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Luca Parmitano presenta Beyond

Luca Parmitano presenta Beyond

Sei mesi e mezzo di permanenza sulla stazione spaziale internazionale per la missione Beyond, la seconda di lunga durata di cui sarà protagonista Luca Parmitano, 43enne astronauta italiano dell’Agenzia Spaziale Europea, che avrà il privilegio di rivestire il ruolo di comandante. Lancio programmato per il 20 luglio, giorno del cinquantesimo anniversario del primo sbarco umano sulla Luna. Una data simbolica, che prefigura un’ambizione e un traguardo da raggiungere attraverso una serie di esperimenti fondamentali per studiare la risposta fisiologica dell’organismo quando sottoposto per lungo periodo alle condizioni di assenza di gravità. L’obiettivo è affinare le conoscenze per preparare le future missioni verso Luna e Marte e nel contempo ottenere riscontri utili a curare malattie di tipo debilitante e degenerative sulla Terra. Compito estremamente impegnativo, che richiede il continuo affinamento della preparazione a cui Luca Parmitano è atteso e che gli ha permesso di tenere sabato 11 maggio nel centro Esrin dell’ESA a Frascati la sola e ultima uscita pubblica prima della partenza. Primo italiano a effettuare una attività extraveicolare nel corso della precedente missione Volare, la seconda volta con qualche rischio dovuto al malfunzionamento di una pompa all’interno della tuta e superato grazie alla freddezza messo in atto nelle fasi critiche, Luca Parmitano potrebbe essere chiamato a svolgere una o forse due delle cinque cosiddette passeggiate previste all’esterno della stazione orbitale. Si svolgeranno all’inizio e verso la finale della spedizione e si rendono necessarie in parte per sostituire le batterie con altre di nuova generazione è più efficienti. Una delle mansioni più delicate attiene alla riconfigurazione dell’esperimento internazionale Ams (Alpha Magnetic Spectrometer), che dal maggio 2011 è installato all’esterno della Stazione Spaziale a caccia di antimateria e di materia oscura, e a cui l’Italia contribuisce con Asi e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Parmitano ha imparato a manipolare lo strumento, facendo attenzione a non disperdere componenti che diventerebbero detriti spaziali. Un tipo di attività paragonale, se non addirittura più complessa risorto a quelle che hanno riguardato il telescopio spaziale Hubble.
Alla presenza del direttore generale dell’Esa Jan Woerner, del direttore dell’Esrin e delle attività di Osservazione della Terra Josef Aschbacher, xdl direttore del Volo umano e robotico dell’Esa David Parker e del neopresidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Giorgio Saccoccia, l’astronauta italiano ha illustrato il programma che lo attende nei 200 giorni di missione, dedicati soprattutto ai 20 esperimenti che dovrà svolgere. L’Agenzia Spaziale Italiana ne ha selezionato sei, due dei quali già trasportati a bordo della ISS dalla navetta cargo Cygnus NG-11. Si tratta di NUTRISS, esperimento dell’Università di Trieste realizzato in collaborazione con la Kayser Italia, attraverso il quale si cercherà di mantenere una composizione corporea ideale per l’astronauta evitando l’aumento del rapporto massa grassa/massa magra dovuto all’inattività da microgravità. Con NUTRISS sarà monitorata costantemente, anche pre e post volo, la massa e la composizione corporea di Parmitano. I singoli dati verranno inviati a terra al team scientifico che provvederà a dare ritorni all’astronauta per eventuali correzioni legate all’introito energetico. L’esperimento mira a far luce sulla fisiopatologia dei cambiamenti nella composizione corporea durante il volo spaziale a lungo termine. Questi risultati miglioreranno le prestazioni fisiche e la qualità della vita dell’astronauta durante il volo spaziale e ottimizzeranno le fasi di recupero degli astronauti sulla Terra dopo l’atterraggio. I dati sperimentali ottenuti potrebbero, inoltre, essere usati nella gestione clinica di pazienti immobilizzati malnutriti e/o obesi, migliorando così la qualità della vita umana sulla Terra.

