4° FIERA NAZIONALE DELL’ASTRONOMIA "AMATORIALE"

FORLI’ 9 DICEMBRE 2001

CONFERENZA DELL’ING. UMBERTO GUIDONI

"LA MISSIONE STS-100 NELLO SPAZIO"

 

Buonasera a tutti è per me una piacevole sensazione quella di parlare ad un pubblico così vasto perché è importante che tutti sappiano del progetto.

Negli anni scorsi è iniziata la costruzione della Stazione Spaziale nel quale sono coinvolte tutte le nazioni del mondo non solo USA e URSS ma Europa, Giappone, Canada e Brasile.

La base spaziale adesso non ha grandi dimensioni ma nel 2005 sarà completata e sarà grande come un campo di calcio. Permanentemente ospiterà 7 astronauti per ricerche scientifiche.

Ci sono stati risultati importanti e tangibili nelle ricerche scientifiche per migliorare la qualità della vita sia nel campo medico che scientifico.

Abbiamo effettuato una mappatura della Terra per vedere le zone a rischio terremoti, incendi, uragani.

Sei mesi fa ho partecipato alla missione per la costruzione della Stazione Spaziale.Abbiamo portato due oggetti molto importanti come il braccio robotico canadese ed il modulo logistico italiano.

Questo modulo farà la spola fra la Terra e lo spazio portando vestiario di ricambio, viveri, aria, materiale per la stazione, esperimenti scientifici e riportando sulla Terra i rifiuti della stazione.

Attualmente vivono in orbita sulla stazione solo 3 astronauti.

Vi mostrerò adesso il video della NASA che rappresenta una sintesi dei 13 giorni della missione.

Questo video raccoglie tutti i giorni compreso quindi anche i preparativi alla missione ed il lancio che è il momento più rischioso.

Tre ore prima avviene la preparazione. Indossiamo le tute arancioni che sono state introdotte dopo il disastro del Challenger queste tute sono ignifughe e servono per proteggerci, inoltre sono parzialmente pressurizzate.

L’equipaggio è formato da 4 americani, 1 canadese, 1 europeo ed un russo. Team veramente internazionale.

Uscita dagli alloggi dove siamo stati nell’ultima settimana.

(Video partenza dello shuttle)

Ho lasciato il rumore originale perché è veramente impressionante.

Dopo due minuti e mezzo i motori si separano e lo shuttle prosegue con i tre motori principali fino all’orbita.

Si apre il vano di carico e questo è molto importante perché contiene i radiatori.

Il primo obiettivo era agganciarsi alla Stazione Spaziale.

La manovra avviene in manuale a pochi metri. Il Docking permette di passare dallo shuttle all’ISS.

Il portellone dello shuttle però rimane chiuso perché dobbiamo prima effettuare un’attività extra veicolare per costruire il braccio canadese. Il contenitore che lo contiene viene spostato con il braccio meccanico dello shuttle per agganciarlo alla stazione spaziale. Due astronauti escono per montare il braccio canadese e questa operazione richiede diverse ore.

Occorre una preparazione molto accurata perché l’uomo possa lavorare nello spazio.

Le operazioni con l’antenna permettono la comunicazione con gli astronauti che lavorano fuori.

Per prima cosa occorre rimuovere le viti lunghe 1 metro che devono essere tolte una per una. Questo lavoro sembra facile ma l’ambiente non lo è. Le variazioni nello spazio tra il giorno e la notte sono molto veloci, passano infatti solo 45 minuti tra il buio e la luce. Quando vi è il sole occorre abbassare una visiera del casco per poter vedere.

La parte fisica è molto importante. Una volta liberato delle viti viene disteso ed è lungo 17 metri. Montato sulla ISS serve perché ormai le dimensioni della stazione fanno si che il braccio dello shuttle non raggiunge più i punti più distanti e per questo serve un braccio montato direttamente su di essa.

Gli astronauti si servono di utensili simili a quelli della Terra ma devono sopportare le temperature dello spazio.

Dopo aver finito queste operazioni si può aprire il portello. Possiamo osservare il comportamento emotivo dell’equipaggio della stazione che è rimasto isolato per oltre un mese.

