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Il cuore degli astronauti

Il cuore degli astronauti

Apollo_17_Lunar_Roving_VehicleAnima discussioni il risultato di una ricerca sull’esposizione degli esploratori spaziali alle radiazioni cosmiche. Benché noto da tempo il rischio a cui ci si sottopone quando si opera lontano dallo scudo della magnetosfera terrestre, l’esito delle indagini condotto sugli astronauti del programma Apollo ha offerto dati che appaiono inequivocabili e sui quali riflettere al fine di garantire la completa protezione a coloro i quali si spingeranno verso gli spazi del sistema solare. Il riferimento all’esplorazione di Marte è automatico, così come al ritorno sulla Luna. Quali sono, dunque, i rischi per la salute connessi alla lunga permanenza in ambiente spaziale? Il settore biomedico della NASA è concentrato sull’approfondimento delle conseguenze legate all’esposizione prolungata alle radiazioni cosmiche, nel medio e nel lungo periodo. Secondo una recente indagine apparsa su Scientific Reports, l’allerta riguarda in particolar modo gli esploratori spaziali lunari, non quelli che operano in orbita bassa, come per la stazione spaziale internazionale. Unica cartina di tornasole è rappresentats, come detto, dagli astronauti del Programma Apollo, sottoposti a un differente tipo di irraggiamento cosmico, ben più pericoloso di quello subito dai colleghi perché la loro avventura all’arrembaggio della Luna si è svolta senza la naturale protezione della magnetosfera.Quanti hanno preso parte a viaggi spaziali oltre i 400 chilometri – altezza indicativa a cui “viaggia” la Stazione, dove comunque si rischia di soffrire di problemi seri come osteoporosi, nausea spaziale, perdita di massa ossea e muscolare, cecità spaziale e diabete – sono stati bersagliati da una quantità di radiazioni maggiore rispetto ad ogni altro astronauta nella storia. A risentirne maggiormente, l’organo più importante di tutti, il cuore. Dalle analisi dei dati infatti è emerso che il 43 percento degli astronauti Apollo morti lo sono stati a seguito di malattie cardiovascolari: una percentuale quattro o cinque volte superiore rispetto a quella dei colleghi che hanno viaggiato solo nell’orbita bassa. In prospettiva di un ritorno sulla Luna tra il 2020 e il 2030 e in preparazione di missione umana su Marte, studiare le condizioni di salute degli astronauti è fondamentale per rendere più sicuri i viaggi verso il Pianeta rosso.

Anche il nostro Paese da anni è impegnato nella ricerca biomedica finalizzata alla tutela del benessere degli astro-esploratori in orbita bassa. In particolare, la missione Futura condotta da Samantha Cristoforetti ha avuto l’obiettivo di monitorare il deterioramento dei tessuti ossei e muscolari della crew residente e di acquisire dati utili alla predisposizione di meccanismi di salvaguardia dallo stress spaziale: la nostra astronauta è stata impegnata nel corso del suo soggiorno in microgravità nello svolgimento di attività inerenti l’analisi dei meccanismi di metabolismo osseo, espressione genetica e circolazione cerebrale. Conoscere come lo spazio può causare cambiamenti drastici nel funzionamento degli organi e degli apparati del corpo umano aiuterà gli scienziati a sviluppare misure di volta in volta più efficaci per contrastare l’insorgenza di patologie, nello spazio e sulla Terra.

