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Respira: l’esperimento Airway Monitoring

Mi ricordo molto bene della lunga discussione che abbiamo avuto quando lavoravo come bagnino molti anni fa: era meglio dare o no lo spray alla nitroglicerina ai pazienti che soffrivano di cuore? Da un lato questo spray è in grado di dare un immediato sollievo al paziente ma dall’altro lato può anche fargli abbassare notevolmente e in poco tempo la pressione sanguigna – una condizione non proprio raccomandabile in caso di emergenza. All’epoca decidemmo di no e fu una saggia decisione. La nitroglicerina sublinguale agisce sul monossido di azoto, una molecola che anche il corpo umano produce e che può essere usata come indicatore di uno stato infiammatorio delle vie respiratorie: un suo aumento nell’aria espirata può indicare infiammazione.

“Airway Monitoring” è un esperimento piuttosto complesso che è stato messo a punto proprio per capire come funzioni questo meccanismo e in che modo possa essere influenzato da un flusso sanguigno guidato dalla gravità e dalla pressione atmosferica.

I risultati sono importanti per la ricerca medica di base come anche per il futuro dell’esplorazione umana dello spazio oltre l’orbita bassa e verso altri corpi celesti. Le polveri presenti sulla Luna e su Marte sono molto aggressive e di conseguenza non solo bisognerà pensare a come proteggere le navicelle spaziale ma anche a come proteggere polmoni e gole degli astronauti che le useranno. È inevitabile che le polveri si accumulino nelle tute spaziali utilizzate o nei condotti dell’aria delle future eventuali stazioni su Marte e/o sulla Luna: sarà quindi di primaria importanza individuare sul nascere una eventuale infiammazione delle vie respiratorie.

La scorsa settimana sia Samantha sia il collega statunitense Terry Virts della NASA hanno iniziato i preparativi dell’esperimento; dopo aver portato l’equipaggiamento nel Quest airlock (solitamente utilizzato per la preparazione delle passeggiate spaziali) hanno iniziato le prime misurazioni venerdì

Con la supervisione dell’astronauta Barry Wilmore della NASA in qualità di ufficiale medico di bordo Samantha e Terry hanno iniziato le procedure previste per Airway Monitoring abbassando la pressione dell’aria all’interno dell’airlock.

Data la sua complessità, l’esperimento ha visto la collaborazione di più team a livello internazionale: il centro danese DAMEC, per la sua lunga esperienza con i medici di bordo, a Houston il gruppo che si occupa del controllo del Quest airlock, noi qui a Oberpfaffenhofen e, infine, Katja Leuoth e Marius Bach dal Columbus Control centre, per il supporto agli astronauti. Per delle procedure così complicate e che richiedono precisione gli astronauti hanno bisogno di un costante aiuto da Terra per fare in modo che l’esperimento venga condotto nel miglior modo possibile e per rispondere alle loro possibili domande in tempo reale.

Ora è tempo di lasciare i risultati agli scienziati: i dati ricavati devono essere processati e analizzati per poi decidere in che modo continuare le sessioni future di Airway Monitoring.  Il Columbus Control centre sarà pronto a riportare gli astronauti nell’airlock per rispondere alle loro domande e preparare il terreno per quelle missioni future che avranno la fortuna di atterrare in atmosfere meno dense di quella terrestre….

Col-CC

Nella foto di copertina Samantha mentre esegue delle misurazioni BDC (base data collection) per l’esperimento Airway Monitoring.

Per saperne di più: http://avamposto42.esa.int/blog/diario-di-bordo/single/l-129-nella-camera-ipobarica-lesperimento-airway-monitoring/ http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/03/Samantha_working_on_Airway_Monitoring

Gli esperimenti di Futura | Niente Panico

13/03/2015

A spasso nello spazio con Barry e Terry

E dopo 91 giorni, finalmente si esce di casa. Certo, non per prendere una boccata d’aria, s’intende.

Barry Wilmore, che ha già fatto una EVA lo scorso ottobre e Terry Virts, alla sua prima volta, inaugurano una serie di tre missioni all’esterno della ISS che si snoderanno lungo qualche settimana.

Nel corso della loro prima uscita, Barry e Terry (nomi azzeccatissimi per un duo da palcoscenico, sia pure spaziale!) dovranno stendere alcuni cavi e iniziare a preparare il Canadarm-2, uno dei bracci robotici della stazione, per quando – più avanti – saranno installati due adattatori IDA (International Docking Adapters) per l’attracco di navicelle spaziali.

Gli IDA, costruiti dalla Boeing, arriveranno sulla ISS uno alla volta – a bordo delle navicelle Dragon della SpaceX e troveranno posto entrambi sul Nodo-2, Harmony. Niente di complicato, in linea di massima. Il Nodo-2, infatti, può contare su dei PMA (Pressurized Mating Adapter), oggetti da nome nome oscuro, ma dalla funzione chiara: sono dei canali di connessione lunghi un paio di metri fra la stazione e i veicoli spaziali. Hanno una funzione simile a quei tunnel che collegano gli aerei con i locali interni degli aeroporti.

