Stazione Spaziale Internazionale

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Stazione Spaziale Internazionale

Stazione Spaziale Internazionale fotografata dopo la separazione dallo Space Shuttle Discovery, 11 giugno 2008

Stemma delle Stazione Spaziale Internazionale

Statistiche
Equipaggio: 3 21 luglio 2006
Perigeo: 352,8 km
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Apogeo: 354,2 km
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Periodo orbitale: 91,61 min
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Inclinazione: 51,64°
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Orbite al giorno: 15,72
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Altitudine persa
al giorno:
100 m circa
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Giorni in orbita
dal lancio:
3029 al 20 giugno 2007
Rivoluzioni
dal lancio:
50 000 al 14 agosto 2007
Distanza percorsa: 2 000 000 000 km circa al 20 giugno 2007
Velocità media: 7,69 km/s (27 685,7 km/h)
Massa: 232 693 kg al 22 febbraio 2007
Massa del combustibile: 4 076 kg circa
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Volume abitabile: 425 m³ circa
"
Pressione: ~ 757 mmHg
Ossigeno: ~ 162,4 mmHg
CO2: ~ 4,8 mmHg
Temperatura : ~ 24,8 °C
Portale:Astronautica

Stati Uniti d'America Federazione russa Italia Germania Belgio Danimarca Spagna Francia Norvegia Paesi Bassi Regno Unito Svezia Svizzera Giappone Canada Brasile

La Stazione Spaziale Internazionale (in lingua inglese International Space Station o ISS) rappresenta un avamposto permanente della presenza umana nello spazio, è abitata continuativamente dal 2 novembre 2000 da almeno 2 astronauti. L'equipaggio, da allora, è stato sostituito più volte, con cadenza semestrale. Segue i programmi Skylab (statunitense) e Mir (russo).

La ISS è un progetto congiunto di cinque agenzie spaziali, la canadese (CSA), l'europea (ESA), la giapponese (JAXA - già NASDA), l'agenzia russa (RKA) e quella statunitense (NASA).

L'Agência Espacial Brasileira (AEB Brasile) partecipa tramite un contratto separato con la NASA. Anche l'Agenzia Spaziale Italiana similmente partecipa tramite un contratto separato per diverse attività pur partecipando anche come membro ESA essendo l'Italia un membro fondatore dell'agenzia.

La stazione spaziale si trova in una orbita attorno alla Terra ad un'altitudine di circa 350 km, in quella che viene normalmente definita LEO (low Earth orbit, orbita terrestre bassa). L'altezza dell'orbita può variare di qualche chilometro a seconda della resistenza atmosferica. L'orbita ha un periodo di circa 92 min. Al 14 agosto 2007, la stazione spaziale aveva completato più di 50000 orbite.

È servita principalmente dagli Space Shuttle, dalla Sojuz, dalla Progress, e dall'ATV, il cui primo aggancio è avvenuto il 3 aprile 2008. Al momento la stazione ha la capacità di ospitare un equipaggio di tre persone. Fino all'Expedition 13 , tutti i membri (permanenti) dell'equipaggio provenivano dal programma spaziale americano o russo. Con l'Expedition 13 è salito a bordo della stazione Thomas Reiter, astronauta ESA proveniente dalla Germania. L'ISS è stata visitata da molti altri astronauti, un certo numero dei quali di altri paesi (e da 2 turisti spaziali).

Indice

[modifica] Origine della stazione

Zarya e Unity Module nel 1999
Zarya e Unity Module nel 1999

All'inizio degli anni 80 la NASA pianificò la realizzazione della Stazione Spaziale Freedom come controparte delle stazioni spaziali sovietiche Saljut e Mir. La stazione non ha mai superato la fase di progetto e con la fine della Guerra Fredda il progetto è stato annullato. La fine della guerra allo spazio spinse l'amministrazione Statunitense a contattare agli altri governi interessati all'esplorazione spaziale per realizzare un progetto comune. All'inizio degli anni 90 il governo statunitense aveva coinvolto nel progetto l'agenzia Europea, quella Russa, quella Canadese e Giapponese. Il progetto venne presentato nel 1993 e la stazione venne chiamata Alpha[1] Il progetto prevedeva l'utilizzo delle conoscenze comuni e quindi la stazione sarebbe stata basata sui progetti della stazione Freedom della NASA, sulla stazione Mir-2 (il successore della Mir e cuore del modulo Zvezda) e sul modulo Columbus Laboratory Module ESA che inizialmente doveva essere un modulo autonomo.