La tutela dell’apparto uditivo in orbita è il focus del secondo esperimento in partenza per la ISS: Acoustic Diagnostics. Guidato dall’università di Tor Vergata di Roma con il supporto del Campus Bio-Medico e di ALTEC, la sperimentazione intende valutare eventuali danni del sistema uditivo confrontando i risultati di numerosi test audiologici effettuati sugli astronauti prima e dopo la missione, e in relazione anche con i test obiettivi dell’udito durante la loro permanenza in orbita. Per questo è stato messo a punto un sistema innovativo per la misura dei prodotti di distorsione otoacustici (DPOAE), che garantisce elevata riproducibilità dei risultati sfruttando un particolare sistema di calibrazione dello stimolo nel canale uditivo e un’elevata risoluzione in frequenza. I risultati dei test permetteranno di evidenziare o di escludere danni all’apparato uditivo, anche di lieve entità e di natura transitoria, associabili alla permanenza nelle condizioni di rumore e microgravità caratteristiche della ISS, con evidenti implicazioni sulla progettazione di future missioni di lunga durata dedicate all’esplorazione del Sistema Solare. NUTRISS e Acoustic Diagnostics, che richiederanno fino a 30 ore di lavoro e 14 sessioni sperimentali, sono sviluppati da ASI per la prima volta nell’ambito di un accordo di cooperazione per l’utilizzo nazionale delle risorse ESA a bordo della Stazione Spaziale. Per l’integrazione degli esperimenti e le operazioni in orbita ASI è supportata da un team industriale composto da ARGOTEC e Telespazio.

 

Anteprima di Beyond

Anteprima di Beyond

L’arrivo sulla ISS dei primi due esperimenti della missione Beyond targati ASI, trasportati dalla navetta cargo Cygnus, è previsto due giorni dopo il lancio avvenuto nella tarda serata di mercoledì 17 aprile. NUTRISS è un esperimento dell’Università di Trieste realizzato in collaborazione con la Kayser Italia, attraverso il quale si cercherà di mantenere una composizione corporea ideale per l’astronauta evitando l’aumento del rapporto massa grassa/massa magra dovuto all’inattività da microgravità. Con NUTRISS sarà monitorata costantemente, anche pre e post volo, la massa e la composizione corporea di Parmitano. I singoli dati verranno inviati a terra al team scientifico che provvederà a dare ritorni all’astronauta per eventuali correzioni legate all’introito energetico. L’esperimento mira a far luce sulla fisiopatologia dei cambiamenti nella composizione corporea durante il volo spaziale a lungo termine. Questi risultati miglioreranno le prestazioni fisiche e la qualità della vita dell’astronauta durante il volo spaziale e ottimizzeranno le fasi di recupero degli astronauti sulla Terra dopo l’atterraggio. I dati sperimentali ottenuti potrebbero, inoltre, essere usati nella gestione clinica di pazienti immobilizzati malnutriti e/o obesi, migliorando così la qualità della vita umana sulla Terra.

La tutela dell’apparto uditivo in orbita è il focus del secondo esperimento in partenza per la ISS: Acoustic Diagnostics. Guidato dall’università di Tor Vergata di Roma con il supporto del Campus Bio-Medico e di ALTEC, la sperimentazione intende valutare eventuali danni del sistema uditivo confrontando i risultati di numerosi test audiologici effettuati sugli astronauti prima e dopo la missione, e in relazione anche con i test obiettivi dell’udito durante la loro permanenza in orbita. Per questo è stato messo a punto un sistema innovativo per la misura dei prodotti di distorsione otoacustici (DPOAE), che garantisce elevata riproducibilità dei risultati sfruttando un particolare sistema di calibrazione dello stimolo nel canale uditivo e un’elevata risoluzione in frequenza. I risultati dei test permetteranno di evidenziare o di escludere danni all’apparato uditivo, anche di lieve entità e di natura transitoria, associabili alla permanenza nelle condizioni di rumore e microgravità caratteristiche della ISS, con evidenti implicazioni sulla progettazione di future missioni di lunga durata dedicate all’esplorazione del Sistema Solare.

