La scienza nel “cassetto”

Microgravity Science Glovebox Logo
Glovebox - Logo
13 Giugno 2002

A bordo dello Shuttle Endeavour il quinto equipaggio della stazione spaziale è arrivato a destinazione. E nella stiva dello Shuttle ha viaggiato anche il Modulo Leonardo, costruito da AleniaSpazio per la NASA. Ma questa missione vede l’esordio anche del primo dispositivo per la ricerca scientifica costruito dall’ESA, il glovebox, un termine che indica il vano portaoggetti del cruscotto di un’auto.

Il glovebox è un laboratorio multidisciplinare che ha dimensioni di una valigetta da viaggio. Fa parte di un “armadio scientifico standard”. Per immaginarlo si può pensare a un armadio con uno speciale cassetto trasparente, la cui parete frontale è dotata di due guanti di gomma che si protendono verso l’interno. I guanti fanno parte della parete stessa, in modo tale che l’interno del “cassetto scientifico” è perfettamente sigillato e dunque consente di condurre esperimenti su materiali pericolosi, come per esempio materiali infiammabili.

Gli astronauti possono infilare le mani nei guanti ed eseguire l’esperimento senza toccare con le mani nude i materiali. E, d’altra parte, è possibile anche controllare l’esperimento con una telecamera che invia le immagini a terra. Per esempio lo scienziato a terra, esperto dell’esperimento, potrebbe suggerire all’astronauta di intervenire manualmente per modificare l’assetto sperimentale. Si realizza in questo modo un vero e proprio laboratorio spaziale controllabile a distanza per interposta persona.

Il glovebox nasce per essere parte della dotazione permanente di Destiny, il laboratorio scientifico statunitense, ma fra qualche anno, quando sarà attivato il laboratorio europeo Columbus, il Glovebox potrebbe divenirne parte.

In genere non si dà molto risalto agli esperimenti che vengono condotti sulla stazione spaziale. Come verrà utilizzato questo armadio scientifico europeo?

L’armadio scientifico di cui fa parte il glovebox dovrà prima essere integrato all’interno del laboratorio Destiny, poi vi saranno condotti i primi esperimenti scientifici. Il primo esperimento riguarda la crescita dei cristalli in ambiente microgravitazionale: è un esperimento pilota che servirà a provare un metodo di lavoro che potrà essere utilizzato in seguito, a seconda dell’esito. Il secondo esperimento studia invece la formazione di bolle che si liberano all’interno di una materiale fuso che si sta solidificando. Tipicamente queste bolle vengono intrappolate nel materiale determinandone una certa porosità. Sarà interessante vedere che cosa cambia quando il tutto viene condotto in un laboratorio in quasi totale assenza di gravità, come la stazione spaziale.

Il glovebox è stato costruito per essere un “cassetto scientifico” estremamente sofisticato: non solo è dotato di illuminazione e controllo termico, ma c’è anche la possibilità di mantenere al suo interno un’atmosfera predeterminata, a seconda delle esigenze dell’esperimento. Inoltre è possibile connetterlo con delle pompe che, all’occorrenza, possono svuotarlo completamente di atmosfera, creando un vuoto spinto. Ambienti analoghi al glovebox erano già stati utilizzati sia sulla Terra che a bordo dello Shuttle, ma erano meno sofisticati e molto meno capaci: il glovebox europeo ha un volume doppio di quello utilizzato per lo Shuttle.

Microgravity Science Glovebox (MSG)
Microgravity Science Glovebox (MSG)

Questa missione giunge in un momento critico nella storia della stazione spaziale: il presidente americano G. W. Bush ha decisamente spostato i finanziamenti verso il Ministero della Difesa. Che rischi corre la Stazione Spaziale?

Il budget della NASA per il 2003 è, nel complesso, sostanzialmente invariato rispetto a quello del 2002. Tuttavia il programma del volo umano è stato tagliato del 13%. In parte questo è dovuto ad eccessi di spesa negli anni precedenti, in particolare nel 1999 sono stati impegnati 590 milioni di dollari in più di quanto non fosse stato preventivato.

Naturalmente per far fronte a questa situazione la NASA è costretta a tagliare il numero dei voli dello Shuttle, solo 4 ogni anno contro il 5-6 previsti, e a rinunciare, almeno per ora, all’ampliamento dell’equipaggio della stazione spaziale a più di 3 uomini. È chiaro che questo significa avere minori possibilità per sfruttare la stazione spaziale. Ma è anche chiaro che questa situazione contravviene agli accordi presi in precedenza: l’ESA, per esempio, conta su una stazione spaziale completamente operativa e funzionante entro il 2006

A che punto siamo con l’assemblaggio in orbita della stazione spaziale?

Dopo un paio di anni utilizzati per assemblare i primi moduli che consentissero la vita a bordo e i necessari pannelli solari per rendere indipendente la stazione spaziale, nel febbraio 2001 è stato installato il primo laboratorio scientifico. Da allora sono state posizionate antenne, giunti, porte d’attracco e nell’aprile appena trascorso è stata montata la sezione centrale di un lungo asse che costituirà la spina dorsale della stazione spaziale e che ne consentirà la crescita successiva. Lungo questa trave centrale, che sarà costituito da ben 9 elementi per una lunghezza totale di circa 100 metri, verranno agganciate alcune antenne, i radiatori (enormi pannelli con una superficie molto ampia che permettono la dispersione del calore generato all’interno della stazione spaziale) e quattro coppie di pannelli solari. Nel corso della presente missione dello Shuttle viene invece terminata l’installazione del braccio robotizzato canadese, fondamentale per proseguire nell’assemblaggio.

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