Durante gli anni 90 il progetto ha subito frequenti modifiche, con slittamenti dei tempi ed incrementi dei costi. L'ISS è allo stato attuale il progetto più costoso mai realizzato e è molto più costoso del progetto originario. L'ESA stima che il costo del progetto dalla fine degli anni 80 fino al 2016 superi i 100 miliardi di .[2]

[modifica] Attuale stato dell'assemblaggio

Per approfondire, vedi la voce Assemblaggio Stazione Spaziale Internazionale.

Il primo modulo, Zarya, venne posto in orbita nel novembre 1998 da un razzo Proton. Due settimane dopo, la missione STS-88 dello shuttle pose in orbita Unity, il primo dei tre moduli di collegamento, e lo agganciò a Zarya. Questi primi due moduli, nucleo della ISS, rimasero senza equipaggio per un anno e mezzo, finché nel luglio 2000 fu aggiunto il modulo Russo Zvezda che permise ad un equipaggio minimo di due astronauti di insediarsi. La Expedition 1, che entrò nella stazione spaziale il 2 novembre 2000, era formata dall'astronauta Statunitense William Shepherd e da due cosmonauti Russi Yuri Gidzenko, e Sergei Krikalev. Dal 2001 al 2007, l'unico altro modulo pressurizzato trasportato sulla ISS dalla missione STS-98 nel 2001 è il Destiny Laboratory Module.

Lavori all'esterno della ISS sulla Nuova Zelanda
Lavori all'esterno della ISS sulla Nuova Zelanda

Nel 2008 è stato aggiunto il modulo europeo Columbus nella missione STS-122 e il componente ELM-PS del laboratorio Kibō con la missione STS-123

La costruzione della stazione richiederà più di 40 viaggi nello spazio. Di questi 30 saranno svolti dallo Shuttle, 20 sono stati effettuati e 10 saranno svolti tra il 2008 e il 2010. Gli altri voli di assemblaggio saranno svolti dai Russi con i vettori Proton o con i vettori Sojuz. Inoltre serviranno circa 30 viaggi del vettore Progress per rifornire periodicamente la stazione fornendole le risorse necessarie per il suo sostentamento fino al 2010. Gli equipaggiamenti per gli esperimenti, il combustibile e tutto il materiale di consumo verrà portato da molti vettori come lo Shuttle, i vettori Progress, l'Europeo ATV e il Giapponese HTV (ancora in sperimentazione).

Una volta completata la ISS avrà approssimativamente un volume pressurizzato di 1000 metri cubi, una massa di 400000 chilogrammi, genererà 100 kilowatts di potenza elettrica e avrà un equipaggio di sei persone. Sarà essenzialmente costituita da un insieme di moduli pressurizzati lungo circa 74 metri, collegati ad un'intelaiatura (lunga 110 metri e posta trasversalmente rispetto ai moduli) sulla quale sono fissati i pannelli solari che alimentano la stazione. Sono previsti 10 moduli principali: Zarya, Zvezda, Destiny, Unity (Node 1), Harmony (Node 2), Node 3, Columbus, Kibo, il Multipurpose Laboratory Module, e il Docking Cargo Module.

[modifica] Il disastro del Columbia e il cambio del piano di costruzione

[modifica] L'incidente e le sue conseguenze

L'ultimo lancio del Columbia (STS-107)
L'ultimo lancio del Columbia (STS-107)

Dopo l'incidente del Columbia avvenuto il primo febbraio 2003, e la successiva sospensione del programma Space Shuttle, il futuro della ISS rimase incerto fino al 2006. Infatti, subito dopo il lancio dello Shuttle Discovery nel luglio 2005 con la missione STS-114 sorsero diversi problemi che vennero risolti con riparazioni estemporanee in spazio aperto. La NASA decise allora una nuova sospensione del programma spaziale fino alla risoluzione dei nuovi problemi emersi.

Durante la sospensione dei voli degli Shuttle la stazione è sopravvissuta solamente grazie ai rifornimenti della navetta russa Sojuz. Dalla Expedition 7 l'equipaggio fu ridotto a 2 persone rispetto alle 3 previste dal piano di volo. La mancata visita dello Shuttle alla stazione per un lungo periodo pose seri problemi, dato che la costruzione era interrotta (lo shuttle è l'unica navetta in grado di portare in orbita i moduli principali) e le stesse operazioni erano limitate dalla presenza di rifiuti non trasportati sulla Terra. Tuttavia i trasporti Progress e la missione STS-114 permisero di ridimensionare il problema dei rifiuti.

[modifica] Cambio del piano di costruzione

Simulazione computerizzata della ISS completata
Simulazione computerizzata della ISS completata

La costruzione delle stazione ha subito notevoli ritardi, il progetto originario prevedeva il suo completamento nel 2006. Il motivo principale del ritardo lo si deve al disastro del Columbia che nel 2003 bloccò tutti i voli dello Shuttle, sebbene già allora vi fossero dei ritardi dovuti a problemi di produzione dei moduli ed a difficoltà economiche dell'agenzia Russa.

