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Volare information kit Italian

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ESA astronaut Luca Parmitano will spend six months on the International Space Station as part of his Volare mission.

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Volare information kit Italian

  1. 1. 1 volare mission → NELLO SPAZIO CON LUCA PARMITANO
  2. 2. 2 European Space Agency Fin dagli inizi dell'era spaziale, l'Europa ha partecipato attivamente alle missioni nello spazio. Oggi lancia satelliti per l'osservazione della Terra, la navigazione, le telecomunicazioni e gli studi astronomici, invia sonde in punti remoti del sistema solare e collabora alle esplorazioni umane dello spazio. Lo spazio è una risorsa fondamentale per l'Europa e una preziosa fonte di informazioni per trovare risposte alle sfide globali. Lo spazio fornisce tecnologie e servizi indispensabili e aumenta la nostra comprensione del pianeta Terra e dell'universo. Dal 1975 l'European Space Agency (ESA) è protagonista dello sviluppo di queste competenze spaziali. Riunendo le risorse dei 20 Stati membri, l'ESA svolge programmi e attività che vanno ben oltre le competenze e gli interessi di ogni singolo stato europeo, sviluppando i lanciatori, i veicoli spaziali e le strutture a terra che permettono all'Europa di mantenersi all'avanguardia della ricerca spaziale globale. Coverimage:ESA–S.Corvaja Fanno parte dell'ESA 20 Stati membri: 18 stati dell'Unione Europea (Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Italia, Lussemburgo, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Romania, Spagna, Svezia e Regno Unito) più Norvegia e Svizzera. Altri otto paesi della UE hanno Accordi di Cooperazione con l'ESA: Estonia, Slovenia, Ungheria, Cipro, Lettonia, Lituania, Malta e Repubblica Slovacca. La Bulgaria sta negoziando un Accordo di Cooperazione. Il Canada partecipa ad alcuni programmi in base a un Accordo di Cooperazione.
  3. 3. 4 SEI MESI A BORDO DELLA STAZIONE SPAZIALE INTERNAZIONALE Descrizione della missione 8 LUCA PARMITANO Il primo della nuova generazione di astronauti dell'ESA 14 L'EQUIPAGGIO Compagni di missione 18 TUTTO LO SPAZIO POSSIBILE La Stazione Spaziale Internazionale 22 RICERCA A BENEFICIO DELL'UMANITÀ La scienza europea nello spazio 28 IN VIAGGIO CON LA SOYUZ Record di servizio nello spazio 34 TRAFFICO VERSO LA STAZIONE I veicoli in visita 38 SPAZIO E ISTRUZIONE Stimoli per le nuove generazioni Pubblicato dal Promotion Office del Direttorato ESA di Human Spaceflight and Operations. ESTEC, PO Box 299 2200 AG Noordwijk Paesi Bassi email: hsocom@esa.int ESA e il logo ESA sono marchi commerciali dell'Agenzia Spaziale Europea. La riproduzione o la distribuzione di materiale identificato come protetto da copyright di terze parti deve essere autorizzata dal titolare di copyright. Data: febbraio 2013 Copyright © 2013 European Space Agency www.esa.int www.youtube.com/ESA www.flickr.com/europeanspaceagency @esa @astro_luca blogs.esa.int/volare esa.int/volare blogs.esa.int/astronauts
  4. 4. 4 → SEI MESI A BORDO DELLA STAZIONE SPAZIALE INTERNAZIONALE Descrizione della missione NASA
  5. 5. 5 Una nuova generazione di astronauti europei è pronta per viaggiare nello spazio. Luca Parmitano sarà il primo dei nuovi astronauti dell'ESA a vivere e lavorare per sei mesi sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Il veicolo dell'astronauta italiano e dei suoi compagni di equipaggio, il cosmonauta russo Fyodor Yurchikhin e l'astronauta della NASA Karen Nyberg, sarà lanciato su un vettore Soyuz dal cosmodromo di Baikonur, Kazakistan, il 29 maggio 2013. Luca lavorerà come ingegnere di volo a bordo della Stazione Spaziale per le Expedition 36 e 37. Dopo essersi qualificato come astronauta europeo, Luca è stato proposto dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) per la missione "Volare". Luca sarà il quarto cittadino italiano a raggiungere la Stazione Spaziale, e Volare sarà la quinta missione di lunga durata dell'ESA sulla Stazione. Nei 166 giorni della suamissione,Parmitanoparteciperàacirca20esperimenti dell'ESA in ambiti di ricerca come fisiologia umana, fisica dei fluidi, scienza dei materiali, biologia, radiazioni spaziali e dimostrazioni tecnologiche. Le attività di ricerca di Luca riguarderanno ambiti tanto diversi quanto la comprensione dei meccanismi dell'orologio biologico umano e la fusione dei metalli leggeri. La maggior parte degli esperimenti si svolgerà nel laboratorio europeo Columbus, una piattaforma di ricerca avanzata che fornisce importanti risultati scientifici per i cittadini della Terra. Luca non si occuperà soltanto degli esperimenti dell'ESA, ma anche di oltre 20 esperimenti per le agenzie spaziali statunitense, canadese e giapponese, utilizzando circa 30 apparati di ricerca a bordo. A bordo, le nostre mansioni cambiano a seconda del compito del giorno: possiamo essere di volta in volta idraulici, ingegneri, scienziati, cuochi o piloti. Luca ParmitanoStelle fotografate con tempi lunghi di esposizione dalla Stazione Spaziale Internazionale nel 2012
  6. 6. 6 Uno dei punti salienti della missione Volare è la partecipazione di Luca alle operazioni robotiche per ricevere i veicoli senza equipaggio. Durante le manovre di attracco del quarto HTV giapponese, Luca comanderà il principale braccio robotico della Stazione. Sarà inoltre di supporto alle complesse operazioni di attracco dei cargo Dragon (SpaceX) e Cygnus (Orbital Sciences) nell'ambito del programma di rifornimento commerciale della NASA. Le mansioni di Luca come ingegnere di volo a bordo della Stazione saranno molteplici. Dovrà occuparsi delle operazioni logistiche sul cargo europeo ATV Albert Einstein,compresiilmonitoraggiodeisistemieilcomando del veicolo. L'ATV è il più grande tra i veicoli a servizio della Stazione. Oltre a trasportare più di sei tonnellate di carico essenziale, l'ATV eseguirà regolarmente manovre di rettifica dell'orbita e controllo dell'assetto della Stazione Spaziale Internazionale. Volare evoca l’Italia, il mio passato da pilota e il mio viaggio verso la Stazione. Esprime il mio stile di vita. Luca Parmitano “ „ Tutti i dati di Volare Sito di lancio Baikonur, Kazakistan Data di lancio 29 maggio 2013 Attracco 6 ore dopo il lancio Rientro 10 novembre 2013 Veicolo di lancio/rientro Soyuz TMA-09M Lanciatore Soyuz FG Durata della missione 166 giorni (Dati aggiornati al febbraio 2013) Nome e logo della missione Il nome e il logo della missione sono stati scelti nell'ambito di due concorsi organizzati in Italia dall'ASI. "Volare", dal celebre ritornello della canzone di Domenico Modugno "Nel blu dipinto di blu", è il nome proposto da un ingegnere di 32 anni, Norberto Cioffi, e simboleggia la ricerca di nuove frontiere e opportunità di scoperta. Il logo rappresenta molti elementi della missione di Luca: la Soyuz che lo porterà fino all'avamposto in orbita, la Stazione Spaziale e i colori della bandiera italiana. Le orbite rappresentano l'aspirazione dell'uomo a viaggiare oltre la Terra e il suo desiderio di conoscenza. Il logo vincente è stato disegnato da una studentessa ventottenne, Ilaria Sardella. ESA–S.Corvaja
  7. 7. 7 Un biglietto italiano per lo spazio Il volo che porterà Luca ParmitanosullaStazione Spaziale è frutto di un accordo tra l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e la NASA. L'ASI ha accettato di produrre moduli di proprietà statunitense per la Stazione ricevendo in cambio sei opportunità di volo per i propri astronauti nazionali. Volare sarà la prima missione europea di lunga durata sulla Stazione organizzata in accordo con l'ASI. Assistenza da terra Una rete mondiale di centri di controllo fornisce assistenza giorno e notte agli astronauti che vivono e lavorano a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. In Europa, gli esperti del Columbus Control Centre di Oberpfaffenhofen, vicino a Monaco, Germania, rappresentano il collegamento diretto con Luca in orbita. Sono a disposizione per fornirgli assistenza 24 ore su 24, conoscono esattamente la posizione di tutto ciò che si trova a bordo della Stazione e ne conoscono il funzionamento. I ricercatori a terra possono controllare e monitorare dai loro uffici gli esperimenti che si svolgono nel laboratorio europeo Columbus. Questo è possibile grazie a connessioni dedicate con sette User Support and Operations Centre (USOC) in tutta Europa. Luca sarà il primo astronauta europeo a raggiungere la Stazione in tempo record – la sua capsula Soyuz attraccherà dopo solo quattro orbite in meno di sei ore, vale a dire otto volte più rapidamente rispetto a una normalemissioneSoyuz.Potendoeffettuareilrendezvous e l'attracco nella stessa giornata, Luca guadagnerà due giorni di lavoro a bordo della Stazione. Le attività didattiche di Volare riguarderanno la robotica. La costruzione di un robot per afferrare gli oggetti a bordo della Stazione, le conversazioni via radio con gli studenti e un concorso internazionale per dimostrare di essere in forma come un astronauta sono solo alcune delle attività che coinvolgeranno gli studenti delle scuole primarie e secondarie e delle università. ESA–S.Corvaja DLR
