustosissimo zabajone per poi lasciarlo libero di esser divorato mentre fluttua leggero!  Sabrina Provini: Avere una scrivania invisibile e appoggiare in modo ordinato …biro fogli libro…etc:) Bertilla Bertesina: Tenere sotto controllo le emozioni negative giocando con il LEGO 🙂 Sara Zolla: io vorrei provare a saltare alla corda! Katia: Con questi sbalzi di temperatura e raffreddori in arrivo, il naso non colerebbe!!! Lorenzo di Renzo: vorrei vedere il mio gatto fluttuare Maurizio De Angelis: Si ferma la caduta dei capelli. Alla prossima settimana con le prossime altre 53 cose da fare a gravità zero!    

Niente Panico

20/10/2014