La Stazione Spaziale Internazionale: Un laboratorio in orbita
TRA un paio d’anni, guardando il cielo in una notte serena, potreste vedere non solo la luna e le stelle ma anche una “stella” artificiale, luminosa quanto un pianeta. Questa colossale struttura artificiale, grande quanto due campi di calcio messi insieme, è già in costruzione ed è stata definita ‘la più grande opera di ingegneria dal tempo delle piramidi’. Di che si tratta?
Una volta completata, sarà la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), un laboratorio permanente di ricerca nello spazio alla cui realizzazione hanno collaborato oltre 100.000 persone. La maggior parte di queste lavorano in Canada, Russia e Stati Uniti, ma molte altre vivono in Belgio, Brasile, Danimarca, Francia, Germania, Giappone, Italia, Norvegia, Paesi Bassi, Regno Unito, Spagna, Svezia e Svizzera. Alla fine l’ISS sarà lunga 88 metri e larga 109, con un volume abitabile e di lavoro pari all’interno di due Boeing 747. La massa complessiva della stazione spaziale sfiorerà le 500 tonnellate e il costo sarà di almeno 50 miliardi di dollari!
Alcuni, preoccupati per queste spese enormi fatte in nome della ricerca, definiscono l’ISS un “elefante bianco interstellare”, ovvero un’impresa il cui costo supera di gran lunga i benefìci che offre. D’altra parte, a sentire i suoi sostenitori, la stazione spaziale permetterà di sperimentare nuovi materiali industriali, nuove tecnologie per la comunicazione e di svolgere ricerche mediche. Ma prima che gli astronauti possano agganciare l’attrezzatura necessaria per i loro esperimenti alle pareti della stazione, questa dev’essere assemblata un pezzo alla volta, e tutto ciò va fatto nello spazio!
Un cantiere nello spazio
Date le dimensioni colossali dell’ISS, non è stato possibile costruirla a terra, in quanto crollerebbe sotto il proprio peso. Per superare l’ostacolo, gli scienziati stanno costruendo a terra i moduli che formeranno la stazione spaziale e che verranno assemblati nello spazio. Per portare nello spazio questi componenti ci vorranno 45 lanci da parte dei vettori russi e delle navette spaziali americane.
Assemblare la stazione è un’impresa senza precedenti, che trasformerà lo spazio in un cantiere in continua evoluzione. Man mano che operai e materiali saranno in orbita, più di 100 moduli verranno collegati l’uno all’altro. La squadra internazionale di astronauti dovrà fare buona parte di questo lavoro manualmente, compiendo passeggiate spaziali per centinaia di ore.
Il primo modulo dell’ISS — Zarya (che significa “alba”), fabbricato in Russia e del peso di 20 tonnellate — è partito il 20 novembre 1998 dal cosmodromo di Bajkonur, in Kazakistan. Questo modulo doveva contenere abbastanza carburante per rimanere in orbita e per mantenere in orbita anche gli altri moduli che gli verranno aggiunti. Due settimane dopo il lancio di Zarya lo space shuttle Endeavour portò in orbita il modulo di connessione Unity, di costruzione americana.
Nel corso di quel primo assemblaggio nello spazio, avvenuto nel dicembre 1998, l’equipaggio dell’Endeavour ebbe un assaggio delle difficoltà che si potranno incontrare. Durante il rendez-vous con Zarya a 400 chilometri d’altezza da terra l’astronauta Nancy Currie, con un braccio robotizzato lungo 15 metri, afferrò quel modulo di 20 tonnellate e lo agganciò a Unity. Dopo ciò, gli astronauti Jerry Ross e James Newman collegarono cavi elettrici, linee dati e tubicini all’esterno dei due moduli. Queste connessioni servono a inviare l’elettricità da un modulo all’altro e a far circolare l’acqua necessaria per raffreddare l’aria e per bere. Per portare a termine questa operazione ci sono volute tre passeggiate spaziali della durata complessiva di oltre 21 ore.
Man mano che razzi e shuttle, a distanza di poche settimane l’uno dall’altro, porteranno in orbita nuovi moduli, si passerà dal singolo modulo russo Zarya a una stazione spaziale di quasi 500 tonnellate. Mantenere in orbita questa stazione sempre più grossa non sarà facile, dato che bisognerà vincere l’attrazione esercitata dalla gravità terrestre. La stazione rischierà sempre di ricadere a terra. Per mantenerla in orbita verranno utilizzati space shuttle che le provvederanno la spinta necessaria per rimanere alla giusta quota.
La quasi totale assenza di gravità svolgerà un ruolo importante nelle ricerche che verranno condotte a bordo dell’ISS: lì le forze gravitazionali sono appena un milionesimo di quelle che ci sono a terra. Sulla terra, una matita che cade da un’altezza di 2 metri raggiunge il pavimento in mezzo secondo. Sulla stazione spaziale ci metterebbe dieci minuti! In che modo l’ISS fungerà da laboratorio, e come questo potrà influire sulla nostra vita quotidiana?
Un laboratorio in orbita
L’ISS dovrebbe essere completata entro il 2004. In seguito, un massimo di sette astronauti per volta abiteranno in questo gigantesco complesso. Alcuni ci rimarranno per diversi mesi. A bordo di questa “finestra sull’universo”, l’equipaggio dell’ISS effettuerà una serie di esperimenti molto eterogenei, ideati da scienziati di tutto il mondo.