  8. 8. 8 → LUCA PARMITANO Il primo della nuova generazione di astronauti dell’ESA ESA–A.Conigli
  9. 9. 9 Luca Parmitano è il primo della nuova generazione di astronauti europei a partecipare a una missione di lunga durata nello spazio. Egli rappresenta i valori di una giovane classe di astronauti impegnati nelle missioni spaziali: professionalità, impegno nel lavoro e spirito di squadra. Quando l'ESA ha aperto la selezione di candidati tra i propri Stati membri per potenziare l'European Astronaut Corps, ha ricevuto più di 8000 domande. Luca e altri cinque candidati hanno superato un difficile processo di selezione della durata di un anno e, con orgoglio, sono entrati a far parte della European astronaut class 2009. Frequent flyer Luca Parmitano è nato a Paternò, in Sicilia, nel 1976. È maggiore dell'Aeronautica Militare Italiana ed ha alle spalle una lunga esperienza da pilota. Ha al suo attivo più di 2000 ore di volo su oltre 20 tipi di aerei ed elicotteri militari ed ha volato su oltre 40 tipi diversi di velivoli. Si è laureato in scienze politiche con una tesi in diritto internazionale. Inseguendo il suo sogno di volare, ha iniziato a frequentare le più importanti accademie di volo del mondo. Luca ha seguito i corsi della US Air Force negli Stati Uniti e in Germania. Si è diplomato come ufficiale di guerra elettronica e ha completato il programma di leadership tattica nell'Aeronautica Militare Italiana. Nel 2007 è stato selezionato per diventare pilota collaudatore. Luca ha inoltre un diploma in scienze aeronautiche rilasciato dall'Accademia Aeronautica dell'Aeronautica Militare Italiana. Dopo essere diventato astronauta, Luca ha conseguito un master in ingegneria del volo sperimentale. Sposato e padre di due bambine, Luca è appassionato di immersioni subacquee e pratica lo snowboard, il paracadutismo e il sollevamento pesi. È un avido lettore di romanzi di fantascienza e ama la musica. I colleghi descrivono Luca come una persona molto concentrata sugli obiettivi ed equilibrata, sempre pronta a reagire rapidamente e con spiccate doti di leadership. Addestramento Inmenoditreanni,Lucahafrequentatotuttiecinqueicentri di addestramento dei partner internazionali acquisendo le conoscenze e le capacità necessarie per la sua missione. Il suo addestramento personalizzato lo ha portato a Houston, Stati Uniti, al centro di Star City, vicino a Mosca, a Tsukuba, nei pressi di Tokyo, a Montreal, Canada, e all'European Astronaut Centre di Colonia, Germania.
  10. 10. 10 European astronaut class 2009 Circa metà del suo addestramento si è svolta nel centro di Star City. Luca ne ha completato un altro 40%, circa 30 mesi, negli Stati Uniti e il rimanente 10% tra l'European Astronaut Centre e le agenzie spaziali giapponese e canadese. Le attività d'importanza critica vengono ripetute più e più volte. Come ingegneredi volo sulla Soyuz, Luca deveavere al proprioattivoungrannumerodi"oredivolo"nelsimulatore del veicolo russo e per questo si è allenato fino ad acquisire completa dimestichezza con la cabina di pilotaggio ed essere in grado di controllare perfettamente la Soyuz in qualunque situazione. Durante le simulazioni, Luca ha azionato i comandi del veicolo e indossato la tuta di volo russa Sokol. Tutor specializzati gli hanno insegnato le fondamentali procedure di lancio e atterraggio e come fare fronte a problemi di depressurizzazione, incendio o fuoriuscita di sostanze tossiche. Luca ha inoltre imparato a parlare russo, una competenza fondamentale in caso d'emergenza. Utilizzandodeimodelliagrandezzanaturale,Lucahapotuto conoscere i sistemi della Stazione Spaziale e apprenderne il funzionamento. Si è addestrato a utilizzare tutte le apparecchiature e a svolgere tutte le operazioni necessarie per portare a termine gli esperimenti previsti dalla sua missione. Ha trascorso ore a conoscere ogni angolo del ↑ Astronauti dell'ESA da sinistra: Timothy Peake, Samantha Cristoforetti, Andreas Mogensen, Alexander Gerst, Thomas Pesquet e Luca Parmitano laboratorio europeo Columbus dove si svolgerà la maggior parte degli esperimenti a cui parteciperà. Le operazioni robotiche sono uno dei punti salienti della missione di Luca. L'astronauta ha imparato che quando si azionano i bracci robotici nello spazio vi è più di quanto l'occhiopossavedere–lacomprensionedelloromovimento richiede una particolare 'ginnastica' mentale. Si è allenato a far compiere al braccio movimenti fluidi utilizzando i controlli manuali per evitare pericolose oscillazioni. Indossando una tuta spaziale, Luca si è inoltre addestrato a compiere le passeggiate nello spazio nell'enorme piscina in cui è immerso un modello a grandezza naturale della Stazione Spaziale. Luca è in grado di interpretare un elettrocardiogramma e persino di estrarre un dente cariato nello spazio all'occorrenza. Fornirà informazioni continue sul suo stato di salute e sugli esperimenti medici nei quali è un soggetto di prova, sottoponendosi a prelievi del sangue, misurazioni della frequenza cardiaca e controlli degli occhi. Luca ha partecipato a corsi di sopravvivenza in ambienti estremi, addestrandosi a fronteggiare emergenze di tutti i tipi in condizioni di prolungato isolamento e stress psicologico. ESA–M.Koell
  11. 11. 11 ↑ Gli astronauti dell’ESA Timothy Peake (al centro) e Luca Parmitano durante l’addestramento di base per le procedure e tecniche mediche ↖ L’addestramento di base comprende operazioni come l’installazione dei contenitori. Luca ha fatto pratica insieme agli astronauti dell’ESA Thomas Pesquet (al centro) e Timothy Peake ← I corsi di sopravvivenza sono una parte importante di tutti gli addestramenti per le missioni Soyuz. Da sinistra: l’astronauta della NASA Karen Nyberg, il cosmonauta Fyodor Yurchikhin e l’astronauta dell’ESA Luca Parmitano durante il corso di sopravvivenza invernale nei pressi di Star City, Russia ← Come accendere un fuoco durante un corso di sopravvivenza invernale. La Soyuz di Luca potrebbe atterrare in un’area fredda e remota. In questo caso l’equipaggio dovrebbe mettere in atto tecniche di sopravvivenza in attesa dei soccorsi ↙ Allenamento in palestra al Johnson Space Center della NASA negli Stati Uniti ↓ Quando una Soyuz fa ritorno sulla Terra, vi è sempre la possibilità che termini il suo volo in acqua. Luca ha seguito corsi di sopravvivenza vicino a Star City, Russia ESA–D.Baumbach ESA–T.BourryGCTCGCTC GCTC ESA–S.Corvaja
  12. 12. 12 ESA–S.Corvaja
