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L’ESA (Agenzia Spaziale Europea)

L’Agenzia Spaziale Europea è un’organizzazione intergovernativa che coinvolge 22 Stati membri e si dedica all’esplorazione dello spazio. Creata nel 1975, ha sede a Parigi, in Francia, e può contare su uno staff di 2.200 persone in tutto il mondo e un budget annuale di 5,6 miliardi di euro (dati del 2018).

Il programma spaziale dell’ESA include: l’invio nello spazio di esseri umani (soprattutto tramite la partecipazione al programma della Stazione spaziale internazionale); il lancio e la gestione di sonde senza equipaggio verso altri pianeti e la Luna; l’osservazione della Terra; scienze e telecomunicazioni terrestri; la progettazione di vettori di lancio; e il mantenimento di uno dei principali porti spaziali, Guiana Space Centre di Kourou, nella Guyana francese. Il principale vettore di lancio europeo, Ariane 5, è stato reso operativo tramite Arianespace, ed è stato utilizzato per l’ultima volta nel 2023; l’ESA si è fatta carico di parte dei costi sostenuti durante il lancio e le successive operazioni di sviluppo di Ariane 6. L’agenzia sta anche collaborando con la NASA alla realizzazione del modulo di servizio della navicella Orion, che volerà sul cosiddetto Space Launch System.

Le strutture dell’agenzia sono distribuite tra i seguenti siti:

le missioni scientifiche dell’ESA vengono svolte presso l’di Noordwijk, nei Paesi Bassi;
le missioni di osservazione della Terra si tengono presso di Frascati, in Italia;
l’ESA Mission Control (ESOC) si trova invece a Darmstadt, in Germania;
l’European Astronaut Centre (EAC), dove si svolgono gli addestramenti dei futuri astronauti, è a Colonia, in Germania;
l’European Centre for Space Applications and Telecommunications (ECSAT), un istituto di ricerca fondato nel 2009, è situato ad Harwell, in Inghilterra;
l’European Space Astronomy Centre (ESAC) si trova a Villanueva de la Cañada, Madrid, in Spagna.

LA BICICLETTA SULL’ISS

Proprio come si perde massa muscolare se si passa tutto il giorno sul divano, lo stesso potrebbe succedere agli astronauti ospitati nella Stazione spaziale internazionale perché, nonostante lavorino praticamente senza fermarsi mai, l’assenza di gravità si fa comunque lentamente sentire. Infatti, se un adulto medio dovrebbe fare esercizio fisico per 30 minuti al giorno per diversi giorni a settimana, le persone sull’ISS devono fare sport per 90-120 minuti ogni giorno al semplice fine di mantenere la propria massa ossea e muscolare in salute.

Attualmente utilizzano il sistema CEVIS, l’ergometro dotato di stabilizzatore e isolamento dalle vibrazioni. È praticamente una cyclette, fissata a un lato della stazione per impedire che voli via.

Gli astronauti devono indossare dei cardio-frequenzimetri mentre pedalano, e poi inviare i dati raccolti sulla Terra così che i loro allenatori li possano analizzare e ottimizzare le loro routine sportive.

TUTA DI VOLO ISS DI SHARIPOV

Ha preso parte a due missioni e totalizzato 422 ore nello spazio, incluse nove ore e 58 minuti di attività extra-veicolari (EVA). Ha svolto il ruolo di specialista per l’equipaggio della STS-89 (dal 22 al 31 gennaio 1998), l’ottava missione di ancoraggio Shuttle-Mir durante la quale gli astronauti trasferirono oltre 3.600 chilogrammi di attrezzature scientifiche, hardware logistico e acqua dallo Space Shuttle Endeavour alla Mir. Durante il quinto e ultimo scambio di un astronauta statunitense, la STS-89 consegnò Andy Thomas alla Mir e tornò con David Wolf. La missione durò otto giorni, 19 ore e 47 secondi, percorrendo 5,8 milioni di chilometri durante 138 orbite attorno alla Terra.

CINTURA SALVAGENTE NEVA-KV

È la cintura originale con le iniziali WCW inclusa nel kit di sopravvivenza portatile utilizzato dal cosmonauta russo Sharipov durante la sua missione spaziale (Expedition 10) a bordo della navicella Sojuz TMA-5 (di cui lui era il comandante). La Sojuz TMA-5 fu la missione diretta verso la Stazione spaziale internazionale tra il 14 ottobre 2004 e il 24 aprile 2005.

Questa cintura salvagente garantiva la sopravvivenza in caso di atterraggio in acqua e conseguente fuga in emergenza, aiutando i cosmonauti a galleggiare tramite gli elementi gonfiabili.

LA STAZIONE SPAZIALE INTERNAZIONALE

La Stazione spaziale internazionale è un laboratorio scientifico volante, un osservatorio dello spazio profondo e una stazione di osservazione della Terra altamente tecnologica. Coinvolgendo 15 Paesi partner e cinque agenzie spaziali, l’ISS è il più grande progetto pacifico internazionale della storia. Il primo modulo, Zarja (aurora), fu lanciato dai russi nel novembre del 1998. L’ultimo volo di assemblaggio fu quello per la consegna dell’Alpha Magnetic Spectrometer (spettrometro magnetico alfa) a bordo dello Space Shuttle Endeavour, nel contesto della missione STS-134. La stazione consiste di 16 moduli pressurizzati, l’intelaiatura (Integrated Truss Structure) e i pannelli solari.

I russi hanno lanciato due nuovi moduli, Nauka (laboratorio scientifico) e Prichal (nodo) nel 2021. La fine dell’operatività dell’ISS era fissata per il 2020, ma la stazione continua a essere usata.

