Breve Storia dell'Astronautica

di Patrizio Claudio Casiraghi

 

Tecnica Astronautica - Parte 13. L'Uomo e lo spazio.

E' noto che più si sale di quota, più le temperature e la pressione atmosferica si abbassano. Per ripararsi dal freddo basta solo coprirsi, invece oltre i 3.000 metri occorre utilizzare una maschera ad ossigeno perché l'aria rarefatta non ne contiene abbastanza. andando più in alto anche la mancanza di pressione diventa nociva. Per questo i piloti di aerei destinati al volo ad altissima quota devono indossare speciali tute. Con lievi modifiche queste tute furono utilizzate dai primi astronauti. Non erano ancora le tute spaziali ma servivano solo a dare all'astronauta un minimo di confort ambientale, dal momento che la protezione vera dal vuoto spaziale era affidata alla capsula stessa. I primi astronauti erano quasi delle cavie. Gli effetti dell'assenza di gravità a lungo termine erano sconosciuti. Si può ricreare l'assenza di gravità sulla Terra, ma solo per periodi di tempo molto brevi. L'astronauta che si trova nello spazio prova una sensazione di caduta, come un paracadutista, ma senza l'effetto del vento ed il "vuoto di stomaco" tipico quando si cade da certe altezze. Subito si prova una sensazione di gonfiore alla testa e di sgonfiamento alle gambe, dovuto alla ridistribuzione del sangue che normalmente si concentra nelle parti basse del nostro corpo, mentre in assenza di gravità si distribuisce uniformemente ed il cuore rallenta i battiti perché non è più costretto a forzare il moto sanguigno. Tutti i sensi destinati a stabilire il nostro orientamento spaziale vanno in confusione e Nella foto (Credits: NASA) l'astronauta della NASA Sunita Williams esegue esercizi fisici a bordo della ISS. questo provoca nella metà degli astronauti senso di vertigine e nausea che possono accompagnarsi a vomito: il mal di spazio. come il mal di mare o altri simili, con il tempo passa e dopo una settimana l'astronauta che ne soffre cessa di provare disturbi. Le modifiche fisiologiche però non si limitano a questo. Il metabolismo rallenta drasticamente nei primi tempi, per poi riprendersi ma restare ben al di sotto dei valori terrestri. L'apparato scheletrico inizia a decalcificarsi, fenomeno noto come osteoporosi, e la spina dorsale si allunga tanto che se non s'interviene a contenerla il rischio di gravi danni è molto concreto. Per mitigare questi effetti, gli astronauti devono spendere molto tempo in esercizio fisico. [Nella foto a sinistra (Credits: NASA) l'astronauta della NASA Sunita Williams esegue esercizi fisici a bordo della ISS.] Questo anche per compensare l'inattività delle gambe che nello spazio non sono usate e perdono rapidamente tono muscolare. Mangiare e bere non costituiscono un problema. Anche sulla Terra, grazie alle contrazioni dell'esofago, sarebbe possibile mangiare a testa in giù, quindi mangiare qualsiasi tipo di cibo è possibile anche in assenza di gravità. Nei primi voli gli astronauti assumevano cibi che non producevano residue solidi, ma con l'allungarsi delle missioni un regime alimentare di questo tipo diventava nocivo e psicologicamente deprimente, quindi agli astronauti fu dato del cibo liofilizzato o comunque cibo immagazzinabile in grande quantità in poco spazio. I "dentifrici" di cui si parla spesso erano solo salse e paste già di uso comune nei paesi di provenienza degli astronauti che trovarono posto a bordo dei primi veicoli proprio per la loro capacità d'essere stivabili in poco spazio. Quasi tutti pasti di oggi invece sono Nella foto (Credits: NASA) gli astronauti a bordo dello Skylab mentre pranzano. liofilizzati, ovvero disidratati e ridotti in polvere. Questo permette di non perdere gusto e proprietà nutritive a discapito ovviamente dell'aspetto. Si tratta di