L’ESA sullo Shuttle STS-107

The space shuttle Columbia
Lo Shuttle Columbia, nella missione STS-107
23 Gennaio 2003

Dopo un rinvio di quasi due anni, lo shuttle Columbia si è presentato puntuale al lancio del 16 gennaio ed è finalmente in volo per la sua ventisettesima missione. E questa volta anche l’Europa è a bordo dello Shuttle con diversi esperimenti in cui sono coinvolti oltre 60 scienziati europei.

In effetti la missione del Columbia da questo punto di vista è piuttosto anomala: da diversi anni tutte le missioni Shuttle sono al servizio della costruzione della stazione spaziale. Lo Shuttle, come la stazione spaziale, offre la possibilità di realizzare esperimenti in assenza di gravità, smascherando alcuni fenomeni che rimangono nascosti sulla Terra e mettendo in evidenza il ruolo dell’attrazione terrestre nello sviluppo, per esempio, delle cellule o delle proteine.

La caratteristica dello Shuttle naturalmente è la durata relativamente breve della missione, 16 giorni nel caso del Columbia. E questi in alcuni casi può essere utile, come per esempio, quando si hanno due culture cellulari identiche: una in orbita sullo Shuttle, l’altra a terra. Al rientro si devono confrontare i diversi comportamenti,per isolare gli effetti della gravità. E nel caso i colture cellulari spesso non bisogna attendere a lungo prima di procedere al confronto.

Sullo Shuttle ci sono esperimenti europei. Che tipo di collaborazione è quella fra ESA e NASA?

In questo caso si è trattato di un baratto tra agenzie spaziali: l’Esa ha fornito alla NASA un aereo di grande portata, che serve a trasferire elementi della stazione spaziale all’interno degli USA. In cambio, ha avuto la possibilità di far volare su uno Shuttle circa 450 kg di carico utile, di apparati sperimentali. La collaborazione tra ESA e NASA, per quanto riguarda i voli dello Shuttle, non è certo una notizia in sé: ormai la collaborazione è di lunga durata, il primo volo risale alla prima metà degli anni ’80.

Nella stiva dello Shuttle è stato installato un ambiente pressurizzato, lo Specehab, a cui si accede attraverso un tunnel dalle stanze dell’equipaggio. Scientificamente la missione è molto ricca. Fra l’altro sono ospitati anche parecchi esperimenti di studenti, che hanno trasformato lo Shuttle in una specie di arca di Noè spaziale: insieme all’equipaggio sono stati imbarcati 13 topolini, 8 ragni australiani, alcuni bachi da seta, uova di un pesce che vive fra Cina, Giappone e Corea, 3 api, 15 formiche. Anzi, purtroppo è significativo che nelle nostre scuole non arrivino sfide di questo tipo. L’ESA per esempio ogni anno dà la possibilità a 64 studenti di tutti i paesi di partecipare a voli parabolici, in cui provare i loro esperimenti. Ma dall’Italia raramente qualcuno si fa vivo.

A visualisation of Mars
Un'immagine di Marte

L’attenzione dei media è concentrata sulla possibilità di mandare un equipaggio umano su Marte. Quali sono le tappe fondamentali?

Lo sbarco su Marte deve essere molto ben preparato. Soprattutto sarà una conquista di civiltà, perché sulla Terra oggi non ci sono due superpotenze che gareggiano per primeggiare nella conquista dello spazio come negli anni ’60, quando USA e URSS si affrontarono in una gara spettacolare e unica per lanciare equipaggi nello spazio e infine per sbarcare sulla Luna. Abbiamo tempo per sbarcare su Marte. Questo significa che possiamo preparare la missione molto bene, anche attraverso passi intermedi come il volo dello Shuttle di cui stiamo parlando. Prima di avventurarci lontano dal pianeta, occorre comprendere bene le reazioni del corpo umano.

Gran parte degli studi europei sullo Shuttle riguardano proprio il comportamento del corpo umano nello spazio, che è una delle cose da capire bene prima di avventurarci lontano dal pianeta. Per esempio ARMS è un insieme di esperimenti sul comportamento del sistema polmonare a cardiovascolare in assenza di gravità. In particolare, ci sono diverse anomalie che riguardano la pressione del sangue nel corso dei rientri a terra e dei decolli, che non sono state ancora comprese del tutto. Comprenderle significa comprendere meglio il funzionamento del nostro corpo, che è basato su equilibri delicatissimi. Naturalmente questi controlli saranno fatti direttamente sull’equipaggio, che è parte integrante dell’esperimento. Accanto a questo proseguono gli studi sugli effetti dell’assenza di gravità sui tessuti ossei, che sono interessanti per le applicazioni a malattie come l’osteoporosi.

La stazione spaziale costerà secondo le stime cento miliardi di dollari. E' giusto allora aspettarsi anche ricadute tecnologiche considerevoli. Che cosa fa l'ESA a questo riguardo?

A parte le possibili ricadute sulla medicina, come quelle a cui accennavo prima, vengono fatti anche esperimenti più specificamente tecnologici. Per esempio sul volo del Columbia, che non riguarda la Stazione Spaziale, ma che cito a titolo di esempio, uno degli esperimenti europei è proprio una dimostrazione tecnologica, per il controllo termico degli strumenti sui satelliti. È chiaro che dispositivi per il controllo termico hanno possibilità di vaste applicazioni sulla terra: dal controllo del calore nei motori di Formula1, alla protezione degli operai a contatto con sorgenti di calore intense, all’isolamento nei sistemi di criogenia.

Ma è la ricerca di base il vero motore di un possibile progresso umano. Molte scoperte che hanno ricadute importanti per cambiare la qualità della vita nascono proprio da ricerche che non avevano fra i loro obiettivi applicazioni pratiche. Per esempio Einstein o Fermi non avevano certo in mente la costruzione dei computer quando approfondivano all’inizio del secolo i loro studi sulla struttura della materia.

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