da Sorrentino | Gen 27, 2015 | Medicina, Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale
L’esperimento Wearable Monitoring ha l’obiettivo di approfondire la conoscenza dei meccanismi fisiologici del sonno in microgravità e fa parte del programma di attività scientifiche e sperimentali della missione FUTURA, seconda di lunga durata organizzata e finanziata dall’Agenzia Spaziale Italiana a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Nella seconda e terza settimana di gennaio 2015, Samantha Cristoforetti, astronauta italiana dell’Agenzia Spaziale Europea e capitano pilota dell’Aeronautica Militare, ha svolto con successo le prime tre registrazioni notturne previste dal progetto nell’ambito dell’attività scientifica e sperimentale della missione FUTURA.
Wearable Monitoring, proposto dalla Fondazione Don Gnocchi e svolto in collaborazione con l’Istituto Auxologico Italiano, è uno dei nove progetti selezionati e sviluppati dall’Agenzia Spaziale Italiana per la missione FUTURA. L’accurata esecuzione del protocollo sperimentale da parte dell’astronauta e l’attento coordinamento delle attività da parte di ASI e della NASA sono state determinanti per l’alta qualità dei dati raccolti.
La conoscenza dei meccanismi fisiologici del sonno in microgravità è un tema importante: durante le missioni spaziali la qualità del sonno è normalmente ridotta e questo può portare a una diminuzione dell’attenzione e della vigilanza durante le attività in veglia degli astronauti. I fattori responsabili di questo fenomeno sono in gran parte ancora da studiare. Il progetto si propone in particolare di chiarire l’andamento nel sonno dell’attività elettrica e meccanica del cuore, dei livelli di attivazione del sistema nervoso autonomo, della respirazione e della temperatura.
I dati vengono rilevati e raccolti attraverso un sistema indossabile, denominato MagIC-Space, sviluppato nel Laboratorio dei Sensori Indossabili e Telemedicina di Milano della Fondazione Don Gnocchi. Il team di sviluppo è costituito dagli ingegneri Francesco Rizzo, Paolo Meriggi e Prospero Lombardi, sotto la guida dell’ingegner Marco Di Rienzo (PI del progetto).
MagIC-Space è composto da una maglietta contenente sensori tessili per la rilevazione dell’elettrocardiogramma e del respiro, un’unità di monitoraggio per la raccolta dei dati e la misura delle vibrazioni cardiache (da cui vengono estratti gli indici di meccanica cardiaca), un termometro per la misura della temperatura cutanea e un pacco batterie per l’alimentazione del dispositivo. Il sistema è stato progettato in modo da integrare gran parte dei sensori e dei fili all’interno della maglietta. Questo accorgimento ha permesso di semplificare il setup iniziale del dispositivo e ridurre il tempo-astronauta necessario per la preparazione dell’esperimento.
Il dispositivo MagIC-Space è giunto sulla Stazione Spaziale Internazionale il 12 gennaio 2015, con la capsula SpaceX Dragon CRS-5, e il piano delle attività a bordo prevede sei registrazioni notturne nell’arco dei sei mesi di permanenza di Samantha Cristoforetti nello spazio.
In ciascuna sessione sperimentale l’astronauta indossa la maglietta sensorizzata per tutta la notte e al risveglio trasferisce i dati sul computer di bordo per la successiva trasmissione a terra. Le registrazioni vengono poi analizzate alla Fondazione Don Gnocchi dagli ingegneri Emanuele Vaini, Prospero Lombardi e Paolo Castiglioni. La raccolta dei dati a terra e l’interpretazione biologica dei risultati sono svolte in collaborazione con il team di cardiologi dell’Istituto Auxologico Italiano – dottoresse Carolina Lombardi, Giovanna Branzi e Valeria Rella – sotto il coordinamento del professor Gianfranco Parati, docente di Medicina Cardiovascolare dell’Università di Milano Bicocca.
Oltre che in situazione di microgravità, i risultati dell’esperimento potranno avere importanti ricadute anche a terra. Nel mondo occidentale una persona su quattro soffre di disturbi del sonno, che spesso richiedono monitoraggi complessi. Il dispositivo sviluppato per questo progetto è caratterizzato da un’estrema facilità d’uso e potrebbe essere agevolmente utilizzato per la diagnosi remota dei disturbi del sonno presso il domicilio del paziente, nell’ambito di servizi di telemedicina.
