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Brevi schede sull'astronautica

2a parte
a cura di Antonio Lo Campo
Lo Space Shuttle
Il mezzo che ha rivoluzionato i metodi per andare in orbita, è sicuramente lo Space Shuttle della NASA. Questa navetta spaziale è stata progettata per ridurre i costi di una missione che prevede un razzo molto potente come lo era il Saturno V, grazie al fatto che si tratta di un veicolo riutilizzabile per più missioni. Inoltre è stato progettato come una sorta di camion Terra-Spazio per trasportare satelliti in orbita, recuperarli e ripararli, oltre a consentire agli astronauti di raggiungere lo spazio e di tornare a Terra.
Lo Space Shuttle, nonostante due incidenti, ha mantenuto gran parte delle sue promesse, e ormai da più di vent'anni è l'unico veicolo spaziale al mondo che consente di effettuare queste operazioni, e che offre la possibilità ad un equipaggio fino a sette-otto astronauti, di andare e tornare dall'orbita terrestre.
La flotta di navette NASA prevede attualmente quattro unità: Atlantis, Discovery e Endeavour. Quest'ultima ha rimpiazzato il Challenger, esploso nel 1986. Un'altra navetta, la Columbia, è andata invece perduta nell'incidente del febbraio 2003.

Operazioni orbitali
Quando lo Space Shuttle entra in orbita, prende il via una serie di operazioni che consentono alla navetta di procedere con regolarità la sua missione. Prima fra tutte, quella dell'apertura dei grandi portelloni della stiva, che espongono all'esterno anche i pannelli per dissipare il calore interno.
Questa è solo la prima di quelle che vengono definite , cioè le che possono essere di varia tipologia: esperimenti scientifici da effettuare a bordo, attracchi con una stazione orbitante, passeggiate spaziali, riparazioni di satelliti in avaria.
Le operazioni orbitali possono essere eseguite dagli astronauti all'interno dello Space Shuttle, con sistemi quali il braccio-robot della navetta, o tramite all'esterno del veicolo spaziale.
Ora, dopo l'incidente del 2003, vengono anche attivate delle telecamere, spostate con il braccio-robot, che permettono agli astronauti di verificare che sulla superficie della navetta non vi siano danni alla struttura.

Passeggiate nello spazio
Fin dalle prime missioni in orbita, l'uomo capì subito di trovarsi in un ambiente completamente nuovo, affascinante e allo stesso tempo pericoloso. Guardando la Terra fuori dagli oblò della propria capsula, capì anche che questi pericoli potevano essere controllati, e che grazie ad una speciale tuta pressurizzata, e a sistemi di controllo dell'atmosfera interna della capsula, avrebbe potuto abbandonare la propria astronave per immergersi in quell'oceano senza materia che è il vuoto spaziale.
Le "passeggiate spaziali" sono indispensabili per recuperare materiali all'esterno, cambiare astronave, uscire da un modulo lunare per camminare sulla Luna, riparare un satellite guasto, o assemblare le varie parti di una stazione spaziale.

In assenza di peso
Una delle prime, particolari sensazioni che un astronauta prova appena ha raggiunto lo spazio, è quella dell'assenza di peso, grazie alla quale si "galleggia" tra le pareti del veicolo spaziale, senza un preciso punto di riferimento, tranne quelli che si trovano nello stesso veicolo spaziale. Tutto inizia a galleggiare, dalle cinghie che tenevano legato l'astronauta alla sua poltroncina, a qualsiasi altro oggetto. Dopo un primo senso di disorientamento, ben presto ci si abitua a questa nuova, incredibile dimensione che bisogna affrontare per iniziare la vita a bordo di un' astronave o una stazione orbitante.
L'uomo è riuscito in questi primi 43 anni di imprese spaziali a padroneggiare questo suo nuovo ambiente, e ormai è in grado di vivere e lavorare nello spazio anche per periodi di molti mesi e fino ad oltre un anno.

I pericoli dello spazio
La vita nello spazio è straordinaria ed emozionante. Ma non sempre tutto può andare per il verso giusto: le imprese spaziali ormai vengono considerate sicure, almeno per quelle che prevedono la presenza di esseri umani a bordo. Ma la storia dell'astronautica è costellata da vari incidenti, qualcuno anche tragico.
Andare nello spazio ad effettuare una complessa missione, non è ancora diventata una normale "routine" e anche se oggi queste grandi imprese non sono più una novità sensazionale, i rischi esistono ancora. Un sistema come quello dello shuttle, è formato da milioni di parti differenti, e ve ne sono centinaia suddivise in vari livelli detti "critici".
Gli incidenti comunque si verificano di rado, poichè ogni veicolo spaziale e il sistema che lo lancia, vengono preparati con grande cura, e ogni dettaglio viene controllato varie volte.