  13. 13. 13 Che ora è a bordo della Stazione? Luca ha in programma di sfruttare ogni momento nello spazio, ma senza perdere il collegamento con la Terra – un orologio a doppio fuso gli indicherà l'ora a bordo della Stazione, sincronizzata con l'ora di Greenwich (GMT), e l'ora a Houston (CST), negli Stati Uniti, dove vive la sua famiglia. I compiti nello spazio Una volta a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, Luca assumerà le proprie funzioni come membro dell'equipaggio e ingegnere di volo. I suoi compiti: • Esperimenti. Luca utilizzerà di frequente le dotazioniscientifichedellaStazione,inparticolare il laboratorio europeo Columbus. • Assistenza a operazioni robotiche complesse. Luca è in grado di azionare il braccio robotico principale della Stazione e pertanto parteciperà alle operazioni di attracco del quarto HTV giapponese. • Assistenza alla operazioni di attracco e alla gestione del carico dei veicoli commerciali Dragon e Cygnus. • Gestione delle operazioni logistiche per l'ATV Albert Einstein, come il monitoraggio dei sistemi e l'invio di comandi. Luca si occuperà delle operazioni di allestimento del veicolo, compresa la preparazione al distacco. • Funzione di ufficiale medico a supporto del medico di bordo e del team medico a terra in caso di problemi medici. • Supporto alle attività di manutenzione per la Stazione Spaziale Internazionale. • Luca è perfettamente addestrato per svolgere eventuali attività extraveicolari. Se necessario, potrà uscire all'esterno della Stazione con una tuta spaziale per installare apparecchiature o effettuare riparazioni. 12:00 05:00 10:00ISS italy houston Quando ero giovane, tornare a casa significava tornare a casa mia. Quando ero all'Accademia Aeronautica di Pozzuoli, tornare a casa significava attraversare lo Stretto di Messina. Quando sono diventato un astronauta, ho vissuto inizialmente a Colonia e atterrare a Roma mi faceva già sentire a casa. Il sogno degli astronauti della mia generazione è di potere un giorno osservare la Terra e la Luna dallo spazio e pensare: “Sto tornando a casa” Luca Parmitano La vita nello spazio • Prime due settimane: adattamento alla microgravità e apprendimento dei processi della Stazione Spaziale • Giorni feriali: sei ore di lavoro con un'ora e mezzo di esercizio fisico • Week-end: pulizie, attività scientifica volontaria e tempo libero • Telefonate quotidiane alla famiglia e agli amici • Conferenze mediche settimanali per verificare lo stato di salute e la forma fisica • Sonno: otto ore al giorno • Assistenza giorno e notte dal Columbus Control Centre di Oberpfaffenhofen, Germania
  14. 14. 14 → L’EQUIPAGGIO Compagni di missione Dal 2009, la Stazione Spaziale Internazionale è stata ininterrottamente un ambiente di vita e di lavoro per un equipaggio di almeno sei astronauti. La rotazione dell'equipaggio è la prassi a bordo della Stazione: quattro volte all'anno, puntualmente, tre astronauti arrivano e tre ripartono. Mantenere la Stazione costantemente abitata richiede un'attenta pianificazione. Le Soyuz possono trasportare solo tre astronauti per volta e i lanci e i rientri vengono generalmente programmati per la primavera e l'autunno allo scopo di evitare le condizioni climatiche estreme che possono interessare le steppe del Kazakistan dove si trova il sito di lancio. I diversi turni a bordo della Stazione Spaziale sono detti spedizioni e sono numerati progressivamente ad ogni cambiamento del gruppo di sei. Gli equipaggi di tre astronauti cambiano quattro volte all'anno, quindi ogni astronauta rimane nello spazio per circa sei mesi partecipando a due spedizioni consecutive. Ad ogni nuova spedizione, cambia il comandante. Il comandante è scelto tra gli astronauti più esperti della Stazione e garantisce la sicurezza di tutti i membri dell'equipaggio. Ad ogni equipaggio che arriva a bordo di una Soyuz sono assegnati un numero tecnico, un numero di missione sulla Stazione Spaziale e un segnale di chiamata. Per la sua missione di sei mesi, Luca Parmitano avrà diversi nomi tra cui scegliere: farà parte della Expedition 36 per quattro mesi e della Expedition 37 per due mesi e sarà membro dell'equipaggio della Soyuz TMA-09M/35S con il segnale di chiamata Olympus. Voleranno insieme a lui a bordo della Soyuz il cosmonauta russo Fyodor Yurchikhin e l'astronauta della NASA Karen Nyberg. Roscosmos
  15. 15. 15 Astronauti in cifre • Oltre 500 persone hanno viaggiato nello spazio, 200 hanno raggiunto la Stazione Spaziale Internazionale • Al cosmonauta Sergei Krikalev va il record di permanenza nello spazio: 803 giorni Ha partecipato a due missioni sulla Stazione Spaziale per un totale di 318 giorni • Gli astronauti hanno compiuto oltre 160 passeggiate spaziali per costruire la Stazione e provvedere alla sua manutenzione • 6 mesi: il tempo che un astronauta generalmente trascorre a bordo della Stazione L'occupazione permanente della Stazione Spaziale Internazionale da parte di sei astronauti si è dimostrata una formula vincente. Sei astronauti sempre operativi a bordo triplicano il tempo dedicato alla ricerca rispetto ai precedenti equipaggi di tre persone. Il sistema di rotazione permette agli astronauti di svolgere le proprie funzioni operative e la manutenzione dei sistemi della Stazione. Tutti gli astronauti sono addestrati secondo il metodo single-flow-to-launch che prevede che ogni equipaggio funga da riserva per la spedizione precedente. Questo processo ottimizza le operazioni limitando a meno di tre anni il tempo di addestramento di ogni membro dell'equipaggio. Pavel Vinogradov Alexander Misurkin Chris Cassidy Fyodor Yurchikhin Karen L. Nyberg Luca Parmitano Oleg Kotov Sergei Ryazansky Michael S. Hopkins Comandante ← Ingegnere di volo 1 ← Ingegnere di volo 2 ← Ingegnere di volo 3 ← Ingegnere di volo 5 ← Ingegnere di volo 4 ← → Comandante → Ingegnere di volo 1 → Ingegnere di volo 2 → Ingegnere di volo 3 → Ingegnere di volo 4 → Ingegnere di volo 5 ISS Expedition 36 Maggio 2013 - Settembre 2013 ISS Expedition 37 Settembre 2013 - Novembre 2013 La rotazione degli equipaggi Astronauti o cosmonauti? Una persona che viaggia nello spazio può essere detta astronauta o cosmonauta, i due termini sono sinonimi. La parola cosmonauta deriva dal greco kosmos che significa universo e nautes che significa marinaio. Per convenzione, si definiscono cosmonauti i viaggiatori dello spazio russi, mentre il termine taikonauta identifica un astronauta cinese. ESA–S.Corvaja
  16. 16. PavelVinogradov Roscosmos Expedition 35/36 Pavel Vinogradov è uno dei primi 25 astronauti in termini di tempo totale trascorso nello spazio. Ha 59 anni e per metà della sua vita ha lavorato in campo spaziale, occupandosi in particolare di sviluppo del software per i veicoli recuperabili e preparazioni al lancio di veicoli spaziali.Nel1997PavelharaggiuntolastazionespazialeMir, rimanendo a bordo circa 200 giorni e compiendo cinque passeggiatespaziali.Nel2006ilcosmonautahapartecipato a una missione sulla Stazione Spaziale Internazionale come comandante dell'equipaggio della Expedition 13. I compagni di Luca Expedition 36 Fyodor Yurchikhin è un cosmonauta di grande esperienza. Ha 54 anni ed è stato tre volte sulla Stazione Spaziale Internazionale: una volta a bordo dello Space Shuttle (STS-112) e due a bordo della Soyuz per missioni di lunga durata (Expedition 15 e 24/25), effettuando un totale di cinque passeggiate spaziali. Fyodor decise da bambino che avrebbe fatto l'astronauta e si è sempre impegnato a fondo nella propria carriera. Laureato in ingegneria meccanica con una specializzazione in aeronautica, ha lavorato al centro di controllo delle missioni in Russia prima di diventare cosmonauta ormai quarantenne. Fyodor osserva: La Stazione ci fa capire di essere parte di un team straordinario di persone diverse per nazionalità, ma capaci di lavorare bene insieme a un progetto comune. Karen Nyberg è stata la cinquantesima donna a viaggiare nello spazio nel 2008. Ora quarantatreenne, ha desiderato diventare astronauta fin da bambina. Alle superiori fu soprannominata the rocket scientist e un amico scrisse sul suo annuario scolastico Divertiti sulla Luna. Karen ha volato sullo Space Shuttle Discovery della NASA (STS-124) per la seconda delle tre missioni dedicate all'installazione del laboratorio giapponese Kibo. Ha guidato le operazioni dei bracci robotici per collegare Kibo alla Stazione, divenendo il primo astronauta nella storia ad avere azionato i bracci robotici dello Shuttle, della Stazione e giapponesi. Karen ha un dottorato in ingegneria meccanica. Tra le sue ricerche vi sono gli studi sulla termoregolazione umana e le prove metaboliche sperimentali riguardanti in modo specifico il controllo della neutralità termica nelle tute spaziali. Sposata con l'astronauta Douglas Hurley, ama il trackingetrascorrevolentieriiltempoliberoconisuoicani. Fyodor Yurchikhin Expedition 36/37 Karen Nyberg Expedition 36/37 ROSCOSMOS 16 3o 380 giorni nello spazio volo spaziale 1o volo spaziale 3o 359 2o 15 gi 4o 370 giorni nello spazio volo spaziale volo spaziale2o 13 giorni nello spazio 4o 370 giorni nello spazio volo spaziale volo spaziale 2o 13 giorni nello spazio