Ad esempio, quando la forza di gravità è molto debole le radici delle piante non crescono verso il basso e le foglie non si protendono verso l’alto. Gli scienziati, perciò, hanno in mente di studiare il comportamento delle piante in assenza di gravità. Oltre a ciò, nello spazio i cristalli di proteine crescono più grossi e più simmetrici. Perciò, in condizioni del genere si potrebbero produrre cristalli più puri. Grazie alle informazioni che si possono ottenere in questo modo, i ricercatori potrebbero essere in grado di sviluppare farmaci attivi contro proteine specifiche che provocano malattie. Può darsi che in un ambiente in cui la gravità è molto debole si riescano a produrre materiali che sulla terra è quasi impossibile creare.
In condizioni di microgravità, le ossa e i muscoli dell’uomo deperiscono. L’ex astronauta Michael Clifford ha spiegato: “Uno degli obiettivi della ricerca scientifica è comprendere gli effetti fisiologici di un’esposizione prolungata all’ambiente spaziale”. Almeno uno degli esperimenti cercherà di determinare come combattere la perdita di massa ossea.
Studiando gli effetti a lungo termine della permanenza nello spazio, forse un giorno si riuscirà a progettare una missione su Marte. “Si tratta di un viaggio molto lungo”, ha ammesso Clifford. “Vogliamo essere in grado di riportare indietro [gli esploratori spaziali] in buone condizioni”.
Oltre a ciò, i sostenitori dell’ISS dicono che le ricerche effettuate a bordo della stazione spaziale permetteranno di capire meglio i fondamentali elementi costitutivi della vita. Questo potrebbe portare a nuovi metodi per combattere cancro, diabete, enfisema e disturbi del sistema immunitario. Nei laboratori a bordo dell’ISS vi sarà un bioreattore che produce colture cellulari simili a tessuti naturali. Gli scienziati tenteranno di imparare cose nuove sulle malattie e su come curarle. A bordo ci sarà pure una finestra ottica di 50 centimetri per studiare i gas atmosferici, lo sbiancamento delle barriere coralline, gli uragani e altri fenomeni naturali terrestri.
Un “laboratorio per la pace”?
Ma per alcuni dei suoi più ferventi sostenitori, l’ISS non è solo un laboratorio orbitante. Per loro è l’adempimento di una promessa del Programma Apollo, nel corso del quale fu lasciata sulla luna una targa che diceva: “Siamo venuti in pace per tutta l’umanità”. Dopo aver definito l’ISS un “laboratorio per la pace”, l’astronauta settantenne John Glenn ha aggiunto: “Permetterà a 16 nazioni di lavorare tutte insieme nello spazio invece di studiare modi per danneggiarsi a vicenda sulla terra”. Glenn e altri considerano l’ISS un luogo in cui le nazioni potranno imparare a collaborare in progetti scientifici e tecnologici che nessuna potrebbe permettersi singolarmente, ma da cui tutte trarranno beneficio.
Molti, tuttavia, non possono fare a meno di chiedersi se le nazioni collaboreranno davvero in maniera pacifica nello spazio, visto che non sono capaci di farlo sulla terra. Comunque sia, la Stazione Spaziale Internazionale nasce dal desiderio umano di esplorare l’ignoto e imparare cosa succede in quelle condizioni. Sì, quest’impresa colossale è frutto dello spirito d’avventura dell’uomo e della sua passione per le scoperte.
[Riquadro/Immagini alle pagine 15-17]
DATE SIGNIFICATIVE NELLA STORIA DELLE STAZIONI SPAZIALI
1869: L’americano Edward Everett Hale pubblica un racconto breve, La luna di mattoni, in cui si parla di un satellite abitato, fatto di mattoni, in orbita sopra la terra.
1923: Hermann Oberth, scienziato nato in Romania, conia l’espressione “stazione spaziale”. Ha in mente un punto di partenza per i voli sulla luna e su Marte.
1929: Nel suo libro “Il problema dei viaggi spaziali”, Hermann Potocnik descrive il progetto di una stazione spaziale.
Anni ’50: L’ingegnere Wernher von Braun, esperto di missilistica, descrive una stazione a forma di ruota che orbita a 1.730 chilometri sopra la terra.
1971: L’Unione Sovietica lancia la Salyut 1, la prima stazione spaziale della storia. Tre cosmonauti vi rimangono a bordo 23 giorni.
1973: Viene messo in orbita lo Skylab, la prima stazione spaziale americana, che ospiterà tre gruppi di astronauti. Questa stazione non è più in orbita.
1986: I sovietici lanciano la Mir, la prima stazione spaziale progettata per permettere una presenza umana permanente nello spazio.
1993: Gli Stati Uniti invitano Russia, Giappone e altre nazioni a unirsi a loro per creare la Stazione Spaziale Internazionale (ISS).
1998/99: Vengono messi in orbita i primi moduli della ISS, con un anno di ritardo sul programma originale.
[Immagini]
Sopra: Come sarà la stazione una volta completata, nel 2004
I primi due moduli, Zarya e Unity, vengono collegati
Ross e Newman durante la loro terza passeggiata spaziale
Partenza di uno space shuttle; il programma ne prevede molte
Skylab
Mir
[Fonte]
Pagine 15-17: NASA photos