Basterà collegare, quindi, ciascun IDA a un PMA e il gioco è fatto, come in un lego spaziale. Ma c’è sempre il modo di rendere il gioco più divertente, come quando, con i lego casalinghi, ci accorge che “questo bel pezzo giallo stava meglio là piuttosto che qua”.

Nel nostro caso, se è vero che il primo IDA si potrà collegare direttamente al PMA-2, che già si trova all’estremità anteriore (rivolta verso la direzione di moto della ISS, forwards-facing, come dicono gli inglesi) di Harmony, per il secondo l’operazione è un po’ più complessa. La seconda IDA sarà collegata all’adattatore PMA-3, ma prima bisognerà spostare quest’ultimo dal Nodo-3 al Nodo-2, in posizione zenitale (verso l’alto, space-facing). Insomma, il solito balletto di smonta e rimonta a cui ci hanno abituato gli astronauti in questi anni.

Perché prendersi questa briga? In teoria, i nuovi portelloni di accesso dovranno accogliere nuovi veicoli commerciali a partire dalla fine del 2017, secondo quando annunciato da Boeing e SpaceX. Nel lungo termine, i due IDA permetteranno all’equipaggio di crescere da 6 a 7 membri. Un’astronauta in più permetterebbe di dedicare molto più tempo alla ricerca.

Ma in queste ore, oltre a prepararsi all’uscita nello spazio, gli astronauti hanno anche questioni molto concrete. È arrivato finalmente il Progress russo, con tre tonnellate di cibo, acqua, rifornimenti e nuovo hardware per gli esperimenti. Rimarrà attraccato alla ISS fino ad agosto.  E con l’arrivo del Progress, termina questo inteso periodo di va e vieni dalla Stazione che, come ricorderete, ha visto anche la partenza del Dragon e dell’ultimo ATV europeo.

Stefano Sandrelli

Per altre foto sulla spacewalk di sabato 21 febbraio: http://www.nasa.gov/mission_pages/station/expeditions/expedition42/gallery.html#.VOtMxvmG-So

Nell’immagine di copertina: l’astronauta Terry Virts visto dalla Cupola e fotogafato da Samantha Cristoforetti verso la fine della sua spacewalk con il collega Butch Wilmore.

Niente Panico

23/02/2015

L’avvicinamento e l’attracco

Il conto alla rovescia non inizia da 10, ma da 10800 secondi: ovvero tre ore prima del lancio vero e proprio. Tradizione russa.

Nei primi due minuti di volo, il veicolo è spinto verso l’alto da quattro propulsori (ognuno di circa 20 metri, tanto per dare un’idea delle dimensioni), che si sganceranno al termine del loro compito.

In meno di cinque minuti verranno bruciate 225 tonnellate di RP-1 e ossigeno liquido. L’RP-1 e un cherosene ad alta raffinazione simile al combustibile per aviogetti.

In poco meno di 10 minuti, la Soyuz si troverà a orbitare intorno al nostro pianeta a velocità  di 25 000 km/h, a circa 210 km di quota, 190 km “sotto” l’orbita della Stazione Spaziale. Il primo compito della navicella sarà di innalzare la proprio altezza: questa fase è un vero e proprio inseguimento orbitale, degno della migliore fantascienza classica: una navicella che corre alla volta di una Stazione Spaziale.

Nel corso di circa 4 orbite, la Soyuz si alza di quota automaticamente, mentre l’equipaggio verifica i sistemi di bordo con l’aiuto del centro di controllo russo.

Una volta che tutto sia a posto e che la Soyuz sia allineata con il portellone di attracco della Stazione Spaziale, a una distanza di circa 100 metri, il centro di controllo verifica l’allineamento. Poi inizia la fase finale di avvicinamento tra le due navicelle, che si muovono a una velocità relativa di pochi centimetri al secondo.

Il “rendezvous” è automatico, come pure l’attracco, ma l’equipaggio è addestrato per prendere il comando manuale della Soyuz, nel caso in cui qualcosa non funzionasse. Samantha ci ha raccontato tutto questo nel suo Diario di Bordo (Altri esami Soyuz passati dal nostro equipaggio!)

Dopo l’attracco, l’equipaggio esegue il bilanciamento della pressione dell’aria tra la Soyuz e l’avamposto in orbita. Dopo essersi tolti le tute di volo, gli astronauti aprono i boccaporti per entrare nella casa in orbita che li ospiterà nei sei mesi successivi.