La coscienza della Luna

La coscienza della Luna

armstrongQuarantasette anni fa il mondo intero guardava alla Luna come la nuova frontiera, la porta di accesso allo spazio. In fuga dalla Terra, la quarta delle dieci missioni Apollo diretta verso il nostro satellite naturale segnò la prima discesa dell’uomo sulla superficie selenita. Alle 22:56 del 20 luglio 1969, quando in Italia erano le 4:56 del 21 luglio, l’astronauta americano Neil Armstrong fu il primo uomo a posare il piede sul suolo lunare. Il momento culminante e tanto atteso di una missione iniziata il 16 luglio con il lancio della capsula Apollo 11 e del lem Aquila a bordo del razzo vettore Saturno V dal Centro Spaziale Kennedy di Cape Canaveral. Con Armstrong, comandante, il ilota del modulo lunare Edwin “Buzz” Aldrin, a cui spettò il ruolo di secondo a sbarcare sulla Luna, Michael Collins, americano nato a Roma, pilota del modulo di comando. Dopo quattro giorni di viaggio, dopo essersi sganciato dal modulo di comando Columbia, il lem con Armstrong e Aldrin atterrò alle 22:17 del 20 luglio in una zona nel Mare della Tranquillità.

Aldrin_Apollo_11Il portello del modulo lunare fu aperto alle 22:39 del 20 luglio (le 4:39 del mattino del giorno seguente in Italia), e Armstrong iniziò a scendere i nove scalini della scaletta. Lunghi mesi di allenamento in quello che poteva sembrare un esercizio facile non furono sufficienti a dare sicurezza assoluta al comandante della missione, il quale compì movimenti lentissimi per essere certo della presa. La tuta ingombrante, infatti, gli impediva di vedere l’appoggio degli scarponi. Una volta toccata la polverosa superficie lunare, Armstrong poté pronunciare la storica frase “That’s one small step for a man…one giant leap for mankind” (Un piccolo passo per un uomo… un balzo enorme per l’umanità). Venti minuti dopo toccò a Aldrin scendere. Insieme, dopo aver piantato la bandiera degli Stati Uniti, i due astronauti posizionarono una serie di apparecchiature scientifiche e raccolsero i primi campioni di suolo lunare. La prima passeggiata lunare durò due ore e 40 minuti.

Gli Usa avevano vinto la sfida astronautica a distanza con l’Unione Sovietica, ma l’approdo dell’uomo sulla Luna segnò una svolta epocale, innescando una svolta nella cultura scientifica e una rivoluzione tecnologica, di cui ancor’oggi viviamo i benefici. Non altrettanto per ciò che la conquista della Luna ha significato per le generazioni degli anni 60 e 70. Per decenni i detrattori hanno tentato di incutere l’idea che i viaggi sulla Luna fossero una invenzione cinematografica. Si è dovuto ricorrere alle ricognizioni fotografiche delle sonde più recenti in orbita circumlunare per comprovare la presenza delle basi dei moduli lunari delle sei missioni che hanno toccato il suolo. Tra Apollo 11 e Apollo 17, che ha chiuso la prima epopea dell’uomo sulla Luna, c’è stata l’odissea di Apollo 13 con il salvataggio dell’equipaggio che ha fatto storia al punto da definire quella missione “un insuccesso di successo”. Destino particolare, tra tutti i protagonisti del programma Apollo, quello di Jim Lovell, per due volte intorno alla Luna (Apollo 8 e 13) e mai riuscito a scendere. Senza dimenticare i grandi meriti di Werner von Braun, l’ideatore del programma, e il ruolo di Rocco Petrone, l’ingegnere figlio di emigrati italiani che fu direttore delle operazioni di lancio allo John F. Kennedy Space Center della NASA, e dal 1969 direttore dell’intero Programma Apollo.

