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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).

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: https://www.esa.int/ita/ESA_in_your_country/Italy/Missione_Columbus_Information_Kit_versione_italiana https://www.esa.int/ita/ESA_in_your_country/Italy/Il_laboratorio_dell_ESA https://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: https://www.asitv.it/media/vod/v/1615