buste sottovuoto dove basta introdurre dell'acqua per ridare consistenza al cibo. Gli astronauti consumano pasti completi come sulla Terra. Ovviamente non consumano cibi troppo grassi quindi i fritti generalmente non compaiono nella loro dieta, ma per il resto non seguono regimi alimentari privi di gusto. [Nella foto a destra (Credits: NASA) gli astronauti a bordo dello Skylab mentre pranzano.] Ovviamente, presto o tardi l'astronauta ha la necessità d'evacuare. Le urine sono il problema minore. Possono essere raccolte, filtrate e l'acqua recuperata senza problemi. I progressi nel campo del trattamento dei liquidi sono davvero notevoli. Inizialmente però le urine erano raccolte in appositi contenitori. Per le feci, invece, si utilizzavano speciali pannoloni. Adesso sono stati realizzati gabinetti che però richiedono delle accortezze prima del loro uso. Questo ci porta inevitabilmente a parlare d'igiene. Praticamente da sempre gli astronauti usano salviette detergenti per lavarsi. Sono anche state collaudate nello spazio delle docce, ma dopo il loro uso l'astronauta doveva asciugarle accuratamente e questo comportava una spesa in termini di tempo molto elevata. [Nella foto a destra in basso (Credits: NASA) un astronauta a bordo dello Skylab mentre si fa la doccia.] Insomma, gli astronauti si lavano come possono. Si racconta che le capsule delle prime missioni al ritorno a Terra fossero parecchio maleodoranti. I veicoli spaziali non sono alberghi, ma ambienti ristretti che offrono confort veramente minimi. La navetta spaziale offriva il confort di un piccolo camper, avendo a disposizione delle cuccette, così anche il laboratori spaziali. In assenza di gravità il corpo umano rilassato assume la posizione fetale. Per dormire e ricreare un surrogato di gravità esistono degli speciali sacchi a pelo agganciabili alle pareti e dotati di elastici che "stringono" il corpo dell'astronauta ed evitare che braccia o gambe libere possano urtare qualcosa. Procurarsi dei tagli nello spazio può essere pericoloso perché il sangue impiega più tempo a cauterizzarsi. Esiste a bordo, oltre all'inevitabile cassetta del pronto soccorso, anche una cassetta di farmaci. Può capitare d'ammalarsi nello spazio e se non è possibile far rientrare l'astronauta occorre prestargli delle cure. Fino ad oggi nessun astronauta si è mai ammalato nello spazio, anche se la storia riporta il caso di un cosmonauta russo fatto rientrare in fretta e furia perché si sospettava avesse degli scompensi cardiaci che poi si rivelarono infondati. I russi sui loro laboratori usavano mettere a bordo dei farmaci anonimi, in modo che i cosmonauti non ne facessero uso arbitrario non sapendo cosa fossero. Ogni tanto veniva loro prescritto di prenderne uno nelle dosi e nei modi che venivano comunicati da Terra. Molti certamente erano solo dei placebo per rassicurare l'equipaggio. Gli astronauti infatti sono tenuti sotto stretta Nella foto (Credits: Roscosmos) un cosmonauta di ritorno da un periodo di sei mesi sulla ISS mentre viene trasportato a braccia. sorveglianza ed esami medici sono molto frequenti. L'assiduità degli esami a cui si sottopongono e quindi la loro storia clinica è tale che l'astronauta americano Glenn, primo astronauta americano nello spazio, ha ottenuto il permesso di volare una seconda volta nello spazio in tarda età. L'effetto dell'assenza di gravità fu devastante sul suo fisico ma non ha lasciato conseguenze durature, come per tutti gli astronauti di ritorno dopo missioni di lunga durata. Dopo una decina di giorni nello spazio il ritorno a Terra non ha conseguenze, ma per periodi più lunghi, l'adattamento del fisico umano è tale che al ritorno l'astronauta è fortemente debilitato, in particolare nei confronti dello sforzo che deve fare per vincere