“NUTRISS e Acoustic Diagnostics sono sviluppati da ASI per la prima volta nell’ambito di un accordo di cooperazione per l’utilizzo nazionale delle risorse ESA a bordo della Stazione Spaziale – spiega Giovanni Valentini, program manager dei due esperimenti e responsabile dell’utilizzazione delle risorse ASI sulla ISS – Proprio grazie a questo accordo, l’ASI ha la possibilità di condurre questi due esperimenti molto impegnativi, poiché richiederanno fino a circa 29 ore di lavoro e 14 sessioni sperimentali, nonché il coinvolgimento di Luca Parmitano per entrambi e anche dell’astronauta americano Andrew Morgan per Acoustic Diagnostics”. Le sessioni sperimentali per entrambi si terranno circa ogni mese. Per l’integrazione degli esperimenti e le operazioni in orbita ASI è supportata da un team industriale composto da ARGOTEC e Telespazio.

La navicella Cygnus verso la ISS

La navicella Cygnus verso la ISS

La navicella Cygnus, alla sua undicesima missione operativa per trasferire carichi verso la Stazione Spaziale Internazionale, è stata lanciata con successo alle 22.46 ora italiana di mercoledì 17 aprile, dalla base di lancio dalla base di lancio Wallops Flight Facility della Nasa, in Virginia, lanciatore Antares-230. La navetta cargo Cygnus NG-11 trasporta NUTRISS e Acoustic Diagnostics, i primi due dei sei esperimenti previsti per la missione Beyond, la seconda nello spazio per l’astronauta italiano dell’ESA Luca Parmitano, che partirà il 20 luglio e ricoprirà il ruolo di comandante della stazione nella seconda parte della sua permanenza in orbita. Cygnus è composta dal Modulo di Servizio della Northrop Grumman Innovation Systems dal Modulo Cargo Pressurizzato (PCM) in versione avanzata, sviluppato e costruito da Thales Alenia Space, che ha una capacità di carico di 3,5 tonnellate in un volume totale di 27 metri cubici.

Quella lanciata è la versione “enhanced” del Modulo Cargo Pressurizzato, caratterizzata da nuova modalità di carico. A differenza di quanto avvenuto in precedenza, quando tutti i carichi utili dovevano essere collocati all’interno del modulo circa quattro giorni prima del lancio, il caricamento di esperimenti scientifici urgenti – inclusi topi vivi – nel Cygnus avviene solo 24 ore prima del lancio. L’undicesima missione di Cygnus è stata ribattezzata con il nome di Roger Chaffee, l’astronauta dell’Apollo 1 perito in un incendio scoppiato durante un pad test. È previsto che Cygnus resti nella Stazione Spaziale Internazionale fino al mese di luglio, quando si celebrerà il cinquantesimo anniversario della missione Apollo 11 ed è atteso l’equipaggio della Soyuz Ms-13 che comprende Parmitano, Skvorcov e Morgan. La S.S. Roger Chaffee dimostrerà, inoltre, anche la capacità della navicella Cygnus di rimanere in orbita dopo la separazione dalla Stazione Spaziale, in supporto a operazioni di servizio come piattaforme per ricerche scientifiche nelle missioni future.

Thales Alenia Space fornisce i moduli cargo a Northrop Grumman fin dall’inizio del Programma Cygnus. Il primo contratto nel 2009 prevedeva il trasporto di nove moduli, mentre il secondo contratto, nel 2016, ne aggiungeva altri nove. Undici PCM operativi più un modulo demo sono stati lanciati fino ad oggi, quattro in versione originale e otto nella versione enhanced. Costruiti da Thales Alenia Space usando un nuovo sistema di saldatura ad attrito, la caratteristica di questo nuovo modulo è un peso più leggero e un design più efficiente che aumenta il peso di carico e il volume, con la capacità di accogliere carichi nonstandard.

In orbita la capsula Crew Dragon

In orbita la capsula Crew Dragon

La NASA si avvia a riappropriarsi della capacità di lancio di astronauti nello spazio, grazie ai successi dell’industria spaziale privata. Il primo storico passo in questa direzione è stato compiuto alle 2:49 notturne del 2 marzo in Florida (le 8:49 del mattino in Italia) quando il razzo Falcon 9 di SpaceX si è sollevato dalla rampa di lancio 39A del Kennedy Space Center a Cape Canaveral per trasferire in orbita la Crew Dragon, la capsula sviluppata per il volo umano, per la sua prima missione dimostrativa senza equipaggio. A bordo, tuttavia, su uno dei sette sedili predisposti per ospitare gli astronauti, è stato sistemato Ripley, un manichino umanoide ispirato alla dottoressa Ellen Ripley del film “Alien”, progettato per registrare attraverso una fitta rete di sensori che lo avvolge tutte le sollecitazioni del volo. Dragon è destinata a raggiungere 27 ore circa dopo il lancio, intorno alle 12 di domenica 3 marzo, la stazione spaziale internazionale con un attracco automatico.