All'inizio del 2006 sono stati effettuati alcuni cambiamenti al piano di sviluppo della stazione. Diversi moduli sono stati eliminati o rimpiazzati da altri moduli e i voli dello Shuttle sono stati ridotti rispetto al piano originario. Nonostante i cambiamenti analizzando il nuovo progetto si nota che più dell'80% dei moduli previsti nel progetto degli anni 90 è rimasto nel progetto che dovrebbe essere completato entro il 2010.

Nel marzo 2006 un incontro tra i cinque partecipanti al progetto portò all'approvazione della nuova costruzione e venne confermato il progetto di terminarla entro il 2010.[3] Un equipaggio di sei persone si dovrebbe stabilire entro il 2009 dopo tredici viaggi dello Shuttle dal disastro del Columbia. Per incrementare l'equipaggio sarà necessario un espansione del supporto vitale, una seconda Sojuz permanentemente collegata alla stazione come lancia di salvataggio e voli più frequenti delle navette Progress o ATV per rifornire la stazione di tutti i beni di consumo necessari.

[modifica] Stato attuale

Dopo il secondo stop imposto dalla NASA a causa del disastro dello Space Shuttle Columbia i voli degli Shuttle sono ripresi regolarmente con la missione STS-121.

[modifica] Moduli pressurizzati già lanciati

I cosmonauti Sergei Krikalev all'interno del Zvezda Service Module nel novembre 2000
I cosmonauti Sergei Krikalev all'interno del Zvezda Service Module nel novembre 2000
10 marzo 2001 -  Il Multi-Purpose Logistics Module Leonardo all'interno del Discovery durante la missione STS-102
10 marzo 2001 - Il Multi-Purpose Logistics Module Leonardo all'interno del Discovery durante la missione STS-102

Attualmente la stazione è formata da sette moduli pressurizzati, i due moduli russi Zarya e Zvezda, i tre moduli USA Destiny, Unity Module e Harmony, il modulo europeo Columbus e la sezione giapponese Jem. Zarya è stato il primo modulo lanciato nel novembre 1998 da un razzo Proton, in seguito una missione Shuttle ha collegato il modulo Zarya al Node 1. I due moduli sono rimasti disabitati per più di sei mesi, fino al lancio del modulo Zvezda che una volta aggiunto agli altri ha permesso di realizzare un nucleo minimo per permettere la sopravvivenza di due astronauti nello spazio.

Dal 2000 al 2006 il principale modulo pressurizzato della stazione spaziale ad essere aggiunto fu il modulo Destiny trasportato dal volo STS-98 nel 2001. Il laboratorio statunitense fu il primo modulo immesso in orbita sviluppato per svolgere attività di ricerca. Difatti Zarya fornisce corrente elettrica, magazzino, propulsione e sistemi di guida mentre il modulo Zvezda fornisce supporto vitale, sistemi di comunicazione, distribuzione della corrente elettrica, analisi dati, controllo di volo e sistemi di propulsione. Il Node 1 (Unity Module) ha una funzione di collegamento tra la sezione russa ed il resto della stazione ma include anche sistemi di controllo del supporto vitale, sistemi elettrici e di analisi.

Nell'attuale configurazione si trovano i moduli Quest Airlock e Pirs Airlock: si tratta di due moduli che permettono attività extraveicolari, oltre che funzioni di attracco nel caso russo. Le navette Sojuz e Progress si collegano alla stazione e ne ampliano lo spazio utile. Una Sojuz deve rimanere permanentemente collegata alla stazione come scialuppa di salvataggio e la navetta va sostituita ogni sei mesi. La navetta viene sostituita durante il rimpiazzo dell'equipaggio.

Inoltre sebbene non costantemente collegato all'ISS i Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) diventano un componente della stazione spaziale durante molte missioni dello Shuttle. L'MPLM si collega al Node 1 e viene utilizzato per rifornire la stazione e come supporto logistico. Si specula che durante l'ultima missione dello Shuttle almeno un modulo MPLM rimanga collegato in modo definitivo alla stazione. Questo richiederebbe delle modifiche al modulo e alla stazione e allo stato attuale non ci sono piani per una integrazione definitiva di nessuno dei tre moduli. Questi tre moduli sono stati prodotti dall'Agenzia Spaziale Italiana e ceduti alla NASA in cambio del trasporto di astronauti italiani che svolgeranno attività di ricerca nel laboratorio statunitense.