la forza di gravità. Una volta rientrati gli astronauti passano circa un mese in riabilitazione presso centri termali anche per permettere al corpo di liberarsi delle tossine accumulate nel volo spaziale. [Nella foto a sinistra (Credits: Roscosmos) un cosmonauta di ritorno da un periodo di sei mesi sulla ISS mentre viene trasportato a braccia.] La debilitazione fisica è uno degli ostacoli per un volo verso corpi lontani come Marte, in quanto l'equipaggio sarebbe troppo debilitato per sopportare la forza di gravità anche di un pianeta così piccolo. Dopo tutti questi anni, alcuni astronauti sono morti di malattia, ma il tasso di mortalità è nella norma, nonostante che nello spazio siano sottoposti ad un bombardamento radioattivo superiore alla media. Agli astronauti però è richiesto ogni tanto d'effettuare attività fuori dal loro veicolo. Il corpo umano non è adatto a sopportare le condizioni del vuoto spaziale, privo di pressione atmosferica e con escursioni termiche notevoli. Il vuoto provoca emorragie interne nei tessuti umani che potrebbero lacerarsi, quindi la bassa pressione provoca la formazione di gas tossici nel sangue. A questo si può aggiungere temperature intorno ai 100°C al Sole e -100 al buio. Insomma, lo spazio è mortale per l'uomo, che quindi deve indossare una tutta speciale, dotata di sistemi per mantenere costante la pressione, la temperatura ed isolare il corpo dall'esterno. Le prime tute erano alimentate da batterie e serbatoi esterni alla tuta stessa e gli astronauti operavano agganciati al veicolo con un "cordone ombelicale" attraverso il quale passava aria ed energia, oltre ad un cavo metallico che impediva all'astronauta di perdersi nello spazio. Per l'esplorazione lunare fu creata una speciale tuta che avrebbe dovuto proteggere gli astronauti anche da leggeri urti accidentali. Non potendo fare usa di cordoni ombelicali, sulle spalle dell'astronauta c'era uno zaino contenente batterie, serbatoi per l'ossigeno, l'acqua ed un apparato radio portatile. Il tutto per il peso di decine di chilogrammi. Anche se poi sulla Luna la gravità era solo un sesto di quella terrestre, col tempo gli astronauti si affaticavano perché erano costretti a muoversi a saltelli, cosa che alla lunga li stancava. Per l'esplorazione a lunga distanza dell'astro si pensò di dotare gli astronauti di una slitta su cui caricare gli attrezzi per l'esplorazione, ma trainare la slitta lla fine si rivelò un altra grande fatica per l'astronauta, quindi si realizzò una vera automobile a batterie che permise agli astronauti d'esplorare i dintorni fino a 20 chilometri dal punto d'atterraggio. Grazie alle navette ed ai laboratori è stato possibile collaudare tute spaziali in grado di muoversi autonomamente nello spazio. Il primo satellite umano terrestre fu l'astronauta McCandless che si librò senza cordoni ombelicali dalla stiva della navetta con la tuta MMU. [Nella foto a destra (Credits: NASA) l'astronauta Bruce McAndless durante la sua storica EVA.] Questo era un prototipo delle tute che oggi sono in uso per la ISS, sebbene comunque l'astronauta sia assicurato alla stazione spaziale con un cavo. Un altro modo è quello d'ulilizzare i bracci meccanici di servizio. Essi sono dotati di piedistalli ai quali l'astronauta può agganciare i suoi stivali e lavorare in sicurezza. L'umanità è divisa in due tipi: uomini e donne. Quando si pensa al mestiere dell'astronauta Nella foto (Credits: NASA) l'astronauta Bruce McAndless durante la sua storica EVA. vengono in mente i "cow boys", uomini duri e spacconi. In realtà questa figura d'astronauta non è mai esistita se non nella fantasia o ingigantendo alcuni tratti della personalità degli astronauti veri. Questo ha sempre fatto pensare che il mestiere dell'astronauta sia appannaggio solo