Dopo cinque giorni agganciata alla ISS, la capsula Dragon rientrerà sulla Terra terminando la missione con uno splash-down nell’oceano Atlantico. Otto anni dopo l’ultima missione dello Space Shuttle Atlantis e a mezzo secolo di distanza dalla missione Apollo 9, che testò in orbita terrestre le operazioni di rilascio e ricongiungimento tra Lem e modulo di comando, gli Stati Uniti riaprono la stagione dei voli umani grazie all’industria di Elon Musk, che dopo il primo test si preparerà alla prima missione con equipaggio Demo-2 prevista a luglio 2019, e alla Boeing che farà debuttare la capsula CST-100 Starliner il primo aprile, per un volo senza equipaggio, facendolo seguire dalla prima missione con astronauti a bordo nel mese di agosto. Si calcola che rispetto ai 75 milioni di dollari spesi per far volare un astronauta NASA o europeo a bordo della Soyuz russa, il risparmio previsto con i nuovi sistemi di trasporto americani si aggiri intorno ai 20 milioni per ogni membro di equipaggio. La missione Demo-1 della capsula Dragon ha segnato l’ennesimo successo di SpaceX anche per il recupero del primo stadio del razzo Falcon, rientrato sulla piattaforma di Cape Canaveral circa dieci minuti dopo il lancio.

Ripresi i viaggi verso la ISS

Ripresi i viaggi verso la ISS

A poco meno di due mesi dal lancio non riuscito della navetta spaziale russa Soyuz Ms-10, che l’11 ottobre 2018 fu costretta ad abortire la missione a causa di un malfunzionamento del sensore che segnala la separazione fra primo e secondo stadio, tre nuovi astronauti, a bordo della Soyuz Ms-11, hanno potuto raggiungere regolarmente la stazione spaziale internazionale sei ora dopo la partenza, avvenuta alle 12.30 ora italiana del 3 dicembre 2018 dal cosmodromo di Baikonur in Kazakhstan. L’americana Anne McClain della Nasa, il canadese David Saint-Jacques dell’Agenzia spaziale canadese e il russo Oleg Kononenko della Roscosmos hanno raggiunto sulla ISS il comandante Alexander Gerst dell’Esa, l’americana Serena Aunon-Chancellor e il russo Sergey Prokopyev, dando così inizio alla Spedizione 58/59. La navetta Soyuz Ms-11 h attraccato al modulo russo Poisk. Per compensare il ritardo dovuto all’insuccesso del lancio precedente, la durata delle missioni, è stata portata da sei a sei mesi e mezzo, per non rallentare il programma dei voli diretti alla Stazione Spaziale, a seguito dell’incidente. Per McClain e Saint-Jacques si tratta del debutto in orbita, mentre Kononenko è da considerarsi un veterano essendo alla quarta missione. I tre nuovi astronauti resteranno i soli occupanti della stazione spaziale il 20 dicembre prossimo, quando Gerst, Aunon-Chancellor e Prokopyev faranno ritorno sulla Terra.