La NASA guarda a Mars 2020

La NASA guarda a Mars 2020

SPACE NASA ANNOUNCES ROBUST MULTI-YEAR MARS PROGRAM

La NASA accelera nel programma di esplorazione del pianeta rosso, Journey to Mars, che prevede l’arrivo dell’uomo su Marte nel decennio del 2030. Cinque aziende aerospaziali (Boeing, Lockheed Martin Space Systems, Northrop Grumman Aerospace Systems, Orbital e Space Systems) sono state selezionate per la realizzazione di studi propedeutici alla costruzione di un nuovo orbiter destinato a fare rotta verso Marte. Oltre a lavorare alla fornitura di strumenti scientifici supplementari e al miglioramento generale delle funzionalità del nuovo veicolo spaziale, le cinque società prescelte svilupperanno innovazioni rispetto alle funzionalità già presenti sui moduli orbitali attualmente impiegati, in particolare l’acquisizione di immagini ad alta risoluzione della superficie del pianeta rosso e le telecomunicazioni. Gli orbiter di futura generazione potranno avvalersi delle tecnologie più avanzate come la propulsione elettrica solare che garantisce consumi più efficienti ed è in grado di fornire una spinta propulsiva per tempi più lunghi. Il progetto sarà gestito dal Jet Propulsion Laboratory e denominato “Mars Exploration Program Analysis Group”, che ha lo scopo di creare un dialogo tra la comunità scientifica e la NASA per lo sviluppo di nuove proposte. Il gruppo ha redatto sei mesi fa un rapporto focalizzato sugli obiettivi scientifici dei prossimi orbiter marziani: un punto di partenza per i prossimi passi dell’agenzia spaziale americana verso Marte. La NASA ha all’attivo due rover sul pianeta rosso – Curiosity e Opportunity – e tre orbiter MRO, Mars Odissey eMaven, i primi due operativi, il terzo attualmente in stand-by ma pronto a tornare in servizio. Nei prossimi quattro anni è previsto il lancio di altri due rover: InSight che avrà il compito di studiare l’interno del pianeta nel 2018 e Mars 2020, l’erede potenziato di Curiosity, nel 2020. Il 19 ottobre, frattanto, è in programma l’ammartaggio del modulo Schiaparelli della missione Exomars, che promuove l’Italia tra i principali partner dell’ambizioso programma di studio, conoscenza e colonizzazione del pianeta rosso.

Luna di Prospect

Luna di Prospect

luna surfaceLeonardo Finmeccanica svilupperà il sistema che esaminerà il sottosuolo lunare in preparazione di possibili future missioni umane. Il contratto con l’Agenzia Spaziale Europea è stato firmato al Farnborough Air Show e impegnerà due anni nella progettazione, realizzazione e test del prototipo di PROSPECT, contributo europeo chiave per Luna-Resurs. Luna-Resurs, frutto della collaborazione tra ESA e Roscosmos (l’agenzia spaziale russa) con il fondamentale supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e di quella britannica (UK Space Agency), dovrebbe portare nel 2021 una sonda di circa una tonnellata sulla Luna alla ricerca di acqua e materie prime utilizzabili per la costruzione di una futura base permanente. Dopo aver realizzato le trivelle per Rosetta ed ExoMars, il team di Leonardo è chiamato a sviluppare analoghi strumenti tecnologici avanzati per consentire di perlustrare il sottosuolo lunare fino a due metri di profondità.

PROSPECT (Package for Resource Observation, in-Situ analysis and Prospecting for Exploration Commercial exploitation and Transportation) è un laboratorio automatico costituito da una trivella robotica e da una suite di strumenti scientifici, che Leonardo svilupperà in collaborazione con la britannica Open University. Il sistema perforerà il suolo lunare fino ad una profondità di due metri, prelevando campioni di materiale e distribuendoli per l’analisi agli strumenti scientifici a bordo della sonda. Verrà testato da Leonardo in un ambiente che replicherà le caratteristiche del Polo sud lunare dove si troverà a operare: il vuoto cosmico e una temperatura di 170 gradi centigradi sotto zero

“Questo risultato, che segue la fornitura di analoghi sistemi per Rosetta ed ExoMars, conferma la nostra leadership mondiale negli apparati di trivellazione e campionamento spaziali. Si tratta di strumenti all’avanguardia, espressione di quell’ingegno di cui il nostro nuovo nome, Leonardo, è la sintesi” – ha dichiarato Mauro Moretti, Amministratore Delegato e Direttore Generale di Leonardo. “Le nostre tecnologie spaziali – ha aggiunto Moretti – consentono di esplorare l’Universo a bordo di sonde come Rosetta, Juno, JUICE o Cassini, di monitorare l’ambiente con Copernicus, di studiare le onde gravitazionali con LISA Pathfinder, di fornire con Galileo servizi utili a tutti. Siamo a bordo della missione ExoMars alla ricerca di tracce di vita su Marte, ora lavoreremo con entusiasmo per andare anche sulla Luna”.