Il modulo Harmony è stato prodotto dall'ASI sebbene la proprietà sia già stata trasferita alla NASA come parte di un accordo tra NASA e ESA [4]. Harmony contiene otto rack che forniscono energia, acqua e altri sistemi essenziali per il supporto vitale. Inoltre il modulo servirà da collegamento tra il Columbus e il modulo Kibo.

Nel febbraio 2008 è stato aggiunto il modulo Columbus dell'ESA, costruito a Torino dall'Alenia spazio, che ha prodotto per conto dell'ESA e dell'ASI anche MPLM, Node 2 e 3, Columbus, Cupola e ATV. Columbus è il secondo modulo dedicato alla ricerca scientifica della stazione spaziale e include il Fluid Science Laboratory (FSL), l'European Physiology Modules (EPM), il Biolab, l'European Drawer Rack (EDR) e diversi rack liberi. Il suo scopo è facilitare diversi tipi di esperimenti in orbita.

Componente ELM-PS del laboratorio Kibo
Componente ELM-PS del laboratorio Kibo

All'inizio di marzo del 2008 la missione STS-123 ha trasportato sulla stazione l'Experiment Logistics Module - Pressurized Section - ELM PS del Japanese Experiment Module. Si tratta del primo modulo del laboratorio giapponese.

Il Componente JLM PM del laboratorio Kibo
Il Componente JLM PM del laboratorio Kibo

Il 31 maggio 2008 è stato lanciato il Discovery con la missione STS-124 che ha trasportato sulla stazione il Japanese Logistic Module - Pressurized Module (JLM PM) e il Remote Manipulator System - JEM RMS, che costituiscono la seconda parte del laboratorio giapponese.

Il laboratorio Kibo sarà completato dalla terza ed ultima missione prevista, la STS-127, che nel 2009 installerà sulla stazione l'Experiment Logistics Module - Exposed Section ELM-ES e l'Exposed Facility - EF

A giugno 2008 la stazione risulta composta da parecchi moduli ed elementi:

Elementi Volo Veicolo del lancio Data del lancio
(GMT)
Lunghezza
(m)
Diametro
(m)
Massa
(kg)
Zarya 1 A/R Proton 20 novembre 1998 12,6 4,1 19 323
Unity 2A - STS-88 Endeavour 4 dicembre 1998 5,49 4,57 11 612
Zvezda 1R Proton 12 luglio 2000 13,1 4,15 19 050
Z1 Truss 3A - STS-92 Discovery 11 ottobre 2000 4,9 4,2 8 755
P6 Truss - Pannelli solari* [5] 4A - STS-97 Endeavour 30 novembre 2000 4,9 4,9 7 700
Destiny 5A - STS-98 Atlantis 7 febbraio 2001 8,53 4,27 14 515
Canadarm2 6A - STS-100 Endeavour 19 aprile 2001 17,6 0,35 4 899
Joint Airlock 7A - STS-104 Atlantis 12 luglio 2001 5,5 4,0 6 064
Docking Compartment - Pirs Airlock 4R Soyuz 14 settembre 2001 4,1 2,6 3 900
S0 Truss 8A - STS-110 Atlantis 8 aprile 2002 13,4 4,6 13 971
Mobile Base System UF-2 - STS-111 Endeavour 5 luglio 2002 5,7 2,9 1 450
S1 Truss 9A - STS-112 Atlantis 7 ottobre 2002 13,7 4,6 14 124
P1 Truss 11A - STS-113 Endeavour 24 novembre 2002 13,7 4,6 14 003
External Stowage Platform (ESP-2) LF 1 - STS-114 Discovery 26 luglio 2005 4,9 3,65 2 676
P3/P4 Truss - Pannelli Solari 12A - STS-115 Atlantis 9 settembre 2006 13,7 5,0 16 183
P5 Truss [6] 12A.1 - STS-116 Discovery 10 dicembre 2006 3,4 4,6 1 864
S3/S4 Truss - Pannelli Solari [7] 13A - STS-117 Atlantis 8 giugno 2007 13,7 5,0 16 183
External Stowage Platform (ESP-3) 13A.1 - STS-118 Endeavour 18 agosto 2007 4,9 3,65 2 676
S5 Truss 13A.1 - STS-118 Endeavour 8 agosto 2007 3,4 4,6 1 864
Harmony Node 2 10A - STS-120 Discovery 24 ottobre 2007 7,2 4,4 14 288
Columbus 1E - STS-122 Atlantis 7 febbraio 2008 6,8 4,4 10 300/19 300
Japanese Experiment Module - ELM PS 1J/A - STS-123 Endeavour 11 marzo 2008 4,2 4,4 8 386
Japanese Logistic Module - JLM-PM 1J - STS-124 Discovery 31 maggio 2008 11,19 4,39 14 800

*P6 Truss è stato riposizionato durante la missione STS-120.