  17. 17. Michael Hopkins NASA Expedition 37/38 Ispirato dai primi successi del programma Space Shuttle, Michael Hopkins inseguiva il sogno di volare nello spazio già alle scuole superiori. Laureatosi in ingegneria aerospaziale, ha prestato servizio come tenente colonnello nella US Air Force. Ha vissuto per quasi due anni a Parma dove ha studiato scienze politiche. Michael è stato selezionato come assistente speciale del Vicepresidente del Joint Chiefs of Staff al Pentagono. Nel 2009 è entrato a far parte della 20a classe di astronautidellaNASA,laprimadellagenerazionepostShuttle. Oleg Kotov Roscosmos Expedition 37/38 Oleg Kotov è colonnello dell'aeronautica militare russa ed esperto di medicina spaziale. Nei primi anni di attività come medico, Oleg Kotov ha studiato la fisiologia dell'altitudine e gli effetti del volo spaziale sul corpo umano. Il cosmonauta quarantasettenne è stato ingegnere di volo per la Expedition 15 nel 2007 e comandante della Expedition 23 nel 2010. Durante l'ultima missione, Oleg ha dovuto assumere il comando manuale di un veicolo Progress e guidarlo per l'attracco alla Stazione, il primo caso nella storia della Progress. Christopher Cassidy NASA Expedition 35/36 Christopher Cassidy ha l'onore di essere la 500° persona a volare nello spazio. Ha iniziato la propria carriera come membro delle US Navy SEALs. A 43 anni, gli piace ancora chiamare i suoi colleghi astronauti compagni di viaggio. Christopher ha volato sulla Stazione Spaziale a bordo dello Space Shuttle Endeavour della NASA (STS-127), svolgendo più di 18 ore di attività extraveicolari per l'installazione e il completamento della costruzione di Kibo, il laboratorio giapponese. Ha lavorato come Capsule Communicator (CAPCOM) nel controllo missioni per più di due anni. Aleksandr Misurkin Roscosmos Expedition 35/36 Aleksandr Misurkin è stato maggiore dell'aeronautica militare russa prima di essere selezionato come cosmonauta nel 2006. È stato pilota istruttore di prima categoria ed ha al proprio attivo 1600 ore di volo su jet di addestramento dell'aeronautica militare russa. Aleksandr ha seguito corsi di sopravvivenza in condizioni estreme, nel deserto e in mare. Il cosmonauta trentacinquenne pratica lo sci alpino e il go-kart nel tempo libero. Expedition 37 Sergei Ryazansky Roscosmos Expedition 37/38 Sergei è diventato cosmonauta per tradizione familiare − suo nonno era un ingegnere missilistico che collaborò alla storica prima missione nello spazio di Yuri Gagarin. Dopo la laurea in biochimica, ha iniziato a lavorare all'Istituto per i Problemi Biomedici di Mosca. Qui, come ricercatore e cosmonauta collaudatore, ha partecipato a uno studio di isolamento della durata di 105 giorni nel 2009. Oggi Sergei ha 38 anni e spera di potere contribuire alle future missioni umane su Marte. 17 3o 380 giorni nello spazio volo spaziale 1o volo spaziale 3o 359 giorni nello spazio volo spaziale 2o 15 giorni nello spazio volo spaziale 3o 380 giorni nello spazio volo spaziale 1o volo spaziale 3o 359 giorni nello spazio volo spaziale 2o 15 giorni nello spazio volo spaziale 3o 380 giorni nello spazio volo spaziale 1o volo spaziale 3o 359 giorni nello spazio volo spaziale 2o 15 giorni nello spazio volo spaziale 3o 380 giorni nello spazio volo spaziale 1o volo spaziale 3 2 3 o 380 giorni nello spazio volo spaziale 1 o volo spaziale 3 o 359 giorni nello spazio volo spaziale 2 o 15 giorni nello spazio volo spaziale
  18. 18. 18 → TUTTO LO SPAZIO possibile La Stazione Spaziale Internazionale ESA/NASA L'ATV europeo Johannes Kepler e lo Space Shuttle Endeavour agganciati alla Stazione Spaziale Internazionale, ripresi dall’astronauta dell’ESA Paolo Nespoli dalla Soyuz TMA-20 dopo il distacco nel 2011
  19. 19. 19 La Stazione Spaziale Internazionale è un eccellente esempio di cooperazione globale, che vede Europa, Stati Uniti, Russia, Giappone e Canada impegnati in una delle più vaste partnership nella storia della scienza. La Stazione è la più grandiosa opera di ingegneria mai realizzata dall'uomo.Questoavampostoumanoinorbitaterrestreèun trampolino di lancio per le future esplorazioni dello spazio. Da oltre un decennio, la ISS riunisce l'umanità in un progetto comune di vita e lavoro nello spazio. Il complesso in orbita ha le dimensioni di un campo da calcio – uno spazio sufficiente per l'equipaggio e per un gran numero di esperimenti. Questo laboratorio non ha uguali sulla Terra ed è equipaggiato per condurre ricerche in condizioni di microgravità. LaStazioneSpazialeèoggicompleta,pienamenteoperativa e supportata da un'ampia partnership internazionale. Un'intensa attività di ricerca e un utilizzo efficiente di questo laboratorio hanno permesso di realizzare nuove applicazioni e fornito informazioni utili all'umanità – dallo spazio direttamente a casa nostra. Un laboratorio di ricerca in caduta libera nello spazio Da decenni, gli esperimenti nello spazio rispondono a numerosi quesiti scientifici, danno impulso allo sviluppo tecnologico e a volte forniscono risultati inaspettati. La Stazione Spaziale Internazionale è stata portata a termine dopo quasi 13 anni di lavori di costruzione. Oggi si registra un record di attività scientifiche svolte a bordo per studiare gli effetti sul corpo umano di una lunga permanenza in condizioni di microgravità. La gravità influisce su quasi tutte le nostre azioni sulla Terra. In caduta libera attorno al pianeta, gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale vivono in condizioni di microgravità. Lassùgliscienziatisvolgonoricerchepionieristiche,verificano le teorie e allargano sempre più i confini del sapere umano. Questo laboratorio internazionale ad alta quota è provvisto di sofisticate tecnologie per la ricerca scientifica in settori quali la fisiologia umana, la biologia, la fisica fondamentale, le scienze dei materiali, l'osservazione della Terra e la scienza spaziale. La Stazione è un luogo privilegiato e unico per la raccolta di dati scientifici. L'osservazione di strutture come i ghiacciai, le aree agricole, le città e le barriere coralline, può integrare i dati forniti dai satelliti per offrirci una visione completa del nostro pianeta. La scienza nello spazio sostiene lo sviluppo tecnologico e favorisce la ricerca e l'istruzione scientifica. Lo sapevate? • Quando il cielo è limpido, all'alba o al tramonto,laStazioneSpazialeInternazionale è visibile a occhio nudo dalla Terra e appare come una stella luminosa in movimento • Lo spazio utilizzato dagli astronauti a bordo dellaStazioneèsuperioreallasuperficiediun appartamento di cinque stanze, vi sono due bagni, attrezzature sportive ed un modulo a volta con finestre a 360° chiamato Cupola • La Stazione è abitata da 13 anni. Nessun'altra stazione spaziale è stata abitata così a lungo o ha ricevuto più visitatori • Per costruire la Stazione ed effettuarne la manutenzione, sono state compiute più di 130 missioni spaziali
  20. 20. Columbus Il laboratorio Columbus è la prima struttura di ricerca europea permanente nello spazio. Da quando è stato collegato alla Stazione nel 2008, questo laboratorio multifunzionale genera dati scientifici in ambiti diversi. Le piatteforme esterne sono dedicate agli esperimenti e alle applicazioni che riguardano la scienza spaziale, l'osservazione della Terra e le tecnologie. Automated Transfer Vehicle: rifornisce e serve la Stazione Spaziale Harmony e Tranquillity Il Nodo 2 Harmony è un modulo di collegamento tra i laboratori Columbus, Destiny e Kibo. È inoltre provvisto di tre porte di attracco per i veicoli in visita. Il Nodo 3 Tranquillity, collegato al Nodo 1 Unity, contiene i sistemi di supporto vitale e attrezzature ginniche per sei membri dell'equipaggio, il modulo Cupola e altre porte di attracco. Le parti europee della Stazione Spaziale Internazionale ESA/NASA ESA/NASA 20
  21. 21. Permanent Multipurpose Module: utilizzato principalmente per stoccare ricambi, rifornimenti e rifiuti Node 2: modulo di collegamento Cupola L'osservatorio Cupola è il più recente modulo di fabbricazione europea della Stazione. La volta a sette finestre del modulo offre agli astronauti una vista panoramica della Terra e una chiara visuale per controllare a distanza le apparecchiature che si trovano all'esterno della Stazione. Automated Transfer Vehicle L'Automated Transfer Vehicle è il veicolo europeo monouso senza equipaggio utilizzato per trasportare cibo, propellente e altri rifornimenti essenziali sulla Stazione. Il veicolo è in grado di effettuare in modo autonomo le operazioni di attracco e di separazione. L'ATV può risollevare la Stazione per correggerne l'orbita. Il quarto ATV, l'Albert Einstein, sarà lanciato nell'aprile 2013. Columbus: il modulo di ricerca europeo Node 3: modulo di collegamento Cupola: un modulo a volta con finestre per osservare e guidare le operazioni all’esterno della Stazione ESA/NASA ESA/NASA 21