“L’arrivo di PROSPECT sulla superficie lunare all’inizio del prossimo decennio dimostrerà il forte interesse dell’ESA a giocare un ruolo importante in uno sforzo internazionale per una esplorazione sostenibile della Luna” – ha commentato David Parker, Direttore ESA per l’Esplorazione Umana e Robotica dello Spazio, aggiungendo: “La Luna è una delle mete dell’emozionante programma di esplorazione spaziale dell’ESA, che prevede operazioni umane in orbita terrestre e un approccio integrato all’esplorazione di Luna e Marte. È fondamentale verificare che sia economicamente sostenibile sfruttare le risorse naturali presenti in loco, così da preparare i futuri sforzi di esplorazione umana. PROSPECT consentirà un importante passo avanti in questo senso”.

 

Un viaggio lungo un anno

Un viaggio lungo un anno

Hyplane-Artistic-View-600x400Il Center for Near Space, centro di competenza spaziale dell’Italian Institute for the Future (IIF), ha celebrato il suo primo anno di attività con un evento svoltosi il 4 luglio alla Città della Scienza di Napoli. Il CNS è nato il 14 luglio 2015 nella cornice della Reggia di Caserta, suscitando grande interesse e partecipazione, con il duplice obiettivo di contribuire alla diffusione della cultura spaziale e stimolare nascita e crescita del settore privato dell’Astronautica Civile. La diffusione della cultura viene vista in modo innovativo al fine di far percepire sempre più al grande pubblico che lo spazio non è appannaggio esclusivo di pionieri o scienziati, ma alla portata di tutti molto più di quanto non si creda. D’altra parte, l’accesso allo spazio e il suo utilizzo non possono basarsi sui fondi istituzionali delle agenzie spaziali che sono molto più esigui di quanto non si pensi, ma devono poter far conto su una moltitudine di attori, fattori ed elementi in grado di far sviluppare un settore merceologico ad alto contenuto tecnologico.

Il CNS, così come l’IIF, non mira a prevedere il futuro né tanto meno a disegnarlo; ha invece l’obiettivo di immaginare futuri ingegneristicamente possibili. Con questo approccio, il presidente di IIF Roberto Paura ha illustrato nel corso dell’incontro l’antologia Segnali dal Futuro di recente pubblicazione, una raccolta di racconti di speculative fiction con associati saggi di approfondimento.

Il direttore generale del Center for Near Space (CNS) e vice-presidente di IIF, ing. Gennaro Russo, ha trattato del setup dell’organizzazione, dall’organigramma al regolamento, dal codice etico alle prospettive strategiche, puntando a diventare in tempi brevi un riferimento nazionale in tema di evoluzione spaziale. I progetti avviati in questo anno riguardano lo studio di un’infrastruttura spaziale di futura generazione denominata SpaceHub, e dell’accesso allo spazio “vicino” con sistemi alati (spazioplani) di piccole dimensioni che sono tecnologicamente e finanziariamente fattibili in tempi brevi e che consentono già di parlare di Turismo Spaziale 2.0. Parallelamente, il CNS ha firmato una serie di accordi con altre entità come la sezione napoletana di Euroavia, associazione europea degli studenti di ingegneria aerospaziale, il Consiglio Nazionale degli Ingegneri, il Project Management Institute Southern Italy Chapter, Amici di Città della Scienza, Trans-Tech srl, il Distretto Aero Spaziale della Sardegna e il Distretto Tecnologico Aerospaziale della Campania (in finalizzazione). Significativa è stata l’attenzione verso gli studenti delle scuole medie superiori a cui è dedicato il progetto EduSpace ed il contest Future Low Orbit Resort (FLOR2050).

