A che punto è l'astronautica europea?

The European Astronaut Centre in Cologne, Germany
18 Maggio 2000

Ieri si è celebrato il decimo anno di attività dello European Astronaut Centre, il centro di astronautica dell'Agenzia Spaziale Europea, che ha sede a Colonia, in Germania. Oltre 20 astronauti di 8 paesi europei si sono riuniti per la prima volta per programmare le attività future. A che punto è l'astronautica europea?

L'Europa non possiede un proprio veicolo spaziale in grado di portare l'uomo nello spazio, come invece sono lo Space Shuttle americano o il Soyuz russo. Tuttavia è riuscita ad accumulare una notevole esperienza di volo spaziale, grazie ad accordi di cooperazione con USA e Russia. Questo è stato possibile grazie alla competenza e al contributo effettivo che gli scienziati europei hanno saputo dare alla ricerca spaziale.

Attraverso accordi di cooperazione, a partire dal 1978 ad oggi, 27 astronauti europei hanno partecipato a 31 voli, l'ultimo dei quali è stata la missione dello Space Shuttle americano Endeavour del febbraio 2000, a cui ha partecipato il tedesco Gerhard Thiele, anch'egli presente ieri al centro di Colonia.

La celebrazione, poi, è stata l'occasione per ribadire il ruolo centrale rivestito dall'Europa nell'esplorazione umana dello spazio. Un ruolo che appare evidente nell'apporto dell'Agenzia Spaziale Europea alla costruzione della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e nel ruolo dello stesso del centro europeo di astronautica che, entro i prossimi tre anni, sarà in grado di accogliere e addestrare i membri dell'equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale.

Quando vedremo il primo europeo sulla Stazione Spaziale?

Il primo "cittadino" europeo della ISS sarà l'italiano Umberto Guidoni che, secondo i programmi attuali, dovrebbe partecipare a una missione in calendario per primi mesi del 2001.

Columbus Laboratory
Columbus Laboratory

La Stazione Spaziale Internazionale, una volta completata, sarà il più grande complesso spaziale mai realizzato. Equipaggi di 6 membri, a turni di 3 mesi, abiteranno stabilmente la Stazione. È un progetto enorme, a cui partecipano USA, Russia, Giappone, Canada ed Europa, che ci porterà a nuove conoscenze nella scienza della vita e dei fenomeni fisici nello spazio. Ma in sintesi, perché la ISS è così importante?

Giocando un po' con le parole, si può dire semplicemente che la Stazione Spaziale Internazionale è un risultato storico perché è … internazionale, frutto della collaborazione di paesi fino a qualche anno fa nemici, come gli Usa e la Russia. Anche da questo punto di vista l'Europa gioca un ruolo assolutamente strategico, avendo collaborato, in tempo di guerra fredda, con le agenzie spaziali nazionali di entrambi i paesi, Stati Uniti ed ex Unione Sovietica.

Naturalmente c'è molto di più: c'è la scienza, ci sono le applicazioni industriali. Una volta completata, la Stazione sarà operativa per almeno 15 anni. Avrà una superficie paragonabile a quella di un campo di calcio e sarà dotata di 6 moduli-laboratorio per esperimenti scientifici: due americani, due russi, uno giapponese e uno europeo, il laboratorio Columbus.

Zarya and Unity
Zarya and Unity

La ISS ricorda, in un certo senso, un castello di lego costituito da oltre 100 blocchi, che saranno messi in orbita e agganciati l'uno all'altro nello spazio. Questo rende possibile la costruzione di una struttura molto estesa, che crescerà nel tempo. A che punto siamo?

Finora sono stati lanciati e assemblati i primi due moduli: un primo modulo russo, Zarya, alba in russo, un nome significativo, è stata lanciato il 20 novembre di due anni fa, nel 1998. Qualche settimana più tardi è stato messo in orbita il primo Nodo (il nodo numero 1). I nodi sono, in pratica, delle giunture cilindriche rigide, con sei portelloni ai quali possono essere agganciati più moduli. Sono elementi molto delicati, che consentono il passaggio da un elemento all'altro della Stazione. La Stazione Spaziale avrà in totale 3 nodi, due dei quali saranno costruiti da una team industriale guidato da AleniaSpazio, un successo per l'industria spaziale italiana.

La stazione non è ancora abitabile, ma a questo ci penserà il terzo elemento, il modulo di servizio russo Zvezda (stella in russo), che sarà lanciato nel luglio di questo anno. Zvezda porterà in dotazione alla Stazione Spaziale tutte quegli elementi che permetteranno l'insediamento dei primi astronauti.

Quando sarà fissato agli altri due moduli, la ISS entrerà nella sua prima fase di vita scientifica.

The Automated Transfer Vehicle
The Automated Transfer Vehicle

Per usufruire della Stazione Spaziale, le nazioni impegnate nella sua costruzione devono fornire un certo numero di elementi. Quale è il contributo dell'Europa alla ISS?