da Sorrentino | Gen 26, 2015 | Astronomia, Primo Piano
Un masso del diametro stimato di 500 metri a una distanza poco più che tripla rispetto a quella che separa la Luna dal nostro pianeta. L’asteroide denominato 2004 BL86, scoperto il 30 gennaio 2004 da un telescopio situato a White Sands, nello stato americano del New Mexico, è transitato alle 17:49 (ora italiana) di lunedì 26 gennaio nel punto più vicino alla Terra, 1,2 miliioni di chilometri, a una velocità relativa alla di 15,6 chilometri al secondo. Per i prossimi dodici anni, sulla base dei dati in possesso del Near Earth Object Program Office del Jet Propulsion Laboratory (Jpl) della Nasa, sarà l’oggetto cosmico più grande ad essere apparso al nostro orizzonte. La sua rotta era stata calcolata con largo anticipo e non è mai esistito pericolo di collisione. Una distanza di assoluta sicurezza ma abbastanza ridotta da permettere agli astronomi di puntare i telescopi per studiarne le caratteristiche. La NASA ha messo in campo il Deep Space Network di Goldstone in California e l’Osservatorio di Arecibo, ma l’intero universo degli studiosi e degli astrofili si è dato da fare non solo per immortalare il passaggio ravvicinato ma anche per contribuire ad arricchire la banca dati. Nel 2027 toccherà all’asteroide 1999 AN10 transitare a una distanza equivalente ed è sperabile che nessuno degli asteroidi noti modifichi per qualche causa la sua rotta che lo tiene sufficientemente lontano dalla Terra. Le statistiche indicano la possibilità di una collisione ogni 10mila anni, ma nel frattempo la scienza astronautica si sta adoperando per disporre di strumenti che, in caso di pericolo, possano intercettare l’oggetto e deviarlo sfruttando un potente apparato di propulsione.
da Sorrentino | Gen 23, 2015 | Eventi, Missioni, Primo Piano
Oltre cento scienziati, provenienti da tutto il mondo, hanno preso parte all’appuntamento annuale dedicato all’analisi dello stato della missione Cassini- Huygens, destinata allo studio del sistema di Saturno, che si è svolto per la prima volta nella attuale sede dell’Agenzia Spaziale Italiana a Tor Vergata. Gli scienziati hanno fatto il punto sulla dinamica degli anelli e dell’atmosfera di Saturno, su quella di Titano, sulle attività dell’altra luna Encelado e altri satelliti.
Quest’ultimo Cassini Project Science Group, svoltosi poco tempo dopo il decennale dell’atterraggio della sonda europea Huygens, rilasciata da Cassini, su Titano, la luna di Saturno, ha consentito anche di fare il punto sulla pianificazione e le scelte delle operazioni dei prossimi 6/7 mesi e in generale quelli più a lungo termine, in vista del fine missione stabilito nel 2017. Tra i presenti nella sede ASI figurano Charles Elachi direttore del JPL, Linda Spliker Project Scientist della missione, Marcello Fulchignoni PI di HASI, Steve Wall Team leader del Radar e Jean-Pierre Bretone Project Scientist di Huygens.
La missione Cassini-Huygens, congiunta tra NASA, ESA e ASI, è un programma che si è distinto per 10 anni di successi in crescendo. Gli scienziati si attendono ancora molte scoperte fino al ‘Gran Finale’ tra due anni. Sarà questa una ultima grande manovra, con la quale la sonda Cassini si tufferà dentro l’atmosfera di Saturno e grazie alla grande antenna, realizzata dall’ASI con il contributo dell’industria spaziale italiana, invierà a Terra immagini e dati che faranno conoscere meglio e approfonditamente il pianeta degli anelli. Un salto nelle conoscenze zone più profonde altrimenti impossibili da osservare.
La missione Cassini era stata programmata per durare quattro anni, ma l’eccezionale qualità dei sistemi e degli strumenti di bordo e i numerosi successi conseguiti hanno indotto la NASA, con il supporto dell’ASI e dell’ESA, nel 2008, a estenderne l’attività, permettendo agli scienziati di osservare una varietà di cambiamenti stagionali, dato che il pianeta ha completato un terzo dei quasi trent’anni dell’anno di Saturno intorno al Sole.
Di grande rilievo il contributo dell’ASI alla missione. In base ad un accordo di collaborazione bilaterale con la NASA, in Italia sono state sviluppati l’antenna, cuore delle telecomunicazioni della sonda e parti fondamentali del Radar, lo spettrometro VIMS e il sottosistema di radioscienza (RSIS).
L’ASI ha inoltre sviluppato, per la sonda Huygens, lo strumento H-ASI, Huygens Atmospheric Structure Instrument, che ha misurato le proprietà fisiche dell’atmosfera e della superficie di Titano. Ovviamente un elemento essenziale del contributo italiano è stato dato anche dai numerosi nostri scienziati che sono stati e che sono coinvolti nei lavori della missione.