[modifica] Moduli pressurizzati non in orbita

[modifica] Japanese Experiment Module — 2008/2009

Japanese Experiment Module, aka Kibo module
Japanese Experiment Module, aka Kibo module

Il Japanese Experiment Module (conosciuto come JEM o "Kibo") è un modulo formato da due sezioni pressurizzate e da una sezione esposta allo spazio per lavorare all'esterno della stazione. Il primo componente (Experiment Logistics Module - Pressurized Module) e il secondo (Kibo Pressurized Module - PM e Remote Manipulator System) sono in orbita, mentre l'ultimo modulo che deve essere ancora lanciato è:

  • Experiment Logistics Module - Exposed Section ELM-ES e l'Exposed Facility - EF saranno installati durante la missione STS-127. Kibo verrà montato sul Node 2 sul lato opposto del modulo Columbus.

[modifica] Multipurpose Laboratory Module — 2009

L'agenzia spaziale Russa ha annunciato il lancio del Multipurpose Laboratory Module (MLM) tramite un razzo Proton nel 2009. L'MLM è il principale modulo scientifico russo e a seconda della data di lancio diventerà il terzo o quarto modulo scientifico della stazione. Il modulo fornirà un sistema di controllo dell'altezza in modo da fornirne una riserva alla stazione in caso di guasto di quello principale. Il modulo sarà collegato al modulo Zarya o al modulo Zvedva. L'European Robotic Arm verrà lanciato insieme all'MLM per essere montato in seguito, secondo un accordo siglato tra l'ESA la Roskosmos nell'ottobre del 2005.

[modifica] Node 3 e Cupola — 2010

Il lancio del Node 3 attualmente è previsto per l'inizio del 2010 e dovrebbe essere uno degli ultimi voli dello Shuttle. Come il precedente Node 2 anche il Node 3 è stato prodotto dall'Agenzia Spaziale Italiana per conto nella NASA. Il modulo fungerà da magazzino, le sue mansioni inizialmente prevedevano anche il collegamento all'Habitation Module e al Crew Return Vehicle, ma questi progetti sono stati cancellati nel 2001. La Cupola è già pronta per il lancio ma allo stato attuale il suo volo è previsto insieme al Node 3 e quindi la Cupola è stata messa in magazzino fino al 2010.

[modifica] Docking Cargo Module — 2010 o dopo

Dopo l'eliminazione dell'ultimo dei due Russian Research Module (RM), il ruolino di marcia della Nasa prevede la costruzione del Docking Cargo Module, un modulo cargo e di attracco da agganciare alla porta nadir del modulo Zarya con l'aiuto del braccio robotico MSS. Il cargo verrebbe assemblato riutilizzando il guscio pressurizzato costruito per il prototipo della Science Power Platform, componente poi annullato, e trasporterà l'equipaggiamento del Multipurpose Laboratory Module, i ricambi dell'European Robotic Arm ed un radiatore. Si prevede che venga portato in orbita durante la missione STS-131 dello Shuttle: ciò permetterebbe alla NASA di onorare il contratto con cui si è impegnata a trasportare 1400 kg di equipaggiamento per il laboratorio russo. Verrà principalmente utilizzato per immagazzinare il carico proveniente dalla Soyuz, dai Progress o dagli ATV europei che si agganceranno al cargo stesso. Per le funzioni che svolgerà esso è identico al Docking and Stowage Module previsto in un primo momento e che avrebbe dovuto agganciarsi nella stessa posizione del DCM. Il Multipurpose Laboratory Module resta quindi l'unico laboratorio di ricerca russo, andando a sostituire i due RM sotto il modulo Zvezda.

[modifica] Elementi non pressurizzati

Molti componenti sono posti al di fuori della stazione. Questi includono l'intelaiatura della stazione che sostiene i pannelli solari, e gli esperimenti esterni che si troveranno sull'intelaiatura: per procedere con questi ultimi dovranno essere posizionati diversi ExPRESS Logistics Carrier, dei rack esterni che forniranno alimentazione e collegamento telemetrico agli esperimenti.

