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20 anni di vita nella Stazione Spaziale Internazionale

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di Luciana Ziino

Il 2 novembre del 2000 è una data da ricordare. Sono passati tanti anni e forse ce lo siamo dimenticati, ma quel giorno successe qualcosa di veramente importante, un avvenimento che segnò l’inizio di una nuova, bellissima avventura per l’umanità. Alle 11:23 ora italiana, tre astronauti (l’americano William Shepherd e i russi Sergei Krikalev e Yuri Gidzenko), dopo un viaggio di due giorni a bordo della Soyuz TM-31, aprirono il portellone dello Zvezda, il primo modulo abitabile della Stazione Spaziale Internazionale. Da quel momento, la ISS o International Space Station non sarebbe mai rimasta vuota, divenendo la casa per 241 astronauti, uomini e donne di diverse nazionalità che si sarebbero avvicendati a bordo della stazione spaziale più longeva.

L’equipaggio della Expedition 1, la prima spedizione di astronauti che avrebbero abitato la Stazione Spaziale Internazionale (da sinistra Yuri Gidzenko, William Shepherd e Sergei Krikalev). Crediti: NASA/Johnson Space

Inizialmente grande quanto un trilocale, oggi la ISS ha un’area paragonabile a quella di un campo da calcio. Pesa 450 tonnellate e possiede un volume abitabile di 1.200 m3. Questo gioiello di ingegneria e tecnologia è stato il frutto di una collaborazione internazionale senza precedenti, che ha coinvolto Stati Uniti, Russia, Europa, Giappone e Canada. Nel lungo processo di realizzazione e ampliamento della ISS, che si è concluso nel 2011, l’Italia ha avuto un ruolo fondamentale: sua è infatti la famosa Cupola, dalla quale gli astronauti hanno il privilegio di ammirare il panorama spettacolare della Terra. Ma italiani sono anche i moduli logistici Leonardo, Donatello e Raffaello, utilizzati per costruire e trasferire sulla ISS materiale vario. Volendo quantificare in termini numerici il contributo italiano, potremmo dire che il 40% della parte abitabile della Stazione Spaziale è stato realizzato in Italia e precisamente a Torino dalla Thales Alenia Space.

L’avamposto dell’umanità nello spazio si trova a 400 km di altezza dalla superficie terrestre e orbita intorno alla Terra a 28000 chilometri orari, completando un giro in soli 90 minuti. Per gli abitanti della ISS si susseguono ogni giorno 16 albe e 16 tramonti.

La Cupola della Stazione Spaziale Internazionale, costruita in Europa sotto la guida dell’Italia da Thales Alenia Space Italia (Foto Nasa-Asi)

Tra i tanti astronauti che hanno abitato la Stazione Spaziale ci sono stati anche cinque italiani: Umberto Guidoni (il primo astronauta europeo sulla ISS), Roberto Vittori (il primo europeo a visitare due volte la ISS), Paolo Nespoli (salito tre volte sulla ISS), Luca Parmitano (il primo comandante italiano di una missione sulla ISS), Samantha Cristoforetti (la prima donna italiana nello spazio e la seconda al mondo per tempo di permanenza in orbita). Quest’ultima è attualmente in addestramento in previsione di un suo nuovo volo pianificato tra il 2022 e il 2023.

Ma qual è il compito di questi astronauti? Essenzialmente, l’obiettivo delle missioni a bordo della Stazione Spaziale Internazionale è quello di testare cosa succede in condizioni di microgravità, per preparare le future missioni nello spazio ma anche per migliorare la qualità della nostra vita sulla Terra. La ISS è un laboratorio perfetto, nel quale si sono svolti più di 3000 esperimenti scientifici, nei campi più disparati.

Quando si parla di microgravità, che cosa si intende? La parola non ci deve trarre in inganno: infatti, vedendo gli astronauti e tutti gli oggetti attorno a loro fluttuare all’interno della ISS, potremmo erroneamente pensare che lì la gravita sia zero o comunque quasi nulla. In realtà, a 400 km di distanza dalla superficie della Terra, la forza di gravità terrestre è ridotta solo del 10%. Allora perché sulla ISS le cose e le persone fluttuano?

Per capirlo si può pensare a un esempio più semplice, quello di un ascensore soggetto alla forza di gravità della Terra. Se il cavo che lo regge venisse improvvisamente tagliato, la persona e gli eventuali oggetti presenti all’interno della cabina incomincerebbero a fluttuare, in quanto cadrebbero con la medesima accelerazione con cui cadrebbe la cabina stessa. Tutti i corpi sarebbero in caduta libera e il loro peso sarebbe nullo. Infatti, una eventuale bilancia all’interno dell’ascensore sarebbe anch’essa in caduta libera e la sua molla non potrebbe essere compressa.

Nella figura a sinistra una persona all’interno di un ascensore che cade sotto l’effetto della forza di gravità sperimenta l’assenza di peso. Nella figura a destra la cabina si trova nello spazio, a gravità zero. La persona non può distinguere se si trova in caduta libera o in assenza di gravità. Crediti: Scientificast.it

Qualcosa di simile avviene sulla Stazione Spaziale, che, essendo soggetta alla gravità terrestre, cade continuamente verso la Terra senza mai raggiungerne il suolo. Si tratta a tutti gli effetti di un corpo in caduta libera. Dunque, al suo interno si fluttua, così come si fluttuava nell’ascensore dell’esempio precedente, e il peso è zero.
In realtà, però, ci sono delle piccole deviazioni dallo stato di caduta libera o di assenza di peso, dovute ad alcune forze residue, come l’attrito con ciò che rimane dell’atmosfera terrestre o le piccole oscillazioni tra i moduli che compongono la stazione. L’effetto di queste perturbazioni è dell’ordine di un milionesimo della gravità terrestre: ecco perché si parla di microgravità.

Dunque, un ambiente ideale per studiare il comportamento della materia in condizioni che sulla superficie terrestre non si possono trovare.

Fin qui il passato e il presente della ISS. Ma quale futuro si prospetta per la nostra casa nello spazio? Di sicuro sarà attiva fino al 2024, ma forse potrebbe durare anche fino al 2028. E dopo? Cosa succederà? Difficile dirlo. Potrebbe essere smantellata e distrutta; oppure riutilizzata per costruire un nuovo e ancora più ambizioso avamposto in orbita attorno alla Luna; o rinnovata e mantenuta operativa da agenzie spaziali private. Quel che è certo è che rimarrà sempre lei la casa spaziale più amata da noi umani.

La Stazione Spaziale Internazionale nell’ottobre del 2018. Crediti: NASA