  22. 22. 22 → RICERCA A BENEFICIO DELL’UMANITÀ La scienza europea nello spazio ESA/MIA–G.Pani Immagine al microscopio di una cellula immunitaria umana acquisita sulla Stazione Spaziale Internazionale durante l’esperimento Motion and Interact
  23. 23. Nei sei mesi della missione, Luca e gli altri membri dell'equipaggio effettueranno circa 40 esperimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale. I risultati andranno a vantaggio dell'umanità e spianeranno la strada per le future esplorazioni dello spazio. L'equipaggio dedica molto tempo all'attività scientifica. Gli esperimenti europei coprono diverse discipline e sono scelti in base alla fattibilità e ai potenziali benefici. Luca utilizzerà la dotazione scientifica della Stazione Spaziale e in particolare le attrezzature del laboratorio europeo Columbus. Questo modulo offre agli scienziati l'opportunità unica di svolgere ricerche in condizioni di microgravità. Columbus è il biglietto d'ingresso dell'Europa per la Stazione Spaziale e il maggiore singolo contributo dell'ESA all'avamposto in orbita. Durante la missione Volare, solo Luca parteciperà a oltre 20 esperimenti delle agenzie spaziali statunitense, canadese e giapponese. 23
  24. 24. 24 Ricerche sull'uomo CIRCADIAN RHYTHMS Noi tutti abbiamo un orologio interno, chiamato sistema circadiano, che ci indica approssimativamente l'ora del giorno e ci permette di dormire di notte. Normalmente, il nostro orologio biologico è sincronizzato con il ciclo di 24 ore della Terra. Questo ciclo è alterato in orbita. A bordo della Stazione Spaziale Internazionale Luca vedrà 16 albe e 16 tramonti ogni giorno. Nell'esperimento Circadian Rhythms Luca si sottoporrà a misurazioni della temperatura e della melatonina, un ormone legato ai nostri ritmi circadiani, per valutare gli effetti di una lunga permanenza nello spazio sul nostro orologio biologico. I risultati ci aiuteranno a comprendere come riposare meglio e rimanere svegli quando occorre. Queste informazioni saranno utili per le missioni future, ma serviranno anche alle persone che sulla Terra hanno orari irregolari di lavoro, come i medici e gli addetti a servizi di emergenza. ENERGY Nello spazio il corpo umano perde massa e questo è un problema per gli astronauti. Per garantire un sufficiente approvvigionamento di cibo nelle missioni di lunga durata, è necessario conoscere il fabbisogno energetico degli astronauti nello spazio. Misurando le variazioni del bilancio e del dispendio di energia di Luca, si ricaverà un'equazione per il calcolo del fabbisogno energetico. REVERSIBLE FIGURES Il nostro sistema neurovestibolare è molto sensibile alla gravità.Lapercezioneeitempidireazionedegliastronauti si deteriorano nello spazio. Ciò può influire sulla capacità degli astronauti di svolgere operazioni delicate, come l'azionamentodeibraccirobotici,oltrechesullorosensodi orientamento e sulla loro capacità di movimento. Questo esperimento ha lo scopo di comprendere il rapporto tra gravità e percezione della profondità. Le figure reversibili possono essere interpretate in modi diversi e su questo può influire la microgravità. I partecipanti a questo studio osserveranno alcune figure reversibili in 3D prima, durante e dopo le missioni di lunga durata nello spazio. SKIN-B Invecchiando,lanostrapellediventapiùfragileeiprocessi di riparazione sono più lenti. Gli astronauti perdono più cellule epidermiche e invecchiano più rapidamente nello spazio. Lo scopo di questo esperimento è acquisire informazioni sulla fisiologia della pelle nello spazio e, in particolare, sul suo processo di invecchiamento. SKIN-B raccoglierà dati sulla pelle di Luca prima, durante e dopo la missione per elaborare un modello computerizzato del processo di invecchiamento. Questo modello potrà contribuire alla ricerca di metodi per proteggere la pelle umana sulla Terra e nello spazio. SPACE HEADACHES Il mal di testa non colpisce l'uomo solo sulla Terra. Attraverso una serie di questionari, questo esperimento studia i mal di testa a cui potrà andare soggetto Luca a bordodellaStazioneSpazialeInternazionale.Imalditesta sono classificati e analizzati in base alla International Classification of Headache Disorders. ↑ Pollo al limone in scatola per l’esperimento Energy ↑ Luca si allena prima del volo per fornire a SARCOLAB informazioni sulle fibre muscolari ESA/NASA ESA SARCOLAB Vivereincondizionidimicrogravitàcomportaunaperdita di massa muscolare, funzionalità e controllo motorio. SARCOLAB aiuterà a comprendere come mantenere la massa muscolare nello spazio e fornirà informazioni utili
  25. 25. 25 a contrastare la perdita di forza muscolare sulla Terra. L'esperimento studierà le caratteristiche dei muscoli che risentono in modo particolare della permanenza nello spazio, come i muscoli flessori plantari della gamba durante le contrazioni statiche e dinamiche. Luca descriverà la risposta dei suoi muscoli prima e dopo la missione. Per avere una migliore percezione dei muscoli inutilizzati, Luca metterà in funzione MARES, un sedile regolabile in grado di misurare ed esercitare circa sette articolazioni del corpo umano. Biologia GRAVI-2 Le piante sono molto sensibili alla gravità. Se una pianticella viene posta in posizione orizzontale, le sue estremità si piegano per continuare a crescere verticalmente contrastando la gravità. Il meccanismo alla base di questo fenomeno non è stato ancora pienamente compreso. Nell'esperimento GRAVI-2, leradicidiunapiantinadilenticchiavengonocentrifugate con diversi livelli di accelerazione in condizioni di microgravità, per determinare l'accelerazione minima necessaria prima che si verifichi la risposta delle radici. I ricercatori seguiranno l'esperimento attraverso un video realizzato con la tecnica del timelapse. Il calcio contenuto nelle cellule delle radici è utilizzato come marker per misurare la risposta alla gravità artificiale. L'esperimento studierà la risposta immunitaria delle piante cresciute in condizioni di microgravità. Scienza dei materiali CETSOL-2/MICAST-2/SETA-2 Questi esperimenti studiano i profili di crescita e l'evoluzione delle microstrutture quando le leghe metalliche cristallizzano in condizioni di microgravità. I risultati integreranno le simulazioni al computer per produrre leghe di alluminio ottimizzate per l'industria dei trasporti. I dati forniti da CETSOL-2 potranno ridurre il peso dei veicoli e aumentarne la robustezza ottimizzando i processi di fusione industriali. La microgravità sulla Stazione Spaziale Internazionale è necessaria per l'esecuzione dell'esperimento MICAST-2 che controlla in modo magnetico il flusso dei fluidi a livelli di microscala. L'esperimento SETA-2 studierà le strutture che si formano nelle leghe di alluminio con manganese e silicio durante la solidificazione. ↓ Crescita delle radici di lenticchia in condizioni di microgravità. La gravità della Terra svolge un ruolo centrale nell’evoluzione delle piante ↑ L’attività di ricerca dell’ESA ha contribuito allo sviluppo di una lega per aeromobili due volte più leggera delle superleghe al nichel tradizionali, ma con proprietà equivalenti CreativeCommons–Bleuchoi Prima e dopo: gli studi a terra CARTILAGE Lo spazio è un ambiente ostile che influisce sul corpo umano in molti modi diversi. Poiché nello spazio le ossa degli astronauti sono soggette a minori sollecitazioni, si verificano alterazioni nella crescita delle cartilagini. CARTILAGE studia gli effetti della microgravità sulla forza e sulla salute delle cartilagini. Le ginocchia di Luca saranno sottoposte a risonanza magnetica prima e dopo la permanenza in orbita per studiare gli effetti dell'assenza di peso sullo spessore e sul volume delle cartilagini. I risultati potranno contribuire allo sviluppo e alla convalida di specifiche tecnologie mediche, oltre che alla pianificazione delle missioni di lunga durata nello spazio.