Il primo ambiente che troviamo è adibito a laboratorio e ci sono tutte le bandiere dei Paesi che partecipano alla costruzione della stazione.

Panorama della stazione:

Boccaporto da cui accediamo al modulo Destiny (scientifico) poi vi è il Nodo (giunzione – collegamento) poi il modulo russo Zaria (il primo modulo portato nel 1998 ed ora adibito a magazzino) poi abbiamo un secondo modulo abitativo russo che contiene la cucina ed il tavolo da pranzo poi ci sono due camere da letto ed il bagno ed infine la navicella russa Soyuz che serve anche per salvataggio.

Adesso dobbiamo estrarre dallo shuttle il modulo Raffaello costruito in Italia.

Viene sollevato con il braccio dello shuttle e viene agganciato alla stazione divenendone parte. Lo scarico è molto veloce in quanto non essendoci la gravità basta lanciare il carico.

Adesso dobbiamo collaudare il braccio nuovo. Dobbiamo muoverlo ed agganciarlo alla stazione questo movimento è lento e solo con l’aggancio diventa operativo. Ma occorre anche attivare tutta la strumentazione e questa operazione deve essere fatta dall’esterno. Quindi devono uscire due astronauti. Durante questa operazione è accaduto che uno dei connettori si è sbriciolato e questo è dovuto al fatto che era nello spazio da oltre due anni. Per effettuare questo lavoro sono occorse sette ore.

Questo perché è difficile muoversi nello spazio con la tuta ed anche i movimenti con le mani con i guanti sono molto difficili.

Adesso il vano di carico dello shuttle è vuoto e quindi all’interno del modulo logistico possiamo fare un po’ di ginnastica, una ginnastica propria dello spazio: non provate a fare questi movimenti sulla Terra!

Il braccio canadese deve ora passare il modulo logistico, pieno di rifiuti, al braccio dello shuttle in modo che questo lo riponga nello shuttle.

Salutiamo l’equipaggio della stazione e richiudiamo il portellone.

Cominciamo adesso a prepararci allo sgancio e prima controlliamo tutti i sistemi.

La manovra è simile all’aggancio ma questa volta dobbiamo prendere delle foto per controllare le condizioni dei vari moduli che compongono la stazione dall’esterno.

Facciamo quindi un giro intorno alla stazione e fotografiamo, non senza difficoltà visto il poco spazio per fare questo foto all’interno dello shuttle, tutta la stazione.

Quando sarà terminata ci saranno 4 pannelli solari per darle energia.

Ci vuole un giorno per preparare l’atterraggio.

Si chiudono le porte si indossano le tute ed è tutto più facile nello spazio mancando la gravità.

Il momento della discesa è molto veloce e la navetta diviene bollente all’esterno raggiungendo i 2000 gradi che fanno diventare i finestrini rossi dal calore.

In solo un’ora di tempo dall’orbita arriviamo sulla pista come un aliante e l’abilità del pilota è quella che deve essere allineato sulla pista perché non abbiamo motori per correggere l’asse.

Lo shuttle tocca terra a 200 nodi normalmente al Kennedy Space Center ma, a causa delle cattive condizione meteo, siamo atterrati a Edwards in California dove c’è una pista nel deserto.

Lo shuttle Endeavour ha ricevuto un restailing e adesso è nuovamente in missione.

Vi ringrazio per la vostra attenzione e se ci sono domande…

 

 

DOMANDE

Quali sono i fattori di sicurezza per un astronauta?

Il casco è di materiale plastico ma la visiera è di oro trasparente e protegge dai raggi solari.Lo shuttle può manovrare ma la stazione no. Quindi se qualcuno si stacca è dotato di due fili e deve riguadagnare la posizione come un alpinista. In caso estremo c’è un piccolo razzo che l’astronauta può utilizzare e serve anche da stabilizzatore ma ha solo una durata di 15 secondi di spinta.

In questo momento lei è destinato a far parte di un equipaggio della ISS?

No. La stazione spaziale è ancora in fase di attuazione. Solo fra 3 o 4 anni potrà essere abitata da astronauti di altri Paesi oltre a USA e Russia.