[modifica] Elementi cancellati o in fase di eliminazione

[modifica] Sistemi principali della ISS

[modifica] Alimentazione

Nuovi pannelli solari sulla ISS
Nuovi pannelli solari sulla ISS

L'alimentazione della stazione spaziale è fornita dal sole tramite pannelli solari che convertono la luce in corrente elettrica. Prima dell'assemblaggio del segmento 4A (missione STS-97 del 30 novembre 2000) l'unica alimentazione era fornita dai pannelli solari dei moduli russi Zarya e Zvezda. I segmenti russi della stazione utilizzavano una corrente continua a 28 volt (come lo Shuttle). Nel resto della stazione la tensione fornita dai pannelli solari fornisce tensioni comprese tra 130 e 180 volt. La tensione è stabilizzata e poi portata a 160 volt DC per essere immessa nella stazione e poi convertita a 124 volt per le esigenze degli utilizzatori. La potenza viene convertita e suddivisa tra i due segmenti della stazione, questo si è reso fondamentale dopo la cancellazione del modulo russo Science Power Platform. I segmenti russi dipendono dai pannelli solari montati sui moduli statunitensi per l'alimentazione.[9]

Utilizzare linee ad alta tensione (da 130 a 160 volt) permette di utilizzare linee con diametro inferiore (a parità di potenza scorre meno corrente) e quindi di ridurre il peso del carico.

[modifica] Supporto vitale

Controlli ambientali e supporto vitale (ECLSS)
Controlli ambientali e supporto vitale (ECLSS)

L'ambiente della stazione e il supporto vitale è gestito dal Life Support System che provvede a controllare le condizioni atmosferiche, la pressione, il livello di ossigeno, l'acqua e la presenza di eventuali fiamme libere. Il sistema Elektron, genera ossigeno a bordo della stazione tramite l'elettrolisi dell'acqua. Il problema principale del supporto vitale è mantenere le condizioni atmosferiche, ma il sistema raccoglie, processa e immagazzina anche gli scoli della stazione. Per esempio il sistema ricicla i fluidi provenienti dai servizi igienici e condensa il vapore acqueo. I filtri a carbone attivo sono il metodo principale per rimuovere i sottoprodotti del metabolismo umano dall'aria. Il Node 3 fornirà i più avanzati sistemi di supporto vitale che siano mai stati portati nello spazio: oltre a riciclare acqua ed aria avrà un miglior generatore d'ossigeno; sarà anche in grado di verificare la presenza di sostanze tossiche nell'atmosfera, e conterrà una nuova toilette per l'equipaggio della stazione.

[modifica] Controllo dell'altitudine

Ci sono due sistemi per mantenere il controllo dell'altitudine e dell'orientamento: il sistema principale utilizza vari giroscopi per mantenere orientata la stazione sempre allo stesso modo rispetto alla terra. Se tale sistema smette di funzionare entra automaticamente in funzione il sistema di controllo dell'altitudine russo, che utilizza dei propulsori per mantenere l'altitudine della stazione fin quando il sistema principale non viene ripristinato. Quando uno shuttle è agganciato alla stazione è possibile utilizzare i suoi propulsori per aumentare l'altitudine della ISS. Questo approccio verrà utilizzato anche dall' ATV europeo, i cui razzi potranno variare l'assetto della stazione.

[modifica] Ricerche scientifiche

Uno degli obiettivi principali della ISS è fornire un posto per condurre quegli esperimenti che necessitano di condizioni particolari difficilmente riproducibili sulla terra, come la microgravità per esempio. I principali campi di ricerca sono la biologia (con esperimenti biomedici e sulle biotecnologie), la fisica (compresa la meccanica dei fluidi e la meccanica quantistica), la scienza dei materiali, l'astronomia (inclusa la cosmologia) e la meteorologia. Dal 2007 avvengono piccoli esperimenti riguardanti gli effetti a lungo termine della microgravità sugli esseri umani.

[modifica] Laboratori scientifici

Laboratorio Kibo
Laboratorio Kibo

Con l'arrivo di altri tre moduli di ricerca entro il 2010 saranno possibili molte nuove ricerche specializzate. Il laboratorio di ricerca presente sulla ISS è il Destiny Laboratory Module statunitense, costruito dalla NASA per quegli esperimenti generali riguardanti la permanenza prolungata dell'uomo nello spazio. Il Columbus è un altro modulo di ricerca, progettato dall'ESA per facilitare gli esperimenti scientifici nello spazio: è stato portato nello spazio il 7 febbraio 2008 durante la missione STS-122. Fornirà un laboratorio generico, l'European Drawer Rack , insieme a tre altri rack specificatamente progettati per esperimenti di biologia, di biomedica grazie allo European Physiology Modules e di fisica dei fluidi con il Fluid Science Laboratory; sono inoltre previsti un certo numero di esperimenti per lo studio della meccanica quantistica e della cosmologia. Il Japanese Experiment Module, noto come Kibō, prevede un laboratorio scientifico con due moduli pressurizzati ed una piattaforma esterna, il completamento è previsto non prima del 2009. È stato sviluppato dalla JAXA come osservatorio astronomico e per la raccolta di diversi dati; la sezione esterna potrà ospitare numerosi esperimenti grazie all'aiuto del braccio meccanico presente. Il Multipurpose Laboratory Module Russo, costruito dalla RKA ed il cui lancio è previsto alla fine del 2009, fornirà le risorse adeguate per esperimenti generici sulla microgravità. Oltre a questi moduli pressurizzati la NASA prevede di istallare una serie di EXPRESS Logistics Carrier, i quali permetteranno di eseguire alcuni esperimenti nel vuoto dello spazio, fornendo la necessaria elettricità e la potenza di calcolo necessaria in loco per processare i dati. Alcuni moduli di ricerca previsti sono stati cancellati, come il Centrifuge Accommodations Module e i due Russian Research Module. Anche diversi esperimenti, come Alpha Magnetic Spectrometer, sono stati ritardati o cancellati.