Il rientro a terra
Se il lancio è la fase più delicata e pericolosa di una missione spaziale, subito dopo di esso c'è sicuramente il rientro a Terra. Oggi, a differenza di quanto accadeva ai tempi delle prime capsule, i rientri sono meno pericolosi, e gli astronauti devono subire delle sollecitazioni non molto forti al rientro a Terra. Con lo Shuttle, le può sopportare un qualsiasi individuo in buono stato fisico, mentre i russi, che utilizzano capsule Sojuz simile a quelle della fase pionieristica dell'astronautica, subiscono una decelerazione maggiore.
Ma anche con le Sojuz il rientro a Terra è una fase che si svolge in modo ormai impecccabile, e le possibilità che vi siano inconvenienti sono molto basse.

I satelliti
I satelliti artificiali fanno ormai parte della nostra vita quotidiana: grazie ad essi possiamo tenere sotto controllo l'ambiente planetario, avere previsioni del tempo sempre più precise, telefonare da un continente all'altro, assistere in diretta televisiva ad avvenimenti che si svolgono dall'altra parte del globo.
Ma se andare nello spazio è diventato così importante, per gli astronomi staccarsi dal suolo è oggi assolutamente indispensabile.
L'aria è un filtro utile alla vita, che ci difende dai raggi cosmici, dalle radiazioni ultraviolette e dai raggi X, ma scomodo per raccogliere tutte le informazioni che l'Universo ci invia.

Le basi spaziali
Come per la maggior parte delle idee che portarono ai primi progetti di volo spaziale, quello di collocare in orbita una grande stazione spaziale si trovava nei testi scientifici già molto tempo prima che venissero lanciati i primi satelliti. E così come i satelliti artificiali, anche le stazioni spaziali orbitano con assoluta regolarità attorno al nostro pianeta, e possiedono strumenti sofisticati per osservare la Terra, il cosmo, e per effettuare svariati esperimenti, ma con il grosso vantaggio di poter ospitare astronauti-scienziati a bordo.
Una grande stazione spaziale è infatti la base ideale per gli astronauti che si preparano a studiare lo spazio, a capire lo stesso comportamento del fisico e della mente in lunghi periodi trascorsi in orbita, e a condurre svariati tipi di esperimenti scientifici.
In orbita terrestre, a 380 chilometri di quota, ruota la ISS, cioé la stazione spaziale internazionale, un programma sviluppato da 16 nazioni, la cui struttura, grande quanto un campo da calcio, verrà completata nel 2010.

Le sonde interplanetarie
Fin dal periodo iniziale della conquista dello spazio, dalle rampe di lancio di Cape Canaveral o di Bajkonur, venne inviata nel cosmo una lunga serie di sonde automatiche, dapprima verso la Luna, e poi verso gli altri pianeti del sistema solare. Le sonde spaziali vengono progettate e sviluppate per raggiungere quelle mete verso le quali l'uomo ancora non può arrivare, o laddòve la presenza dell'uomo non è strettamente necessaria. Ecco perchè finora centinaia di queste sonde-robot si sono avventurate in direzione di quasi tutti i pianeti del sistema solare: alcune di esse ne hanno persino superato i confini, e adesso, nonostante le proprie batterie abbiano cessato di funzionare, viaggiano verso le stelle a noi più vicine.

Il futuro: Luna e Marte
Finora l'uomo è sbarcato sulla Luna e l'ha esplorata dopo brevi permanenze tra il 1969 e il 1972, mentre verso i pianeti e gli altri corpi del sistema solare sono state inviate le sonde automatiche. Ma pare ormai vicino il momento in cui l'uomo sui pianeti vi installerà delle basi permanenti: la tecnologia attuale, è già pronta per consentire questo tipo di missioni. Il futuro dell'esplorazione spaziale sembra partire da questi straordinari obiettivi.
Sulla Luna, gli astronauti che un giorno vi faranno ritorno, vi resteranno per molto più tempo, e molti progetti della NASA, dell'ESA e di altre agenzie spaziali indicano questa priorità. Si progettano anche i primi sbarchi di uomini su Marte, e qui gli astronauti vi resteranno per alcune settimane realizzando una piccola base scientifica permanente.
Ma oltre ai pianeti, vi sono progetti per realizzare vere e proprie città spaziali, cioè gigantesche piattaforme in orbita attorno alla Terra o in altri punti dello spazio, in grado di ospitare migliaia o addirittura milioni di abitanti.

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