Giovedì 13 Dicembre 2018 | 11:26

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Spacelab: nota tecnica

Il primo modello di studio dello «Spacelab» venne consegnato alla NASA nel novembre 1980; la prima «unità volante» era stata approntata nel 1981.
Lo «Spacelab» era composto essenzialmente da due elementi: un modulo pressurizzato e una piattaforma non pressurizzata. Il modulo era destinato ad accogliere gli specialisti che abiteranno il laboratorio durante il suo orbitare nello
spazio; consisteva di un elemento cilindrico di alluminio, e poteva avere una o due sezioni, a seconda delle necessità della missione.
Ciascuna sezione misurava 4 metri di diametro e 2,7 metri di lunghezza. Quando le due sezioni erano usate congiuntamente, il modulo poteva trasportare un carico di oltre 4 tonnellate e offrire un volume di 22 metri cubi. La piattaforma era destinata invece a ospitare gli strumenti e veniva esposta direttamente nello spazio. Poteva essere composta da una o da più sezioni (sino a un massimo di cinque) e portare circa 9.000 kg di strumenti. Il carico poteva comprendere anche telescopi, antenne o radar. Il modulo e la piattaforma dello «Spacelab» nelle loro differenti versioni potevano essere usati sia congiuntamente sia disgiuntamente, e ciò rendeva lo «Spacelab» un laboratorio estremamente versatile.
Lo «Spacelab» veniva unito all'«orbiter» dello «shuttle» da un tunnel del diametro di un metro, che permetteva agli scienziati del laboratorio di accedere alla cabina dello «shuttle».
«Spacelab» e «shuttle» orbitavano solitamente a un'altezza compresa tra i 200 e i 400 km. Una volta in orbita, lo «shuttle» apriva i portelloni della stiva per mettere allo scoperto, sino al termine della missione, il complesso «Spacelab».
La prima missione (SL-1) fu un volo congiunto ESA/NASA, che si svolse nel novembre-dicembre 1983 nell'ambito della missione Columbia Sts-9; a bordo c'era anche l'astronauta tedesco Ulf Merbold, che aveva il ruolo di "payload specialist". Merbold era diventato così il primo europeo inviato nello spazio.
Per la prima volta, un equipaggio in orbita lavorava ininterrottamente 24 ore su 24, per poter realizzare tutti i 72 esperimenti scientifici imbarcti sul laboratorio spaziale europeo.
In seguito, Spacelab verrà utilizzato per nel novembre 1985 per la missione D-1 gestita dalla Germania (con otto astronauti assieme in orbita: un record) e per due missioni NASA, le SL-2 e SL-3.
Il programma proseguirà con altre missioni, alcune con coinvolgimento ell'Europa, ma con un rallentamento in base ai programmi originari, causato da problemi di budget.
Gli americani continuarono a utilizzare Spacelab per missioni scientifiche negli anni novanta (Astro 1, SLS-1, IML-1, Atlas-1, Spacelab-J, USML-1, USMP-1, Atlas-2, IML-2) fino al 1997 con un volo interamente dedicato alle scienze biomediche.
La Germania aveva gestito una seconda missione "D-2" nell'aprile del 1993. Il programma però si rivelò particolarmente costoso, più del previsto per l'ESA. Questi eccessi finanziari portrono poi ai ritardi accumulati per le missioni in orbita. E i ritardi (poiché mantenere a terra equipaggiamenti e strutture, che devono comunque essere sempre mantenute in attività) fanno lievitare i costi.
Il programma Spacelab è stato considerato, a parte il suo successo tecnologico e a parte i suoi problemi di budget, un grande fallimento finanziario. La Convenzione dell'ESA aveva tipulato che quando un programma facoltativo supera del 120 % il suo sviluppo finanziario iniziale, viene annullato, sempre se gli stati partecipanti non decidano all'unanimità di procedere nel programma.
In funzione dello stato d'avanzamento del Programma Spacelab, gli stati partecipanti a questo programma di tipo "facoltativo", avrebbero deciso di proseguire malgrado il superamento dei costi di Spacelab oltre il 120 per cento del suo iniziale sviluppo finanziario. (Textes fondamentaux d l'ESA- Volume II Spacelab-Columbus).
Ma il fallimento del programma si fece comunque sentire a livello di cooperazione. Entusiasmava l'idea di partecipare per la prima volta a un programma di voli abitati nello spazio; gli europei avevano firmato l'accordo di collaborazione con la NASA che aveva subito giudicato importante la funzione dell'Europa nel quadro della cooperazione. All'interno di una cooperazione paritetica però, l'Europa era stata considerata dagli stati Uniti un partner di livello più basso e alle prime armi.
Costruito dall'ESA, il primo Spacelab divenne di proprietà della Nasa dopo la prima missione. L'ESA doveva dunque, rinunciare ai suoi diritti a vantaggio degli Stati Uniti, ed era obbligata a pagare l'alto prezzo per utilizzare il laboratorio spaziale.
Perché l'Europa firmò un'accordo bilaterale dove non era considerata un partner paritetico? All'epoca, l'Europa desiderava più chealto aumentare la propria esperienza nei voli abitati; gli europei non avevano l'esperienza tecnologica in grado di sviluppare un programma autonomi, per realizzare una navetta che potesse piazzare lo Spacelab in orbita. Nel contesto della guerra fredda, gli Stati Uniti erano inquel periodo l'unico partner potenziale.
Il Programma Spacelab, oltre che un successo tecnologico e scientifico (per i moltissimi esperimenti realizzati a bordo) è stato comunque considerato un successo nell'ambito della cooperazione europea.
E sempre dal lato tecnologico, le esperienze maturate porteranno allo sviluppo dei moduli destinati alla ISS (international Space Station); i Nodi 2 e 3 realizzati sempre in cooperazione con la NASA, gli MPLM frutto dela cooperazione tra ASI italiana e NASA, il laboratorio COLUMBUS, ed altre strutture della stessa stazione spaziale, come la Cupola, o di servizio alla stazione come il modulo di trasferimento ATV.
Va inoltre ricordato, che la cooperazione Europa-USA si è spinta anche nei grandi programmi scientifici, come per i grandi satelliti e ossevatori (ad esempio per Hubble Space Telescope) o per le missioni di esplorazione del sistema come Galileo per l'esplorazione di Giove, Ulysses per il Sole, e Cassini per Saturno e Titano).
A. L.C.

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