  26. 26. 26 Fisica dei fluidi FASES/FASTER Un problema nella tecnologia delle emulsioni è il controllo della stabilità dell'emulsione. Molte emulsioni che si trovano nei prodotti alimentari, cosmetici e farmaceutici devono mantenersi altamente stabili a lungo. Questi esperimenti studiano il legame tra la stabilità dell'emulsione e le caratteristiche fisico-chimiche delle goccioline. L'obiettivo è ottenere un modello dinamico dell'emulsione che possa essere trasferito alle applicazioni industriali sulla Terra. SODI-DCMIX I fluidi e i gas sono in costante movimento anche se appaiono fermi quando osservati a occhio nudo. Esaminando al microscopio le molecole d'acqua, ad esempio, si scopre che si muovono incessantemente collidendo tra loro. Gli scienziati sono interessati a osservare e misurare questi movimenti in quanto possono fornire importanti informazioni pratiche, quali la velocità di propagazione del calore in un fluido o il tempo di miscelazione dei liquidi. L'esperimento SODI DCMIX sfrutterà il fatto che i fluidi in microgravità sono 'fermi' o inattivi (quiescenza) per misurare la diffusione nelle miscele liquide. Utilizzando tecniche ottiche sensibili, verrà misurata la diffusione della massa per confrontare i risultati con le teorie attuali e comprendere meglio il movimento delle molecole nelle miscele liquide. Osservazione del Sole SOLAR/SOLSPEC/SOL-ACES Il Sole è la nostra stella, la nostra fonte principale di luce ed energia. La Stazione Spaziale Internazionale costituisce una preziosa piattaforma per l'osservazione del Sole in un lungo arco temporale. Solo analizzando l'attività solare in maggiore dettaglio possiamo sperare di comprendere i meccanismi fisici che agiscono all'interno di questo gigantesco reattore a fusione nucleare. SOLAR misura la radiazione elettromagnetica del Sole per buona parte dello spettro, con un livello di precisione senza precedenti. Il prossimo picco di attività solare, ↓ Lo studio delle schiume da parte dell’ESA potrebbe essere utile all’industria alimentare ↑ SOLAR ci aiuterà a conoscere meglio la nostra stella NASA/SDO Un modulo per la scienza dei materiali Luca svolgerà una serie di ricerche sui materiali in assenza di peso nel Material Science Laboratory dell'ESA. In questo laboratorio possono essere effettuati, ad esempio, esperimenti di solidificazione su leghe ad alta temperatura ed esperimenti con materiali semiconduttori o materiali vetrificati. ↑ L’astronauta dell’ESA André Kuipers lavora con il Material Science Laboratory dell'ESA ESA/NASA GRASP–UniversityofLiège–D.Terwagne
  27. 27. 27 previsto per il 2013, permetterà di tracciare un quadro ancora più preciso delle macchie solari, delle eruzioni e del campo magnetico della nostra stella. I dati di SOLAR aiuteranno gli scienziati a perfezionare i modelli climatici e a formulare previsioni più precise sul futuro andamento del clima. Gli stessi dati potranno essere utilizzati nella progettazione dei satelliti allo scopo di prolungarne la vita utile. Le rilevazioni contribuiranno inoltre a produrre dati di navigazione più precisi e a prevedere in modo più attendibile l'orbita dei satelliti e dei detriti spaziali. SOLSPEC e SOL-ACES misurano l'irraggiamento solare con un'altarisoluzionespettrale.Sonocostituitidaspettrometri dedicati alle osservazioni nei campi di lunghezza d'onda ultravioletto, visibile e infrarosso. Lo scopo primario è misurare la costante solare per distinguere tra influssi solari e influssi umani sul clima della Terra. Dosimetria delle radiazioni DOSIS 3D I livelli di radiazioni nello spazio sono fino a 15 volte maggiori di quelli presenti sulla Terra. La Stazione Spaziale Internazionale offre un certo grado di protezione agli astronauti in quanto le radiazioni esterne sono in parte bloccate dai materiali della struttura. La Stazione è costruita in modo tale che alcune zone sono schermate più efficacemente di altre. Questo esperimento ha lo scopo di monitorare le radiazioni in tre dimensioni in tutti i segmenti dell'avamposto in orbita, mediante rivelatori attivi e passivi. I rivelatori di radiazioni forniti da ESA, NASA, JAXA e Roscosmos contribuiranno insieme a fornire i risultati finali di DOSIS 3D. Dimostrazioni tecnologiche Vessel ID System Posto sul laboratorio Columbus, questo ricevitore satellitare dell'ESA è l'equivalente marino dei sistemi di controllo del traffico aereo. Il sistema è in grado di identificare le navi in mare aperto entro la visuale della Stazione dallo spazio. Quando le condizioni sono favorevoli, in una giornata vengono ricevuti 400 000 rapporti di posizione da oltre 22 000 navi. L'esperimento Vessel ID rientra nel programma di sviluppo di un sistema di controllo marittimo globale dell'ESA, che dovrà garantire la sicurezza delle persone e delle infrastrutture in mare e proteggere i nostri ambienti marini. ↑ Il traffico marittimo mondiale seguito dallo spazio. Il sistema di rilevamento navale dell’ESA può ricevere segnali da più di 22 000 imbarcazioni FFI ↑ L’astronauta Randolph Bresnik durante una passeggiata spaziale nel 2009, con il ricevitore satellitare Vessel ID collegato al laboratorio europeo Columbus ESA/NASA
  28. 28. 28 NASA
  29. 29. → IN VIAGGIO CON LA SOYUZ Record di servizio nello spazio Il sistema di lancio Soyuz è il più longevo nella storia delle missioni umane nello spazio. L'efficiente sistema russo è attualmente l'unico mezzo a disposizione degli astronauti per raggiungere e lasciare la Stazione Spaziale. Luca Parmitano sarà lanciato nello spazio con i suoi compagni di viaggio Fyodor Yurchikhin e Karen Nyberg a bordo di una Soyuz su un vettore Soyuz FG dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan. Luca, che è alto 1,84 m, entrerà di misura nella nona Soyuz della serie TMA-M. La TMA-M è l'ultima versione del leggendario veicolo russo ed è in grado di accogliere un equipaggio La Soyuz è un veicolo fantastico, molto sicuro e stabile. Per acquisire il pieno controllo di questa macchina complessa, abbiamo bisogno di tre o quattro mesi di teoria e decine di simulazioni in scenari diversi. Luca Parmitano di tre persone con una maggiore tolleranza per quanto riguarda pesi e altezze. La Soyuz porta lo stesso nome del suo lanciatore (Soyuz significa unione) ed è in grado di effettuare manovre, rendezvous e attracco in orbita in modo automatico o manuale. Progettata negli anni sessanta nell'ambito del programma spaziale sovietico, nel contesto della competizione con gli Stati Uniti per l'invio del primo uomo sulla Luna, la Soyuz ha oggi come principale funzione quella di trasportare gli astronauti in orbita terrestre bassa. 29
  30. 30. T +00:00 Decollo Altitudine: Velocità: Gittata: 0 km 0 km/h 0 km 42 km 6100 km/h 39 km 85 km 8300 km/h 109 km T + 01:58 Separazione primo stadio T + 02:38 Separazione escape tower e fairing Ascesa ed inserimento in orbita della Soyuz Il lanciatore Soyuz I razzi Soyuz vengono utilizzati da 45 anni per lanciare veicoli spaziali e satelliti in orbita. Sono i lanciatori più utilizzati al mondo. Hanno effettuato oltre 1700 lanci con e senza equipaggio – più di qualsiasi altro vettore. La loro progettazione risale al lanciatore Vostok che fu utilizzato nel 1961 per il primo volo dell’uomo nello spazio, quello del cosmonauta russo Yuri Gagarin. Il progetto di base del lanciatore Soyuz è caratterizzato da bassi costi e alta affidabilità. Il razzo Soyuz FG che sarà utilizzato per la missione di Luca è costituito da tre stadi che forniscono la propulsione in momenti diversi, finché la Soyuz non si stabilizza in orbita attorno alla Terra bruciando oltre 150 tonnellate di propellente durante il suo viaggio. Durante i primi tre minuti di volo, la Soyuz e il sistema di recupero d’emergenza che si trovano sul vettore Soyuz FG, alto 51 m, possono essere attivati per allontanare rapidamente i cosmonauti in caso di guasto del lanciatore. Lancio Il giorno del lancio, il veicolo verrà rifornito di propellente e il conto alla rovescia inizierà tre ore prima del decollo. Quattropropulsori,ognunodella lunghezza di 20 metri circa, forniranno la spinta al veicolo nei primi due minuti di volo e quindi si sganceranno. In meno di cinque minuti verranno bruciate 225 tonnellate di RP-1 e ossigeno liquido. L’RP-1 è un cherosene ad alta raffinazione simile al combustibile per aviogetti. Dopo circa dieci minuti di volo, a 210 km di quota e 25 000 km/h di velocità, la Soyuz inizierà ad orbitare intorno alla Terra. Occorreranno alcune correzioni per portare il veicolo esattamente sulla stessa orbita della Stazione Spaziale Internazionale, a un’altitudine di 400 km e una velocità di circa 28 000 km/h. Una volta in orbita all’inseguimento della Stazione Spaziale, l’equipaggio della Soyuz eseguirà alcune verifiche dei sistemi di bordo tenendosi in contatto con il centro di controllo di missione russo. ESA–I.Baroncini 30