“Cassini – Huygens è la prima missione di esplorazione del sistema solare a cui l’Italia e l’Europa hanno partecipato – – sottolinea il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, prof Roberto Battiston – È una pietra fondamentale dell’attuale conoscenza del più spettacolare dei pianeti esterni del sistema solare, ma dimostra soprattutto come la cooperazione internazionale può aumentare e dare maggiori possibilità di conoscenza per l’uomo dell’universo in cui abita. Siamo orgogliosi di esserci con un apporto decisivo. Tra l’altro, senza l’Italia nessun dato sarebbe mai arrivato a Terra”.
“Uno degli obiettivi principali della missione, immaginata dall’inizio degli anni ’80, era – ricorda Enrico Flamini, coordinatore scientifico dell’Agenzia Spaziale Italiana e Program Manager per la parte italiana – la scoperta della superficie sconosciuta di Titano, nascosta dalle fitte nubi. Oggi, grazie agli strumenti scientifici italiani, sappiamo come è fatta. Abbiamo determinato temperatura e pressione atmosferica di Titano durante la discesa di Huygens, scoperta la composizione chimica della superficie grazie allo spettrometro ad immagine VIMS, determinata l’esistenza di un oceano di acqua nelle profondità di Titano ed Encelado e attraverso il Radar abbiamo appreso dell’esistenza di vasti laghi di metano ed etano. A queste informazioni, recentemente, si è aggiunta anche la scoperta, avvenuta grazia all’intuizione di un giovane ricercatore italiano, anche della profondità e della quantità totale di questi mari di idrocarburi. Se Titano fosse a noi vicino avremmo a disposizione una riserva di idrocarburi pressoché infinita”.
da Sorrentino | Gen 23, 2015 | Astronomia, Missioni, Primo Piano
Molto scura, con una marcata presenza di amminoacidi che sono considerati i mattoni della vita. Così appare la cometa 67/P Churyumov Gerasimenko, sulla base dei dati raccolti tra agosto e dicembre 2014 dallo spettrometro a immagini italiano VIRTIS (Visual, Infra-Red and Thermal Imaging Spectrometer) a bordo della sonda Rosetta, dell’Agenzia Spaziale Europea. Sulla superficie cometa sono presenti in concentrazione significativa composti organici macromolecolari. Tutto lascia propendere che all’interno del nucleo cometario ci siano residui dei composti primordiali di cui era fatta la materia cosmica prima della nascita e formazione del sistema solare. Inattesa la minima quantità di luce solare riflessa: l’albedo equivale al 6%, la metà di quello della Luna. Ciò in quanto il ghiaccio è praticamente assente e potrebbe essersi sublimato nei passaggi successivi in prossimità del Sole. Intanto le immagini inviate dalla sonda europea in orbita attorno al corpo celeste 67P/Churyumov-Gerasimenko rappresentano un corredo straordinario e sono in parte frutto della ricerca del Cnr, che con il laboratorio Luxor di Padova ha contribuito all’avanzata strumentazione ottica di bordo.
La rivista “Science” dedica un numero speciale del suo magazine ai risultati della missione della sonda europea Rosetta, impegnata per la prima volta nella storia nella ‘mappatura’ di una cometa, la Churyumov Gerasimenko. Tre articoli dello speciale riportano i risultati di OSIRIS, il sofisticato sistema di acquisizione di immagini frutto del consorzio di ricerca in cui il Laboratorio ‘Luxor’ dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche di Padova (Ifn-Cnr) è coinvolto assieme agli altri partner italiani Università di Padova, Istituto nazionale di astrofisica e Centro interdipartimentale di studi e attività spaziali (Cisas).
“Il ruolo del Cnr ha riguardato in particolare la progettazione e i test della componentistica ottica e lo sviluppo della tecnologia della ‘Wide Angle Camera’ (WAC), la camera per imaging ad alta risoluzione e largo campo di vista installata su OSIRIS”, spiega Vania Da Deppo, ricercatrice del Cnr-Luxor. “Grazie alle immagini acquisite dal sistema, circa il 70% della superficie della cometa è stato mappato a una risoluzione mai ottenuta finora ed è stato possibile ricostruire la forma tridimensionale del corpo celeste. Queste informazioni, accoppiate a quelle della restante strumentazione di bordo, hanno permesso di determinare che la densità della cometa è molto bassa (0.5 g/cm^3), pari a metà di quella dell’acqua. Inoltre la superficie della cometa ha una riflettività molto bassa (6%), ovvero se la vedessimo ad occhio nudo ci apparirebbe nera”.