Ecco le fasi classiche del lancio della Soyuz:

L – 6 min:            INIZIO SEQUENZA AUTOMATICA DI LANCIO

L – 2 min 40 s:   Separazione torre ombelicale terzo stadio

L – 1 min:           Separazione torre ombelicale primo stadio

L – 20 s:             Avvio sequenza di accensione dei motori

L – 15 s:             Separazione torre ombelicale secondo stadio

L – 5 s:               Massima spinta

L – 0 s:               DECOLLO

L + 1 min 58 s:  Separazione propulsori laterali – primo stadio

L + 4 min 47 s:  Separazione secondo stadio  e  accensione terzo stadio

L + 8 min 44  s: Spegnimento terzo stadio

L + 8 min 48 s:  Separazione della navicella Soyuz dal terzo stadio

Stefano Sandrelli

Dal diario di bordo di Samantha:

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/

Qui invece potete trovare due video che spiegano la sequenza di lancio e il successivo docking della Soyuz alla Stazione Spaziale Internazionale (il video è in inglese ma sono disponibili i sottotitoli in italiano):

https://www.youtube.com/watch?v=AVvgpKt5uCA&feature=youtu.be&hl=it https://www.youtube.com/watch?v=M2_NeFbFcSw&feature=youtu.be&hl=it

Niente Panico

23/11/2014

Una missione in assetto ideale

Anton Shkaplerov e Terry Virts: li avete riconosciuti? Sono i compagni di missione di Samantha Cristoforetti. Con lei, sono assegnati alla missione della Soyuz TMA-15M che, a fine novembre, li condurrà a bordo della Stazione Spaziale Internazionale.

Ora provate a immaginare di chiedere loro di progettare il patch per la missione Soyuz su cui stanno per imbarcarsi. Che cosa ne verrà fuori? Un suggerimento: Samantha, Anton e Terry non sono solo tre astronauti, ma anche tre piloti. Avete già un’idea? Ecco un altro suggerimento: hanno voluto puntare tutto sul concetto di equilibrio.

ASoyuz_TMA-15M_2014 questo punto, se siete appassionati di simulatori di volo, probabilmente avete intuito qualcosa. Ma se non lo siete, avete bisogno di un terzo indizio. Eccolo: è un po’ come se tre tennisti si fossero ispirati alla loro racchetta. Come se tre ciclisti avessero preso spunto dal manubrio. Chiaro? No? D’accordo, ve lo diciamo noi: avete presente quella specie di bussola sul cruscotto di un aereo che mostra l’assetto del veicolo durante il volo? Sì, quella che vi fa capire se state andando nella direzione giusta? Quello è uno degli strumenti più importanti per un pilota: si chiama indicatore di assetto, o orizzonte artificiale.

Ecco: Samantha, Anton e Terry si sono ispirati proprio a quello. Come per dirci: noi andiamo, ma serve equilibrio e tecnologia.

Grazie alla grafica magistrale di Riccardo Rossi, nel patch le linee orizzontali di riferimento dell’indicatore sono rappresentati dalla Soyuz stessa e dei suoi pannelli solari, mentre le scale angolari rappresentano gli angoli di beccheggio e rullio. La Soyuz ha un assetto che corrisponde a un angolo di rullio di 15° (15 è il numero di serie di questa Soyuz TMA) e a un angolo di beccheggio di 51° (51 corrisponde all’inclinazione dell’orbita rispetto all’equatore).

Ma non è finita qui. Come in un bestiario medioevale, ci sono altri infiniti rimandi e simboli. Per esempio, il Sole che sorge suggerisce la consapevolezza e il rinnovo, mentre le tre stelle più evidenti, vicino alle costellazioni dell’Auriga e di Cassiopeia, rappresentano la realizzazione del sogno dei tre astronauti: il volo spaziale. Come i loro sogni fossero divenuti stelle.

Infine il numero totale di stelle corrisponde alle ultime due cifre dell’anno di lancio (2014) e – se includiamo il Sole – alle ultime due cifre dell’anno di ritorno (2015).

Infine, un’ultima nota significativa. Osservate l’ombra della Soyuz. Non ha affatto la forma della capsula russa. Ha la forma di un aereo. In particolare combina elementi di un MiG-29 russo, di un F-16 USA e di un AMX italiano, a sottolinare il legame indissolubile tra aviazione e volo spaziale.

Stefano Sandrelli

Niente Panico

15/10/2014

Terry Virts

Selezionato come astronauta NASA nel 2000, Terry Virts è stato pilota collaudatore della US Air Force e pilota nel 2010 sullo Shuttle Endeavour nella missione STS-130, durante la quale sono stati portati alla Stazione Spaziale Internazionale il nodo 3 e la famosa Cupola. È stato selezionato come Comandante dell’Expedition43 a partire dal marzo 2015 e andrà nello spazio a Novembre 2014 come ingegnere di volo assieme a Samantha Cristoforetti.

The team

18/09/2013