I 20 anni della stazione spaziale

I 20 anni della stazione spaziale

Ventesimo compleanno per la stazione spaziale internazionale. Il 20 novembre 1998 andava in orbita il modulo russo Zarya, primo elemento del complesso orbitale per il cui assemblaggio sono state necessarie 42 missioni, per la maggior parte condotte, grazie alla sua capiente stiva, con lo Space Shuttle andato poi in pensione nel 2011, e per il resto con lanci eseguiti con i vettori russi da Bajkonur. L’anniversario è stato festeggiato da tutti gli attori che hanno dato vita al programma di permanenza umana continua in orbita terrestre: dalla Nasa alle agenzie spaziali europea, russa, canadese, giapponese e, naturalmente, italiana. Nell’auditorium dell’Asi a Tor Vergata la ricorrenza ha permesso di ripercorrere il ruolo preminente dell’Italia, sia nella partecipazione tecnologica e industriale, sia attraverso l’accordo bilaterale con la Nasa, e di presentare i sette esperimenti che saranno condotti dall’astronauta italiano dell’ESA Luca Parmitano nel corso della missione di lunga durata “Beyond”, programmata a luglio 2019. Cinque di questi esperimenti, al cui allestimento provvedono Argotec e Telespazio, sono finalizzati a misurare gli effetti della microgravità a lungo termine e prevedono test audiologici, il monitoraggio della massa corporea, approfondimenti sulle cosiddette aggregazioni proteiche in relazione alla possibilità di sviluppare malattie neurodegenerative, la misurazione e l’esposizione alla radiazione cosmica che rappresenta un fattore critico da cui proteggere gli equipaggi impegnati nelle future missioni interplanetarie. Uno degli due esperimenti, di cui si occupa la Kayser Italia, riguardano l’impiego di un telescopio all’interno della stazione spaziale che vede nell’ultravioletto e sarà rivolto verso l’atmosfera terrestre con l’obiettivo di riprendere foto notturne della Terra, comprese quelle di meteoriti che ne attraversano l’atmosfera per catturarne le emissioni, così come per rilevare la bioluminescenza di batteri e plancton. Infine un esperimento proposto dall’Itis Meucci di Firenza per il monitoraggio della crescita e rigenerazione dei girini in microgravità. Lo svolgimento di questi esperimenti nel corso della missione di lunga durata “Beyond” impegnerà Luca Parmitano per complessive 32 ore, pari a quattro giorni lavorativi.

Nelle precedenti missioni con astronauti italiani a bordo, sono stati eseguiti 67 esperimenti per un corrispettivo di 96 ore. Nel corso di un collegamento con Bajkonour, Luca Parmitano ha dialogato con l’Agenzia Spaziale Italiana, presente il nuovo commissario Piero Benvenuti, l’astrofisico appena insediatosi che ha concluso da poco il suo mandato di segretario generale dell’Unione Astronomica Internazionale a Parigi. Parmitano ha sottolineato l’importanza delle missioni di lunga durata e il valore notevole del contributo scientifico e tecnologico dell’Italia in vista dei programmi di esplorazione lunare e di Marte. Parmitano ha ricordato che, una volta a bordo della stazione spaziale, incontrerà un nuovo compagno di viaggio, il robonauta CIMON, realizzato da Airbus e IBM, che pesa 5 kg ed è progettato per fluttuare liberamente nell’ambiente della ISS con il compito di fornire agli astronauti informazioni e dati sui sistemi di bordo e sugli esperimenti in corso. Un quadro operativo decisamente diverso da quello incontrato da Umberto Guidoni, primo astronauta europeo a bordo della ISS nell’aprile 2001, appena cinque mesi dopo la prima spedizione umana partita con la Soyuz il 31 ottobre 2000, quando si occupò dell’assemblaggio del modulo logistico pressurizzato Raffaello, sviluppato a Torino e trasportato nella stiva dello Shuttle, esattamente un mese dopo l’aggancio al complesso orbitale dell’altro modulo logistico pressurizzato Leonardo. Il contributo dell’industria spaziale italiana comprende, tra gli altri elementi, i nodi 2 e 3, la cupola che permette agli astronauti di affacciarsi sul pianeta e goderne lo spettacolo, il laboratorio europeo Columbus. Il 50% del volume pressurizzato della stazione spaziale, che misura 108 metri per 72, è di progettazione e fabbricazione italiana. L’Italia, peraltrp, è il Paese europeo con il numero maggiore di astronauti a bordo della ISS. Per ben tre volte Paolo Nespoli, con due missioni di lunga durata, l’ultima delle quali conclusa nel 2017; due brevi missioni di Roberto Vittori, seguito da Luca Parmitano con la prima attività extraveicolare di un italiano, e Samantha Cristoforetti, in entrambi i casi con missioni di lunga durata.