Ospite d’onore il Dr. Pietro Schipani dell’INAF Osservatorio Astronomico di Capodimonte, componente del team partenopeo responsabile dell’esperimento DREAMS che sta attualmente viaggiando verso Marte a bordo della sonda europea ExoMars, e che metterà i suoi piedi metallici sul suolo marziano il prossimo 19 ottobre. Le problematiche astrofisiche del Pianeta Rosso, le caratteristiche ed i dettagli della missione ExoMars insieme alla seconda prevista per il 2020, e la centralina meteorologica di DREAMS hanno suscitato grande interesse nel pubblico e numerose domande. Al suggerimento di predisporre i visti per Marte si è sommato quello di dare uno sguardo alle previsioni meteo marziane prima di imbarcarsi verso il nuovo mondo!

L’architetto Pica Ciamarra, noto a livello internazionale per le sue realizzazioni, ha offerto la visione del CNS su una possibile architettura spaziale futura. Il progetto Orbital Architecture (OrbiTecture) sta consentendo lo sviluppo di un concept di hub spaziale (SpaceHub). Posizionata in orbita terrestre o in un lagrangiano come parte di un villaggio spaziale ben più complesso, SpaceHub integrerà le funzione di molo di attracco ovvero nodo di interscambio per viaggi dalla Terra verso altri pianeti e viceversa, di hangar di manutenzione e costruzione in orbita, di laboratorio scientifico e di resort per le circa 100 persone sistematicamente a bordo. L’architettura è del tutto diversa dall’attuale ISS e si basa su forme molto più naturali nello spazio, come sfere ed anelli. La rotazione sul proprio asse e la giusta dimensione degli anelli consente di avere nello stesso tempo ambienti a gravità lunare ed ambienti a gravità marziana. SpaceHub è basato anche sul concetto di massima autonomia possibile in termini di produzione a bordo di cibo con la realizzazione di grosse serre e produzioni idroponiche. Questo progetto, ampiamente basato sull’impiego di fabbricazione in orbita con stampanti 3D, sarà presentato ufficialmente al grande pubblico entro la fine dell’anno.

spaceshiptwo-featheringIl Turismo Spaziale 2.0 ha visto la presentazione degli ultimi sviluppi del progetto HYPLANE, uno spazioplano da sei posti capace di raggiungere i 100 km di quota e velocità 4-5 volte superiori a quella del suono. Al salto fino a 100 km garantito dallo SpaceShipTwo di Virgin Galactic, HYPLANE contrappone la possibilità di effettuare durante uno stesso volo fino a tre salti offrendo una nuova e prolungata capacità di fare esperienze in microgravità, ma offre anche la possibilità di un trasporto intercontinentale veloce, percorrendo ad esempio la tratta Napoli-New York in meno di 2 ore e al costo non esorbitante di un biglietto di prima classe. Il progetto, ideato da Trans-Tech e Università di Napoli, ha recentemente riscosso diverso consenso tanto che sia a livello nazionale che regionale il volo ipersonico suborbitale di un velivolo piccolo è stato inserito nelle proposte di nuove strategie. E sono stati lanciati alcuni progetti collaterali fondamentalmente di tipo Educational, condotti e realizzati da giovani ingegneri e studenti universitari.

Il progetto ultimo nato è JumpinFuture, dedicato ad offrire opportunità a basso costo di assaggiare le condizioni di microgravità. Voli sportivi su aerei ultraleggeri che eseguono particolari manovre lungo traiettorie paraboliche in cui di producono fino a 5 secondi di bassa gravità. Sono state effettuate già due campagne pilota e si prevede una frequenza media di una campagna al mese. Il prossimo autunno, in occasione del Leadership Workshop di Euroavia (21-30 nov 2016), sarà organizzata una campagna europea con giovani provenienti da diversi Paesi.