Quanto è previsto che duri la Stazione Spaziale?

La vita della stazione è di circa 10 anni (quindi durerà fino al 2015) ma può durare anche di più (vedi MIR).

E’ possibile suddividere i vari moduli per nazione in caso di problemi fra le varie nazionalità?

E’ un tutt’uno diviso in zone funzionali. Non se ne fa una questione di nazionalità. Le strutture e l’architettura è diversa ma non ci sono frontiere. Il Centro di controllo di Mosca parla con la parte russa mentre gli americani parlano con il Centro di Controllo di Houston ma di solito viene gestito tutto insieme. E’ chiaro che in caso di problemi su un modulo russo viene eseguito un intervento da parte del Centro Controllo di Mosca.

Verrà fatta più attenzione al confort umano per gli interni delle stazioni spaziali?

Gli astronauti fanno sempre presente perché sia a livello più umano possibile. Manca un modulo abitativo. L’Italia si è candidata per costruirlo. Della cosa se ne parla e può darsi che venga realizzata. Sicuramente abbiamo le capacità tecnologiche per farlo.

Nel volo spaziale abbiamo una perdita di massa ossea. E’ stato accantonato, per il momento, il viaggio su Marte per questo motivo?

In assenza di peso si perde massa ossea dato che le ossa perdono calcio in proporzione al tempo trascorso in orbita. Non c’è un sistema per compensare solo contromisure ad esempio con elastici si può simulare la gravità. Ci occorre troppo tempo per andare su Marte (circa 2 anni per il viaggio andata/ritorno oltre 3 mesi di permanenza). Si stanno cercando altri motori per riuscire a fare il viaggio in minor tempo. Fino a 14 mesi (esperienza Russa) abbiamo esperienza di sopravvivenza nello spazio con possibilità di riadattamento. La colonizzazione di Marte è molto più complicata anche per le radiazioni che possono colpire durante l’anno di viaggio. La tecnologia sta avanzando e può darsi che avremo le risposte.

La stazione ha un’orbita circolare? Ci sono sistemi automatici per renderla stabile?

L’orbita è circolare. I sistemi sono automatici ma comandati dagli uomini. La stazione si abbassa di 200 metri al giorno e quindi si deve riportare in asse. Questo avviene con la spinta dello shuttle o con altri moduli che vengono agganciati alla stazione.

C’è un motivo particolare perché l’orbita è a 400 Km e l’inclinazione a 51°?

Si perché è favorevole per le Soyuz e un po’ meno per lo shuttle ma è stato raggiunto un compromesso tra diversi fattori Americani e Russi.

 

 

 

Perché la navetta non parte più lentamente? Non rischia di ribaltarsi al momento del lancio?

L’accelerazione è dovuta al rapporto con la massa e la potenza specifica. La spinta è fornita al 75% dai motori ed il combustibile solido è senza controllo. Dopo il distacco dei booster il viaggio è più morbido. Non si ribalta perché il baricentro è più basso. Per sei secondi lo shuttle è bloccato a terra anche se i motori sono accesi da diverse viti e in quel momento ci sono molte oscillazioni.

Lei ha parlato di esperimenti a bordo della stazione. Che tipo di esperimenti?

Molti esperimenti di vario tipo sullo shuttle. Ma la maggior parte si faranno sulla stazione. Alla fine ci saranno tre moduli mirati alla ricerca multidisciplinare: Destiny degli USA, Columbus dell’ESA e Kibo Giapponese. La forza peso è annullata e quindi modifica fenomeni fisici a cui siamo abituati. Ad esempio la convezione sulla Terra fa si che l’aria calda sale e la fredda scenda, ma nello spazio non funziona in questo modo ed è questo il motivo per cui agli inizi del volo spaziale le ventole si bruciavano. Molti fenomeni sono diversi e quindi possiamo fare ricerche diverse. Nello spazio ad esempio i cristalli crescono in modo puro (farmacologia o computer), Piattaforma per diversi tipi di ricerche.

Quali sono le differenze fra le capsule degli anni ’70 e quelle di adesso?