del sesso maschile. In realtà lo spazio non fà differenza tra uomo e donna. Tutti i pregiudizi e le obiezioni al volo femminile sono crollati perché privi di fondamento. Restano solo ostacoli di ordine sociale, e qui è tutta un altra storia. Dal lato fisico per diventare astronauti occorre rispettare i parametri che permettono l'accesso ad una accademia aeronautica, a cui si aggiungono un curriculum dove figurano lauree di carattere tecnico/scientifico o medico, attività nel campo della ricerca ed esperienza di volo su jet. Il tutto però subordinato a ben precisi profili psicologici. Occorrono controllo, decisione, capacità di portare a termine gli obiettivi prefissati. Caratteri troppo emotivi ma anche troppo "freddi" sono scartati. Non dimentichiamo che agli astronauti sono assegnati compiti e dispositivi di grande valore economico. Anche delle vite umane in certi casi, quindi gli Enti cercano persone capaci di assumersi certe responsabilità. Persone che in caso di guai non si danno alla disperazione ma cercano di mettere in piedi un "piano B". Gli psicologi hanno messo a punto dei test che evidenziano tali capacità. Ciò non toglie che gli astronauti compiano gesti inconsulti, in fin dei conti sono esseri umani anche loro, ed un recente tentato omicidio ha fatto rivedere alcuni test sulla selezione del personale NASA. In tutto questo uomini e donne non hanno mostrato differenze. Donne hanno portato a termine missioni semestrali senza nessun tipo di mancanza attribuibile al loro sesso, così come hanno pilotato veicoli spaziali senza mostrare differenze rispetto ai loro colleghi maschi. Gli Enti però devono assegnare delle quote fisse alle donne durante le selezioni di nuovo personale perché i candidati sono tanti e se ci si basasse solo sulle caratteristiche fisiche gli uomini sarebbero sempre in vantaggio ed occuperebbero i posti per le donne. Al momento il mestiere dell'astronauta è riservato a pochi, sebbene questi pochi assommino ormai a mezzo migliaio. durante le selezioni di nuovi astronauti sono molti i candidati che rimangono esclusi nonostante abbiano i numeri giusti. Questo fà sì che attualmente gli Enti possano selezionare il meglio a disposizione, ma ci dice che sono molte le persone che potenzialmente potrebbero fare gli astronauti, più di quello che si pensa. Però adesso la disponibilità di posti è poca. L'attività lavorativa di un astronauta oggi è molto intensa. Se non è assegnato ad una missione, lavora presso attività di ricerca ad alto livello. Se poi viene assegnato ad una missione, inizia a seguire attività che dovranno essere sviluppate una volta nello spazio, oltre a corsi di sopravvivenza, sull'uso delle attrezzature spaziali, pilotaggio se necessario, con ritmi molto serrati e molte ore ai simulatori. Alla fine la missione vera e propria è la punta di un iceberg invisibile che prosegue anche terminata la missione, seguendo i risultati dell'attività svolta nello spazio per poi essere destinato a nuove mansioni a livello di ricerca. Il mestiere dell'astronauta porta a grandi competenze che spalancano le porte a carriere nell'ambito dei loro Enti o all'esterno.

Nella foto (Credits: Roscosmos) la toilet che si trova a bordo del modulo Russo Zvezda della ISS.

Nella foto (Credit: NASA) come dorme un astronauta a bordo della ISS.

Nella foto (Credit: NASA) un astronauta dello Skylab mentre si fa la doccia.

Nella foto la toilet che si trova a bordo del modulo Russo Zvezda della ISS. (Credits: Roscosmos)

Nella foto come dorme un astronauta a bordo della ISS. (Credit: NASA)

Nella foto un astronauta dello Skylab mentre si fa la doccia. (Credit: NASA)

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Ultimo aggiornamento 23/03/2017

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