[modifica] Programmi di ricerca

Ci sono diversi programmi che riguardano lo studio della biologia sulla ISS: uno dei più importanti è quello che studia gli effetti della permanenza nello spazio sul corpo umano. Fenomeni come l'atrofia dei muscoli, l'osteoporosi e la dinamica dei fluidi corporei vengono attentamente studiati per minimizzarne le conseguenze e permettere viaggi spaziali lunghi molti mesi se non anni. Gli effetti della microgravità sullo sviluppo, la crescita ed il metabolismo di piante e successivamente animali vengono anch'essi studiati. I dati raccolti sembrano suggerire che sia possibile sintetizzare proteine dalla struttura sconosciuta sulla terra, grazie alla microgravità.

Esperimento sui materiali
Esperimento sui materiali

LA NASA vorrebbe inoltre studiare molti aspetti della fisica nello spazio. La meccanica dei fluidi in condizioni di microgravità non è ancora compresa appieno, ed in futuro i ricercatori si augurano di poter liberamente modellare i liquidi: infatti poiché i fluidi nello spazio possono essere mescolati quasi completamente senza dover tenere conto del loro peso, sarà possibile studiare quelle combinazioni di liquidi che non si mescolerebbero sulla terra.

Grazie ad esperimenti condotti all'esterno della stazione, a temperature molto basse ed in quasi assenza di peso sarà possibile ampliare le nostre conoscenze sugli stati della materia (in particolare sui superconduttori) poiché la combinazione di queste due condizioni dovrebbe far osservare i passaggi di stato come se li si vedesse al rallentatore.

Alcune ricerche esaminano la combustione nello spazio coinvolgendo l'efficienza delle reazioni e la formazione di sottoprodotti, con possibili miglioramenti nel processo di produzione dell'energia sia qui sulla terra che per i veicolo spaziali, cosa che avrebbe importanti conseguenze economiche ed ambientali. Gli scienziati si propongono di studiare aerosol, ozono, vapore acqueo e molti tipi di ossidi.

Sono inoltre previste ricerche sui raggi cosmici e sul pulviscolo interstellare, sull'antimateria e sulla materia oscura, con misurazioni impossibili da terra. Tutti questi esperimenti daranno il loro contributo per una visione più completa dell'universo.

Inoltre il mantenimento stesso di una presenza costante dell'uomo nello spazio aiuterà a migliorare il supporto vitale ed i controlli ambientali, a trovare nuovi metodi per la cura delle malattie e per la produzione di materiali, fornendo così quelle conoscenze indispensabili alla colonizzazione dello spazio da parte dell'uomo.

[modifica] Scopi della ISS

Nella NASA sono molti i critici del progetto, accusato di essere uno spreco di soldi e tempo a scapito di altri programmi, che a detta loro, sarebbero più utili. Ad esempio sono stati spesi circa 100 miliardi di dollari solo per le dozzine di missioni scientifiche senza equipaggio, che secondo i critici dell'esplorazione spaziale in generale, sarebbero dovuti essere spesi per problemi più seri sulla Terra.

Viceversa, i fautori dell'esplorazione spaziale, sostengono che tali critiche sono per lo meno miopi e forse ingannevoli. Essi sostengono, infatti, che quei miliardi di dollari spesi hanno già prodotto benefici tangibili per la popolazione terrestre. Secondo alcune valutazioni, è stato stabilito che il beneficio economico indiretto, fatto dalla commercializzazione delle tecnologie sviluppate durante l'esplorazione dello spazio da parte dell'uomo (dal 1961 ad oggi), ha fruttato più di sette volte l'investimento iniziale (altre stime più prudenziali hanno valutato l'introito in tre volte l'investimento iniziale). Tuttavia, il fatto che anche la ISS possa fruttare questi introiti, è tuttora argomento di forte dibattito.