L'ESA costruisce il modulo Columbus, uno dei 6 laboratori spaziali, che costituiscono il cuore pulsante della Stazione.

Questo dà diritto all'ESA di utilizzare la maggior parte delle risorse del laboratorio stesso. In pratica, la costruzione di un laboratorio spaziale è il vero e proprio biglietto d'ingresso alla Stazione: è in questi laboratori che si svolgeranno gli esperimenti per studiare il comportamento di materiali e cellule in condizioni di microgravità, cioè, in pratica, in assenza di peso.

Non finisce qui: se uno dei paesi membri fornisce elementi di servizio, come per esempio, elementi di software e hardware, allora possono utilizzare anche i laboratori dei partners, in una percentuale proporzionale ai servizi messi a disposizione.

Anche per questo motivo, l'ESA fornirà alla Stazione Spaziale Internazionale un modulo di trasferimento automatizzato (Automated Transfer Vehicle, ATV), in pratica una navetta cargo che sarà portata in orbita dal lanciatore europeo Ariane 5, e poi, una volta sganciata, sarà in grado di trasferirsi autonomamente e di attraccare alla Stazione Spaziale. Non solo: sarà in grado anche di apportare piccole modifiche all'orbita della Stazione ogni volta che sarà necessario. Al termine della sua missione, circa 6 mesi, è previsto che rientri a Terra disintegrandosi nell'atmosfera.

Ma già in questa prima fase, grazie a un accordo bilaterale dell'ESA con l'Agenzia Spaziale Russa, l'Europa è in prima fila. L'ESA ha infatti fornito il Data Managment System (DMS) per il controllo automatico di Zvezda: in pratica, l'ESA ha fornito Zvezda di un vero e proprio "cervello". Non solo: fino all'arrivo, previsto per il prossimo anno, del laboratorio Destiny della NASA, il sistema sviluppato dall'ESA sarà responsabile del controllo dell'intera Stazione Spaziale.

Grazie a un accordo con l'Agenzia Spaziale Russa, l'ESA potrà condurre alcuni esperimenti alloggiati nel modulo di servizio russo.

EVA training in EAC’s Neutral Buoyancy Facility
EVA training in EAC’s Neutral Buoyancy Facility

L'ESA finanzia l'intero progetto con circa 5000 miliardi di lire, che coprono dieci anni di attività, dal 1995 al 2004. Ma, a fronte di questi costi, che benefici avrà l'Europa a partecipare a una missione di questo genere?

Mi aspettavo questa domanda. Innanzi tutto, i costi non sono elevati come sembrano. È chiaro che quando si parla di migliaia di miliardi, le cifre fanno impressione. Però si tratta di cifre che provengono dal contributo di dieci paesi europei, tra i più ricchi del mondo, e che tradotti in spesa del cittadino diventano irrisorie. L'Italia, per esempio, contribuisce alla cifra per il 18,9%. Significa circa 97 miliardi all'anno, paragonabile al costo di qualche famoso calciatore rimasto infortunato quasi tutta la stagione. Di fatto, ogni singolo cittadino italiano contribuisce con circa 5 lire al giorno alla costruzione della Stazione Spaziale.

I benefici: i paesi membri dell'Esa sono tutti paesi ad elevata tecnologia; la nostra economia dipende in larga parte proprio dalla produzione e dal consumo di prodotti di questo genere.

Nei laboratori spaziali, come l'europeo Columbus, si studierà il comportamento di materiali e cellule in assenza di peso, anche se questa espressione non è del tutto corretta. L'ESA ha già una vasta esperienza in questo campo, grazie alle missioni Spacelab ospitate, negli anni passati, a bordo dello Shuttle, o alle collaborazioni con l'Agenzia Spaziale Russa, che ha consentito di utilizzare la MIR, oppure capsule portate in orbita da lanciatori russi, i Soyuz.

L'ESA, d'altra parte, è molto attenta a selezionare per il laboratorio spaziale Columbus attività di ricerca che abbiano una forte ricaduta tecnologica.

Per esempio, in condizioni di microgravità, è possibile perfezionare la produzione di diamanti artificiali con nuove tecniche, con evidenti ricadute industriali. Oppure, è possibile mettere a punto certi processi per produrre filamenti di tungsteno che aumentano l'efficienza delle lampadine.

Oppure si può comprendere l'effetto della bassa gravità sulla rigenerazione dei tessuti ossei o sulla produzione di certi enzimi. Conoscere gli effetti dello spazio, da questo punto di vista, è fondamentale sia per trovare applicazioni mediche, fisiche ecc. da trasferire sulla Terra, sia per prevedere le possibili conseguenze di una lunga permanenza nello spazio degli astronauti.

Le caratteristiche tecniche di Columbus, così come degli altri laboratori costruiti dagli Stati Uniti, consentono di "montare" e "smontare" esperimenti in maniera semplice. In pratica, il laboratorio è dotato di "armadi" standard, destinati proprio ad alloggiare gli esperimenti o per funzioni di stoccaggio.

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