La camera WAC di OSIRIS “ci consente di monitorare i getti di gas e polvere che escono dalla superficie: da agosto ad oggi abbiamo visto questi getti aumentare in numero e diventare via via più intensi. Ma la missione è ancora nella sua fase iniziale: fino a fine anno, Rosetta continuerà a seguire la cometa a mano a mano che si avvicina al Sole, quindi ci aspettiamo ancora molte sorprese”.
da Sorrentino | Gen 22, 2015 | Attualità, Eventi, Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale
Seconda teleconferenza, giovedì 22 gennaio 2015, di Samantha Cristoforetti con la sede dell’Agenzia Spaziale Italiana a Tor Vergata, a 60 giorni dall’inizio di Expedition 42 e della missione Futura a bordo della stazione spaziale internazionale. A salutare l’astronauta italiana Roberto Battiston, presidente ASI, Elena Grifoni-Winters, responsabile coordination office, Directorate of human spaceflight and operations dell’Esa, e il generale Claudio Salerno, capo del 5° reparto dello Stato Maggiore Aeronautica, insieme ad alcune delle scuole partecipanti al programma didattico LISS (Lessons on International Space Station), che permette ai giovani di familiarizzare con l’esperienza che vivono gli astronauti in orbita e in particolare quella straordinaria che vede impegnata Samantha Cristoforetti.
“Buongiorno presidente, è un piacere sentirla” – esordisce Samantha, che si diverte a far galleggiare e ruotare il microfono tra una risposta e l’altra. Ancora terrestre o più aliena? – le chiede Battiston. “In questo avamposto dell’umanità nello spazio mi muovo agevolmente, mi sento a casa e ritengo di essere diventata abbastanza efficiente – risponde Samantha – E’ un’esperienza eccezionale che ogni giorno mi dà grande gioia. Dal punto di vista scientifico abbiamo fatto molto, dagli esperimenti di neurofisiologia, ai quali abbiamo dedicato due sessioni sperimentali, a quelli sul sonmo e la circolazione del sangue. Sto portando sensori per 36 ore per studiare i ritmi circadiani. Dall’arrivo della capsula di rifornimento Dragon ho a che fare con le piantine e i moscerini della mosca. Sto utilizzando un equipaggiamento che permette di studiare i cambiamenti della risposta immunitaria in microgravità.
Se Battiston le fa notare che dal parrucchiere spopola il taglio alla Samantha, ispirato all’effetto che i capelli dell’astronauta subiscono in microgravità, la rappresentante dell’ESA sottolinea come
Futura e Avamposto 42 evochino i passi propedeutici all’esplorazione umana nello spazio. Una riflessione con cui Cristoforetti concorda, ribadendo l’importanza della ricerca scientifica in orbita finalizzata allo sviluppo tecnologico, tenuto conto che molti esperimenti sono rivolti alla fisiologia umana. Quest’anno inizieranno le missioni annuali degli astronauti, proprio per approfondire le implicazioni sulla salute e affrontare anche le difficoltà psicologiche che si presenteranno quando ci avventureremo sempre più lontano dalla Terra.
Come si mantiene operativa H24 una struttura così complessa? – le chiedono.
“Da dieci anni l’ISS funziona in maniera continuativa e ciò non è affatto semplice né scontato – osserva Samantha – Lavoriamo insieme in maniera efficcace supportando operazioni complesse in sinergia con squadre sparse nei centri spaziali in tutto il mondo”
A proposito della sua formazione ed esperienza militare, Cristoforetti sente di essere aiutata in particolare dall’abitudine a lavorare e interagire con macchine e tecnologie complesse, seguire le procedure previste, nella predisposizione al lavoro di squadra e nella capacità di adattamento.
Samantha risponde alle domande preparate e lette dagli studenti presenti nell’auditorium dell’ASI.
Spiega che la maggior parte degli esperimenti è dedicata alle ricadute sulla vita terrestre. Sottolinea che la colonizzazione di Marte non è alle porte, dal momento che serviranno ancora molte missioni esplorative, ma anche si sta lavorando per quell’obiettivo e tutto ciò che si fa sulla ISS permette di sviluppare le conoscenze e tecnologie per realizzare questo passo. Quanto all’azione dei raggi cosmici, rassicura che la ISS si trova in orbita bassa e all’interno della fascia protetta. Il problema riguarderà certamente le missioni future interplanetarie. Ribadisce l’importanza fondamentale della fiducia reciproca che regna tra i membri d’equipaggio, Quanto alla percezione del tempo, ricorda di essere tra i soggetti di cui si studiano i ritmi circadiani e la capacità di adattamento alle condizioni di vita e lavoro sulla ISS, dove le percezione del tempo è scandita dagli orologi e dall’agenda elettronica.
La teleconferenza si chiude con un pensiero alla Terra dallo spazio e alla consapevolezza della fragilità del nostro pianeta. “Si ha la percezione che siamo tutti sull’astronave Terra e dobbiamo preoccuparci di tenerla in buon funzionamento. I danni fatti vanno riparati e dobbiamo imparare a fare più prevenzione”. In ultimo un abbraccio virtuale dallo spazio e per Samantha è tempo di tornare agli esperimenti.
