La missione STS-111 e la scatola dei guanti

La NASA è in un periodo molto delicato, perché le previsioni di spesa che erano state fatte per la Stazione Spaziale si sono rivelate troppo ottimiste. In ogni caso il patto che è stato sottoscritto fra le varie agenzie spaziali (ESA, NASA, NASDA, Agenzia Spaziale Canadese e, infine, Rosaviakosmos, cioè l'Agenzia Spaziale Russa) prevede una stazione spaziale abitata da un equipaggio di 6 o 7 astronauti. L’ESA punta a raggiungere questa situazione entro il 2006, ma è chiaro che se la NASA dovesse accumulare ritardi l’intero progetto ne risentirà.

D’altra parte l'obiettivo dell'ESA nel partecipare all’impresa è molto chiaro: è un’occasione unica per acquisire competenze che l'Europa non possiede da due partner specializzati, come la NASA e la Rosaviakosmos. Nel caso del volo spaziale umano, per esempio, è solo dal 1978 che gli europei volano nello spazio, grazie a un accordo con l'allora URSS che portò il tedesco Sigmund Jahn a volare a bordo di una Souyz allora sovietica. Partecipare alla costruzione della Stazione Spaziale ha permesso alle nostre industrie spaziali di crescere e di affermarsi a livello internazionale: lo stesso volo STS 111 lo dimostra, visto che a bordo dello Shuttle c'è Leonardo, uno dei tre moduli logistici che la NASA ha commissionato direttamente ad AleniaSpazio.

In questi giorni è in arrivo sulla stazione il quinto equipaggio, a bordo dello Shuttle Endeavour, impegnato nella sua diciottesima missione, la STS-111. Ma un equipaggio di tre persone è sufficiente per il buon funzionamento della stazione?

Il problema è proprio questo. Gli astronauti hanno un carico di lavoro già enorme per garantire il funzionamento della stazione. Ne rimane poco per la scienza. Per capirsi, consideriamo proprio i compiti del quinto equipaggio, che dovrebbe ritornare sulla Terra non prima del prossimo ottobre: mantenere in efficienza la stazione, proseguire con l’assemblaggio della struttura ed eseguire esperimenti scientifici. Per esempio, verso la fine di luglio due membri dell’equipaggio, composto da due cosmonauti russi e un’astronauta statunitense, Peggy Whitson, installeranno degli scudi anti-meteoriti all’esterno di Zvedza. Scudi che l’equipaggio dello STS-111 lasceranno parcheggiati all’esterno della Stazione spaziale proprio durante la missione in corso in questi giorni. Sempre nel corso di questa missione esterna, gli astronauti recupereranno un esperimento, Kromka, che ha come scopo lo studio del deterioramento del materiale che è esposto al vuoto.

Nel corso dei 4-5 mesi di permanenza a bordo è prevista un’altra uscita nello spazio, probabilmente durante il mese di agosto. Nel complesso, in 4-5 mesi di permanenza a bordo, circa 280 ore saranno dedicate alla ricerca scientifica: se consideri un orario di attività per ciascun astronauta di circa 14 ore al giorno, facendo qualche calcolo, si scopre che si tratta di circa 1/20 del tempo passato a bordo. Questo dà la misura del carico di lavoro di manutenzione, di cura di se stessi, di assemblaggio che pesa sugli astronauti.

Torniamo alla missione STS-111. Anche l’Italia è coinvolta direttamente nella missione: nella stiva dello Shuttle è contenuto il modulo Leonardo, uno dei tre moduli logistici costruiti da Alenia Spazio per la NASA. Qual è il contenuto di Leonardo?

Leonardo è un modulo logistico pressurizzato che contiene 8 armadi e 5 altre strutture in cui è stato stivato del materiale che deve essere mantenuto in condizioni ambientali simili a quelle atmosferiche. In particolare, a bordo di Leonardo si trova anche un laboratorio costruito dall'ESA, il cosiddetto Glovebox, che entrerà a far parte della dotazione permanente di Destiny, il laboratorio scientifico statunitense. Il glovebox è un laboratorio multidisciplinare. Permette di condurre esperimenti su materiali pericolosi, come per esempio materiali infiammabili, sigillati all’interno di uno speciale contenitore. La parete frontale del contenitore è dotata di due guanti di gomma che si protendono verso l’interno. Gli astronauti possono infilare le mani nei guanti ed eseguire l’esperimento senza toccare i materiali. Già nei prossimi mesi il glovebox sarà usato per alcuni esperimenti: un esperimento sulla crescita dei cristalli in ambiente microgravitazionale, che ha lo scopo soprattutto di sperimentare una nuova tecnica per migliorare questo genere di ricerche; e un esperimento che riguarda la formazione di bolle intrappolate durante la solidificazione di materiale fuso in un ambiente a gravità molto ridotta.

Fra gli altri impegni degli astronauti della STS-111 ci sono tre passeggiate nello spazio che serviranno a ultimare la costruzione del braccio robotico canadese, il Canadianarm2. Che differenze ci sono con il braccio meccanico dello Shuttle?

Il Canadianarm2 è la versione tecnologicamente più sofisticata. È lungo 17,6 metri contro i 15 del braccio dello Shuttle. Ma soprattutto possiede, in qualche modo, il “senso del tatto”, grazie a delle speciali telecamere poste in vicinanza della "mano" del braccio che gli consentono una visione tridimensionale molto dettagliata dell'eggetto che deve essere afferrato, e dunque un’impugnatura molto precisa e, all'occorrenza, persino delicata. Nel corso della missione STS-111I, due astronauti impegnati nelle prime due passeggiate nello spazio, il francese Perrin e lo statunitense Chang-Diaz, dovranno montare una base mobile che completerà il Sistema mobile di servizio del braccio robotizzato canadese. Mentre il braccio dello Shuttle ha una base fissa, il Canadianarm2, una volta completato, potrà muoversi, con dei movimenti che ricordano da vicino quelli di un verme, passando dal laboratorio Destiny fino alla base mobile, che lo trasporterà lungo l'asse portante della stazione spaziale, a secondo delle esigenze.