  31. 31. 31 176 km 13 500 km/h 500 km 208 km 25 000 km/h 1640 km T + 04:48 Separazione secondo stadio T + 08:48 Separazione terzo stadio e inserimento in orbita ESA–I.Baroncini Una Soyuz veloce Luca sarà il primo astronauta europeo a raggiungere la Stazione a bordo di una Soyuz con un volo fast-track. Invece di compiere le consuete 34 orbite nei due giorni che normalmente occorrono per raggiungere la Stazione Spaziale, la Soyuz di Luca eseguirà il rendezvous lo stesso giorno della partenza attraccando a tempo da record. L’attracco avverrà dopo appena quattro orbite, in meno di sei ore di volo. Durante una prova di volo senza equipaggio con il veicolo russo Progress l’estate scorsa, i controllori di volo sono riusciti ad abbreviare il viaggio verso la Stazione. Poiché le procedure di base sono sostanzialmente simili, questo nuovo approccio non ha richiesto variazioni nel programma di addestramento di Luca. Avvicinamento finale e attracco Il rendezvous e l’attracco sono automatizzati, ma l’equipaggio della Soyuz è in grado di effettuare queste operazioni manualmente in caso di anomalie. La Soyuz compie una serie di correzioni della traiettoria e manovre per allinearsi a una delle quattro porte di attracco russe presenti sulla Stazione Spaziale. Dopo l’attracco, l’equipaggio esegue il bilanciamento della pressione dell’aria tra la Soyuz e l’avamposto in orbita. Dopo essersi tolti le tute di volo, gli astronauti aprono i boccaporti per entrare nella casa in orbita che li ospiterà nei sei mesi successivi. ESA–S.CorvajaNASA–B.IngallsNASA–C.Cioffi ↑ Il lancio degli equipaggi a bordo della Soyuz segue una lunga tradizione. Dalla visita al muro del memoriale al Cremlino dopo l’approvazione della missione, fino agli ultimi giorni di quarantena, tutto segue un rituale iniziato mezzo secolo fa con il primo volo di Yuri Gagarin. Circa due settimane prima del lancio, l’equipaggio della Soyuz vola da Star City a Baikonur per piantare un albero secondo una tradizionale cerimonia ↑ Il lanciatore Soyuz viene trasportato su uno speciale carrello ferroviario circa 48 ore prima del lancio, al sorgere del sole in Kazakistan. Luca e gli altri membri dell’equipaggio non assisteranno al trasporto e all’installazione del razzo Soyuz sulla piattaforma di lancio perché si ritiene che questo sarebbe di cattivo augurio. Il personale e i visitatori possono posare delle monetine sulle rotaie al passaggio del convoglio, come portafortuna ↑ Negli ultimi giorni, i membri dell’equipaggio si tagliano i capelli, guardano il famoso film russo “Il bianco sole del deserto” e, il giorno del lancio, sorseggiano una coppa di champagne e lasciano la firma sulla porta della loro stanza al Cosmonaut Hotel
  32. 32. Uscita di emergenza! UnacapsulaSoyuzhatrasportatoilprimoequipaggiosulla Stazione Spaziale Internazionale nel novembre del 2000. Da allora, una Soyuz per ogni gruppo di tre astronauti è sempre rimasta agganciata alla Stazione per fungere da rifugio e da scialuppa di salvataggio se si dovesse presentare la necessità di un rientro imprevisto sulla Terra. Sebbene la Stazione disponga della schermatura più robusta mai realizzata per un veicolo spaziale, anche un detrito delle dimensioni di un granello di sabbia potrebbe danneggiarla gravemente mettendo a rischio la vita dell'equipaggio. QuandoundetritospazialeèintraiettoriaversolaStazione, gli astronauti possono rifugiarsi nella Soyuz. Se un oggetto dovesse colpire la Stazione, gli astronauti sarebbero già al sicuro, pronti per il rientro a terra se necessario. → L’ultima fase di avvicinamento e l’attracco della Soyuz alla Stazione Spaziale sono momenti critici della missione. A 8 km si attiva la “Soyuz TV” per il monitoraggio. L’allineamento con la porta di attracco negli ultimi 200 metri è d’importanza cruciale Il veicolo Soyuz Luca Parmitano viaggerà sulla Soyuz TMA-09M, una nuova versione del leggendario veicolo con equipaggio di fabbricazione russa. È informalmente nota come “Soyuz digitale”, facendo riferimento al suo nuovo e avanzato computer per il controllo di volo e ai dispositivi di nuova generazione che ne semplificano le manovre da parte dell’equipaggio. 1 Modulo di servizio Contieneiserbatoidell’ossigenoedelpropellente, i propulsori per il controllo dell’assetto, l’elettronica di comunicazione e i principali sistemi di guida e controllo della navigazione. Gli astronauti non hanno accesso a questo modulo e tutte le sue funzioni sono controllate a distanza. 2 Modulo di discesa È l’unico modulo a fare ritorno sulla Terra ed è progettato per resistere alle sollecitazioni aerodinamichedelrientronellanostraatmosfera. 3 Modulo orbitale È utilizzato solo nello spazio come modulo abitativo per l’equipaggio ed è dotato di servizi igienici e cuccette. 1 2 3 ESA–I.Baroncini ESA/NASA
  33. 33. 33 Separazione e rientro Dopo avere vissuto e lavorato sulla Stazione Spaziale per circa 170 giorni, Luca farà ritorno sulla Terra a bordo della Soyuz insieme agli altri membri del suo equipaggio. La chiusura del portello della Soyuz segnerà la fine della missione Volare e gli astronauti atterreranno meno di quattro ore più tardi. Dopo meno di tre ore dal distacco, quando la Soyuz si trova a 19 km dalla Stazione Spaziale, i motori del veicolo si accendono per circa quattro minuti. Questa manovra, detta “deorbit burn”, frena il veicolo abbassandone l’orbita. Poco dopo, a un’altitudine di 140 km e meno di 30 minuti prima dell’atterraggio, la Soyuz si separa in tre parti. I moduli orbitale e di servizio bruciano rientrando negli strati più densi dell’atmosfera terrestre. Il restante modulo di discesa ruota rivolgendo lo scudo termico nella direzione di avanzamento, in modo tale da assorbire la maggior parte del calore prodotto dall’attrito. Il rientro avviene a un’altitudine di circa 100 km, quando la velocità della capsula diminuisce drasticamente e gli astronauti sono spinti all’indietro nei sedili con una forza di 5g, pari a cinque volte il loro peso corporeo. Atterraggio e recupero I paracadute e i sedili della Soyuz addolciscono l'atterraggioepocoprima,a80cmdalsuolo,siaccendono anche dei retrorazzi. Il modulo di discesa generalmente tocca il suolo a circa 5 km/h. Dopo l’atterraggio, i membri dell’equipaggio mettono in funzione un’antenna di comunicazione in modo che le squadredirecuperopossanoindividuarelaloroposizione. Il modulo di discesa della Soyuz non è riutilizzabile e viene dismesso dopo ogni rientro. Come pilota, ho sperimentato più volte la forza g, ma il rientro sulla Terra a bordo della Soyuz sarà diverso – l’accelerazione ci schiaccerà il torace. Sono molto curioso di scoprire che effetto fa. Luca Parmitano ESA/NASANASA–B.IngallsNASA ↑ Rientro sulla Terra. La separazione dei moduli della Soyuz avviene al rientro in atmosfera, a circa 140 km di altitudine. I moduli orbitale e di servizio bruciano disintegrandosi ↑ Tre ore dopo la partenza dalla Stazione, un sistema di paracadute entra in funzione in una precisa sequenza. La capsula di rientro inizia la discesa ad una velocità di circa 7 m/s ↑ Dopo essere stato recuperato dal sito di atterraggio, Luca verrà trasportato direttamente da Baikonur a Houston per la riabilitazione e la raccolta dei dati post volo. Luca sarà il terzo astronauta europeo a seguire questa procedura
  34. 34. 34 → TRAFFICO VERSO LA STAZIONE I veicoli in visita ESA/NASA L’ATV Edoardo Amaldi si avvicina alla Stazione Spaziale Internazionale nel 2012