L’evento di è concluso con la presentazione e la premiazione dei partecipanti al concorso FLOR2050, associato al tema Extra Terrestrial Architecture Solution del contest Scintille del Consiglio Nazionale degli Ingegneri. Al Team Echelon di studenti dell’Istituto Tecnico Industriale “A. Righi” di Napoli è andata la targa di primo classificato con il progetto di Pontile Gravitazionale, una terrazza magnetica per stazioni spaziali per potersi affacciare nello spazio. Al Team Sfogliatella to Mars di studenti di ingegneria della Università Federico II è andata la targa di secondo classificato con il progetto Spider Robot Suit Explorer, una sorta di esoscheletro da indossare per muoversi più facilmente sulla superficie di Marte.

 

Accordo per la Space Economy

Accordo per la Space Economy

MSF14-0044 Series; "XS-1"

La Casa dell’Aviatore dell’Aeronautica Militare ha ospitato la cerimonia di forma dell’accordo di cooperazione sul “Commercial Space Transportation” tra ENAC (Ente Nazionale Aviazione Civile), ASI (Agenzia Spaziale Italiana) e l’americana FAA (Federal Aviation Administration), rappresentata da George C. Nield, associate administrator della FAA con delega alle attività spaziali. Il Memorandum of Cooperation, figlio di un precedente accordo tra FAA ed ENAC scaduto nel marzo 2016, è stato opportunamente rivisto ed esteso ad ASI, a dimostrazione del forte interesse nazionale per il tema in oggetto, e della volontà condivisa di dar vita ad un gruppo di esperti inter-agenzia, assieme all’Aeronautica Militare. Negli Stati Uniti la ‘Commercial Space Transportation’ rappresenta una importante transizione verso lo sfruttamento sistematico delle risorse extra-atmosferiche da parti dei privati, anche a fini commerciali; attività finora riservate quasi esclusivamente alle istituzioni pubbliche. Il trasporto spaziale si pone quindi come rilevante opportunità di business per il sistema paese e le imprese italiane. Per questo motivo la collaborazione con FAA è risultata dapprima auspicabile e infine ottenuta mediante l’accordo di oggi.

La firma dell’accordo di collaborazione con gli Stati Uniti rientra nelle politiche di sviluppo economico derivanti dalle attività spaziali, la cosiddetta Space Economy, che il nostro paese, primo in Europa a siglare un simile accordo, sta portando avanti attraverso l’ASI. Al centro dell’accordo la possibile realizzazione di uno spazioporto il Italia come spiega il presidente dell’ASI Roberto Battiston: “Dobbiamo capire che azioni come quella di oggi sono propedeutiche ad obiettivi ambiziosi, come la realizzazione di uno spazioporto in Italia. Come ASI crediamo che tali obiettivi per quanto ambiziosi siano perseguibili, in un contesto di collaborazione pubblico-privato, facendo passi in avanti sulla base di concrete pianificazioni pluriennali. Non vogliamo realizzare una semplice pista d’atterraggio, una cattedrale nel deserto, ma un luogo dove partano e arrivino navicelle spaziali, per quello che sarà il turismo spaziale o base di lancio per la messa in orbita bassa di nanosatelliti”.

“Il caso economico c’è” sottolinea Battiston. “Il volo spaziale turistico, ad esempio, ormai è prossimo. Questo nuovo mercato ha bisogno di zone dove poter garantire l’atterraggio dei veicoli spaziale in varie parti del mondo, spazioporti che compongano quella rete necessaria per il successo di tale mercato. L’Italia per motivi climatici, per il bel tempo che ci permette visibilità, perche siamo circondati dal mare, offre zone sono più adatte a partire e atterrare, con meno rischio ambientale. Sono caratteristiche che rendono questo Paese interessante per un spazioporto. Il messaggio è che si potrebbe cogliere questa possibilità e noi siamo aperti come ASI a facilitare ogni forma di discussione che possa prendere questa direzione”.