Ad ogni modo, la ISS ha ospitato il primo "turista spaziale", Dennis Tito, che ha speso circa 20 milioni di $ per volare a bordo di una Sojuz (nell’ambito di una missione di rifornimento) e ha visto le prime nozze dallo spazio quando Jurij Malenčenko dalla stazione ha sposato Ekaterina Dmitriev che era nel Texas.

[modifica] Italia

Un'immagine del modulo italiano polifunzionale Leonardo, scattata il 05/01/05 al Kennedy Space Center
Un'immagine del modulo italiano polifunzionale Leonardo, scattata il 05/01/05 al Kennedy Space Center

Dopo gli Stati Uniti e la Russia, l'Italia è il terzo Paese al mondo per partecipazione alla Stazione Spaziale Internazionale. Indipendentemente dalla partecipazione dell'ESA, l'Italia ha contribuito alla Stazione Spaziale con i tre moduli polivalenti di logistica MPLM, costruiti dall'Alenia Spazio per conto dell'Agenzia Spaziale Italiana. Concepiti per poter integrare lo scompartimento dello Space Shuttle, contengono gli scompartimenti pressurizzati e porteranno i vari strumenti per gli esperimenti a bordo della ISS. La progettazione del modulo europeo "Columbus" è ispirata in gran parte a questi tre elementi.

L'Alenia Spazio ha costruito inoltre i Nodi 2 e 3 della stazione e la struttura di osservazione Cupola e partecipa alla progettazione e alla costruzione del veicolo di rifornimento e per il re-boost della stazione spaziale ATV (Automated Trasfer Vehicle).

L'impegno dell'Italia al progetto è quantificato in circa 520 milioni di euro (dal 1996 al 2003) tramite i programmi ESA e di più di 260 milioni di euro tramite il programma nazionale. I costi del programma nazionale sono quasi escusivamente concentrati sullo sviluppo del modulo MPLM.[10]

[modifica] Note

  1. ^ GAO. Space Station: Impact of the Expanded Russian Role on Funding and Research (PDF). GAO, (June 1994. URL consultato il 2006-11-03.
  2. ^ How Much Does It Cost? in International Space Station. European Space Agency, 9 Aug 2005. URL consultato il 18 Jul.
  3. ^ flightglobal.com NASA commits to Shuttle missions to International Space Station in International Space Station. FlightGlobal, 3 Mar 2006. URL consultato il 16 Sep.
  4. ^ Il modulo Columbus verrà portato in orbita dalla NASA e montato in cambio della produzione del Node 2 e Node 3 per la NASA
  5. ^ P6 Integrated Truss Structure, NASA Human Spaceflight
  6. ^ STS-116 Press Kit, NASA, page 72
  7. ^ STS-117 Press Kit, NASA
  8. ^ Con l'eliminazione del modulo abitativo le cuccette per dormire sono sparse per la stazione. Quando sarà completa 3 saranno nel segmento russo e 3 nel segmento statunitense. Altri posti saranno a disposizione per gli astronauti presenti temporaneamente sulla stazione.
  9. ^ English Boeing: Integrated Defense Systems - NASA Systems - International Space Station - Solar Power. Boeing. URL consultato il 2006-06-05.
  10. ^ L'Italia e la Stazione Spaziale Internazionale. URL consultato il 20-02-2007.

[modifica] Voci correlate

[modifica] Altri progetti

[modifica] Collegamenti esterni


 v  d  m 
Componenti della Stazione spaziale internazionale
In orbita Zarya - Unity (Node 1) - Zvezda - Destiny - Quest Airlock - Pirs Airlock - Harmony (Node 2) - Columbus
Lanciati periodicamente Multi-Purpose Logistics Module (3 in totale)
Previsti per lo Shuttle Kibō - Node 3 - Cupola - Docking Cargo Module - ExPRESS Logistics Carriers (5 in totale) - External Stowage Platforms
Previsti per il Proton Multipurpose Laboratory Module - European Robotic Arm
Altri sottosistemi Integrated Truss Structure - Canadarm2 - SPDM - External Stowage Platforms (3 in totale) - Pressurized Mating Adapter (3 in totale)
Cancellati o inutilizzati Centrifuge Accommodations Module - Interim Control Module - Universal Docking Module - Docking and Stowage Module - Habitation Module - Crew Return Vehicle - Propulsion Module - Science Power Platform - Russian Research Module
Navette di rifornimento Space Shuttle - Soyuz - Progress - Automated Transfer Vehicle - H-II Transfer Vehicle - SpaceX Dragon
Altro Assemblaggio Stazione Spaziale Internazionale


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