  35. 35. I veicoli cargo sono essenziali per mantenere la Stazione Spaziale Internazionale e i sei membri del suo equipaggio in perfette condizioni operative. Durante la missione Volare, Luca accoglierà tutti i veicoli senza equipaggio che riforniscono la Stazione Spaziale. Da quando lo Space Shuttle americano non fa più visita alla Stazione Spaziale Internazionale, gli altri veicoli devono fare fronte a maggiori quantità di carico e richieste dell’ultimo minuto. Sulla lista d’imbarco vi sono il propellente per il sistema di controllo dell’assetto della Stazione, pezzi di ricambio, nuovi carichi utili e apparecchiature per le ricerche in microgravità. L’angusta Soyuz ha poco spazio per il carico e quindi gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale devono contare sui cargo senza equipaggio. L'Automated Transfer Vehicle dell’ESA ha la massima capacità di carico tra tutti i veicoli che visitano la Stazione in orbita. Il veicolo più complesso mai costruito in Europa può trasportare quasi sette tonnellate di carico, costituito da cibo, acqua, diversi gas e attrezzature per la ricerca e la manutenzione. L’ATV Albert Einstein sarà già agganciato alla Stazione Spaziale all’arrivo di Luca. Durante la missione Volare attraccheranno alla Stazione due veicoli russi Progress, il tradizionale veicolo di rifornimento della Stazione, e il quarto HTV giapponese. Luca darà il benvenuto al primo veicolo di rifornimento Cygnus della Orbital Sciences Corporation e al terzo arrivo di Dragon, un veicolo riutilizzabile messo a punto da SpaceX. Entrambe le missioni rientrano nel programma di rifornimento commerciale della NASA. Questo traffico verso la Stazione implica un intenso programma di operazioni robotiche per l’equipaggio della ISS. Le mansioni di Luca nell’avamposto in orbita consistono anche nella partecipazione alle operazioni di attracco e movimentazione del carico. “Catturare” i veicoli con i bracci robotici è uno dei compiti più delicati della sua missione. In rapida successione, Luca dovrà intercettare i veicoli in volo libero con i grandi bracci robotici, posizionarli e agganciarli alla Stazione. 35
  36. 36. 36 ATV-4 Lanciatore: Ariane 5ES Sito di lancio: Kourou, Guiana francese Tempo di permanenza: 6 mesi Progress 52P Lanciatore: Soyuz FG Sito di lancio: Baikonur, Kazakistan Tempo di permanenza: 6 mesi I primati dell’ATV • Il veicolo spaziale più pesante mai lanciato dall’ESA • Il veicolo spaziale più pesante mai lanciato su un razzo Ariane • Può trasportare in totale circa tre volte il carico utile dei cargo russi e giapponesi • La maggiore capacità di riposizionamento orbitale tra tutti i veicoli che visitano la Stazione • Può eseguire un attracco automatico alla Stazione con un margine di errore inferiore ai sei centimetri • Il software di volo più sofisticato mai sviluppato dall’ESA ATV, il più grande cargo spaziale Intitolato a Albert Einstein, il quarto Automated Transfer Vehicle svolge un ruolo essenziale nella logistica della Stazione, fungendo da veicolo di trasporto, struttura di stoccaggio e ‘rimorchiatore’ spaziale. Come i suoi predecessori, il nuovo ATV trasporterà 6,6 tonnellate di carico e manterrà la Stazione in orbita per sei mesi. Questo affidabile veicolo spaziale trasporta una quantità di carico solido maggiore rispetto a tutti i predecessori: 2700 kg di apparecchiature scientifiche, parti di ricambio, cibo e vestiti per gli astronauti. Trasporta inoltre gas e più di 500 litri di acqua potabile che verranno pompati nei serbatoi della Stazione. Il sistema di propulsione dell’ATV è utilizzato per sollevare la Stazione e riportarla nell’orbita corretta, contrastando l’attrito atmosferico che le fa perdere lentamente quota. Il sistema è inoltre utilizzato per evitare collisioni con i detriti spaziali. L’ATV provvede al controllo dell’assetto quando altri veicoli si avvicinano alla Stazione. Le necessità della Stazione cambiano ad ogni missione e vi sono sempre richieste di ogni tipo all’ultimo minuto. L’ATV Albert Einstein sarà dotato di un montacarichi di nuova concezione (Late Cargo Access Means) per imbarcare contenitori voluminosi e pesanti nelle ultime settimane prima del lancio. Dopo circa sei mesi, l’ATV Albert Einstein ripartirà dalla Stazione carico di alcune tonnellate di acque reflue, di materiali ed attrezzature non più necessarie. Il suo ultimo viaggio sarà un rientro controllato e distruttivo nell’atmosfera terrestre. maggio giugnoaprile2013 luglio Timeline
  37. 37. 37 HTV-4 Lanciatore: H-IIB Sito di lancio: Tanegashima, Giappone Tempo di permanenza: 1 mese Dragon 3 Lanciatore: Falcon 9 Sito di lancio: Florida, USA Tempo di permanenza: 1 mese Cygnus 1 Lanciatore: Antares Sito di lancio: Virginia, USA Tempo di permanenza: 1 mese Progress 53P Lanciatore: Soyuz FG Sito di lancio: Baikonur, Kazakistan Tempo di permanenza: 6 mesi HTV Il quarto cargo giapponese Kounotori, conosciuto anche come HTV, trasporta circa 5 tonnellate di rifornimenti, apparecchiature scientifiche e pezzi di ricambio sulla Stazione Spaziale Internazionale. A differenza della Progress russa e dell’ATV europeo, il veicolo giapponese è in grado di trasportare carico pressurizzato e non pressurizzato. Progress La Progress è il cargo senza equipaggio con più anni di servizio. Trasporta infatti combustibile e altri rifornimenti versotuttelestazionispazialidal1978.Ogniannovengono lanciate tre o quattro Progress verso la Stazione Spaziale, trasportando ogni volta oltre due tonnellate di materiali. Ha forma e dimensioni simili a quelle della Soyuz e utilizza le stesse porte di attracco. Dragon SpaceX è entrata nella storia nel maggio 2012, quando il suo veicolo Dragon si è distinto per essere stato il primo veicolo commerciale ad avere attraccato alla Stazione Spaziale Internazionale. La capsula è in grado di trasportare 3,3 tonnellate di carico pressurizzato. Tra tutti i veicoli senza equipaggio che attualmente visitano la Stazione Spaziale, Dragon è l’unico in grado di ritornare sulla Terra con apparecchiature e campioni scientifici. Cygnus Cygnus sarà il quinto veicolo senza equipaggio nella storia del volo spaziale a rifornire la Stazione. Dopo un volo dimostrativo all’inizio del 2012, la prossima missione dell'Orbital Sciences Corporation trasporterà circaduetonnellatedicarico.Ilmeccanismodiattracco del veicolo è simile a quello del giapponese HTV e di Dragon, l’altro veicolo americano prodotto da SpaceX. settembre novembreagosto ottobre (Dati aggiornati al febbraio 2013)
  38. 38. 38 M.Cockerham
  39. 39. 39 → SPAZIO E ISTRUZIONE Stimoli per le nuove generazioni Luca Parmitano porterà sulla Terra un universo di attività didattiche. Tutti i ragazzi, dagli alunni della scuola primaria agli studenti universitari, riceveranno dall’astronauta l’incoraggiamento a studiare materie scientifiche e ingegneristiche per diventare la futura generazione di scienziati. Un’attenzione particolare sarà dedicata alla robotica spaziale. Video, concorsi e chiamate in diretta alla Stazione sono alcune delle iniziative del programma didattico di Volare. Il concorso Volare Space Robotics Gli studenti sono in grado di costruire un robot capace di assistere Luca sulla Stazione Spaziale Internazionale? Gli studenti dovranno cimentarsi nella costruzione di un robot capace di afferrare oggetti e portarli da un modulo all’altro di un modello della Stazione. Le scuole e gli studenti che vorranno partecipare al concorso dovranno contattare gli esperti dell’ESA per sviluppare i propri progetti e fornire dimostrazioni dei robot in azione. Mission-X: l’addestramento spaziale torna a scuola La febbre di Mission-X si sta diffondendo in tutto il pianeta. I futuri esploratori dello spazio si posizioneranno ai blocchi di partenza e invaderanno le palestre per allenarsi come astronauti prima della sfida in Mission-X 2013. Luca fornirà agli studenti consigli per tenersi in forma e mantenere un sano stile di vita. In estate, Luca risponderà alle domande dei partecipanti a Mission-X di tutto il mondo. ARISS: la scienza su onde radio La tecnologia spaziale non è solo high-tech. Anche gli apparecchi dei radioamatori possono comunicare con la Stazione Spaziale Internazionale. Luca parlerà ai ragazzi italiani utilizzando le ricetrasmittenti del sistema ARISS (Amateur Radio on the International Space Station). Lezioni universitarie Una serie di lezioni sulla robotica spaziale verrà offerta su YouTube e iTunes agli studenti di ingegneria e di altre facoltà interessate. Le lezioni di eminenti docenti universitari tratteranno diversi temi della robotica, non solo sulla Stazione Spaziale ma anche nelle missioni interplanetarie. Space-in-Bytes L'Automated Transfer Vehicle europeo, Robonaut della NASA e i bracci robotici in funzione a bordo della Stazione sono alcune delle “star” di Space-in-bytes, una serie di brevi video che saranno presentati da Luca. Altri argomenti trattati nei video saranno le missioni rover su Marte e le telecomunicazioni. ↑ Gli studenti hanno costruito veicoli azionati dalla molla di una trappola per topi ↑ Gli studenti possono porre domande agli astronauti dell’ESA che si trovano nello spazio ESA–N.Vicente ParquedelasC.C.deGranada
  40. 40. 40 CONTATTI ESA/ESTEC Communication Office +31 71 565 3009 hsocom@esa.int An ESA Human Spaceflight and Operations production Copyright © 2013 European Space Agency

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