Differenza sostanziale fra lo shuttle e l’apollo. Lo shuttle è più enorme ed efficiente. Lo shuttle ha un’accelerazione a 3 g. che dura 5 minuti durante il decollo. Questo ha favorito una generazione di astronauti che non hanno un fisico particolarmente atletico. La stazione spaziale è ancora più avanti. I sistemi di propulsione chimici non ci possono portare molto lontano a causa della difficoltà di trasporto del carburante che serve a farli funzionare. Si sta lavorando per trovare dei sistemi nuovi.

Quali sono gli scopi principali della Stazione Spaziale?

Ricerca e cooperazione ma soprattutto esplorazione. Esplorazione nel senso di punto di partenza per il salto verso la Luna e Marte. La stazione deve essere completata per poter poi effettuare il passo successivo. Da lì cioè si potrà andare sulla Luna sarà quindi un porto di uscita verso lo spazio esterno. Entro 15 anni (durata di vita della stazione) si dovrà avverare tutto ciò.

Qual’è la preparazione alle missioni spaziali e mi può dare dei consigli per diventare un astronauta?

Aspetto conoscenza del mezzo (shuttle) teorico e pratico. 

Aspetto sicurezza – tute e sopravvivenza – paracadute e canotto

Preparazione specifica – Eva in piscina. Per ogni ora nello spazio 10 ore in acqua.

Per tutto ciò occorrono anni. I punti di partenza sono principalmente due: Piloti militari e dalla Ricerca fisici ingegneri medici – coloro che effettueranno gli esperimenti scientifici

Consiglio: Conoscenza inglese essenziale. Conoscenza materia specifica.

Il turismo spaziale può avere seguito? Il passatempo degli astronauti come radioamatori sarà ampliato?

C’è stato Tito. Anzi quando sono andato io dopo poco doveva venire lui sulla stazione e se ne parlava. Questa può essere una possibilità anche se adesso è molto limitata. I Russi ci stanno provando seriamente ma la prospettiva è quella che diventi un posto quasi per tutti. Turismo costoso ma possibile. Penso che sia una cosa possibile da effettuare ed anche vantaggiosa per gli uomini che così vedrebbero il proprio pianeta e capirebbero diverse cose. Ma adesso non è attuabile perché deve essere più facile l’accesso. Non conosco molto bene il problema radioamatori ma so che i Russi hanno esigenze in questo campo.

Adesso l’uomo è indispensabile nello spazio ma in futuro potranno fare il lavoro le macchine quindi l’esplorazione diventerà di massa?

I sistemi automatici e l’uomo non sono in contrapposizione. Ha senso inviare le sonde su Marte ma saranno gli uomini a sbarcare sul pianeta rosso. Si troveranno cose sempre diverse e non è possibile che le macchine si adattino così facilmente come l’uomo. Sono convinto che tutti e due gli aspetti devono andare insieme. Ad esempio avete presente il telescopio Hubble? Ha potuto funzionare perché ogni due o tre anni ci vanno uomini a modificare le ottiche o cambiare il software. Questo dimostra che occorrono gli uomini!

Nei momenti di pausa a cosa pensava?

Ci sono pochi momenti liberi. Nei pochi momenti pensavo alla fragilità del nostro pianeta. Si vede lo strato sottilissimo di atmosfera che ricopre la Terra, tanto sottile come uno strato di buccia di una cipolla, e questo è l’aria. Il pianeta non è infinito ma anzi piuttosto piccolo. I problemi e la prospettiva cambia totalmente nello spazio. Cerchiamo di mantenere in ottime condizioni lo shuttle perché solo lì possiamo vivere. Dovremo avere la consapevolezza che abitiamo tutti in una specie di astronave che dobbiamo salvaguardare perché è l’unico posto dove possiamo vivere!

Ringraziamo l'Ing. Umberto Guidoni per la sua estrema disponibilità e semplicità nell'esporre i concetti di fronte ad un pubblico valutabile in circa 300 persone non tutte addentro a questa materia. Un augurio anche che possa ben presto tornare nello spazio magari come componente di un equipaggio permanente.

Trascrizione a cura di Bianca Maria Bassetti - www.babiloniastudio.it

Foto digitali del servizio, esclusa quella di intestazione, realizzate da Massimo Martini.