Lunghezza: 108,5 metri

Larghezza: 73 metri

Massa: 419.600 chilogrammi

L’ISS IN NUMERI

Orbita attorno al pianeta ogni 90 minuti, percorrendo 8 chilometri al secondo.
In sole 24 hours, la stazione spaziale completa 16 orbite attorno alla Terra, ammirando 16 albe e tramonti.
È lunga 180,5 metri da capo a capo, praticamente come un campo da calcio.
Dopo la Luna, l’ISS è il secondo oggetto più luminoso visibile in cielo: non serve neppure il telescopio per vederla passare sopra al tetto della propria casa.
Ci sono due bagni a bordo! Oltre a una palestra, sei alloggiamenti per dormire e una finestra con visuale a 360 gradi.
Fino a sei navicelle spaziali possono ancorarsi alla stazione contemporaneamente.
Gli astronauti devono allenarsi per almeno due ore al giorno durante la loro permanenza a bordo, per non perdere massa muscolare mentre sono nello spazio.
I sistemi di bordo sono controllati da oltre 50 computer.
I componenti elettrici dell’ISS sono tutti connessi a quasi 13 chilometri di cavi.
230 persone di 18 Paesi diversi hanno visitato la Stazione spaziale internazionale.
Da dicembre 1998 gli astronauti hanno svolto 205 attività extra-veicolari.
L’ISS pesa circa 420.000 chilogrammi, praticamente come 320 automobili.
Vola nello spazio a circa 400 chilometri dalla Terra; per arrivarci con una navicella ci vogliono circa sei ore.
L’astronauta Peggy Whitson detiene il record per il maggior numero di giorni consecutivi spesi a vivere e lavorare nello spazio: 665 giorni in totale dal 2 settembre 2017.

WATER SPAZIALE – ISS

Parliamo di fare pipì: nella Stazione spaziale internazionale si va in bagno proprio come si fa sulla Terra, solo che il water risucchia via qualsiasi liquido o solido e lo invia a dei contenitori speciali, per evitarne la dispersione. Gli astronauti dell’ISS devono attenersi a ritmi di lavoro orari molto intensi, e devono riposarsi per almeno otto ore al giorno. Un water spaziale è un dispositivo che può essere utilizzato in assenza di gravità, dove la raccolta di escrementi liquidi e solidi deve essere direzionata tramite i flussi d’aria. Detto questo, dato che quest’aria viene poi ricircolata in cabina, è prima necessario filtrarla per eliminare gli odori e i batteri. I sistemi moderni sfruttano l’esposizione degli escrementi solidi alle pressioni del vuoto per uccidere eventuali microorganismi, arginando efficacemente il problema degli odori ed eliminando i patogeni. L’equipaggio deve utilizzare un imbuto dalla forma particolare attaccato a un tubo per le urine, mentre per gli escrementi utilizza un sedile speciale. Entrambi i dispositivi possono essere utilizzati contemporaneamente, in risposta ai feedback ricevuti dalle astronaute. Forse questo water spaziale, di piccole dimensioni e dalla forma spigolosa, può non sembrare particolarmente comodo, ma è l’ideale in assenza di gravità, garantendo il miglior contatto possibile con il corpo per evitare la dispersione di sostanze indesiderate.

CABINE DI RIPOSO – ISS

Il Nodo 2 del Segmento orbitale americano (USOS) ospita quattro delle cabine di riposo (CQ) a disposizione dei membri dell’equipaggio durante la permanenza in orbita. Ciascuna zona offre un angolo privato dove gli astronauti possono dormire, rilassarsi e chiamare i propri cari a casa mentre si trovano nell’ISS. Il loro progetto include un sistema di ventilazione individuale, pannelli in materiali fonoassorbenti, collegamenti per i computer portatili e connessione internet per consentire ai membri dell’equipaggio di scrivere a parenti e amici.

Dalla loro installazione nel 2008, le zone di riposo sono state accuratamente monitorate per verificare che il design continui a soddisfare tutti i requisiti. Nel corso degli anni si sono identificati diversi piccoli problemi causati dall’ambiente orbitale, portando all’implementazione di modifiche che assicurassero maggior comfort e sicurezza per gli astronauti.

Dormire in un ambiente privo di gravità è complicato: per evitare di iniziare a fluttuare in giro, bisogna coricarsi in dei sacchi a peli agganciati alle pareti delle cabine di riposo.

ROSETTA & PHILAE

Philae in scala 1:2

Rosetta - Philae 2014

Missione europea sviluppata per studiare la composizione della cometa Churyumov-Gerasimenko/67P. Dopo un lungo inseguimento durato 10 anni percorrendo una buona sezione della sua orbita, la sonda Rosetta ha fatto atterrare il lander Philae, dotato di un laboratorio automatico, perché fornisse informazioni sulla natura e la composizione del sistema solare alla sua nascita e, soprattutto, studiasse il ruolo potenziale delle comete nella diffusione della vita nell’universo.

Uno degli scienziati principali coinvolti nel progetto fu Amalia Ercoli Finzi del Politecnico di Milano, che è anche membro del nostro comitato scientifico.

L’ITALIA E LO SPAZIO

ASI, ovvero l’Agenzia spaziale italiana (l’ASI ha largamente contribuito all’esplorazione spaziale costruendo strumentazione scientifica installata su molti veicoli della NASA e dell’ESA, inclusi gli Space Shuttle, i moduli dell’ISS e le sonde per l’esplorazione di Marte)

Il debutto

Gaetano Crocco e Aurelio Robotti furono due apripista delle scienze astronautiche in Italia: questi due pionieri lanciarono i primi razzi moderni (il sistema di propulsione era vecchio di duemila anni!) con l’intento di esplorare lo spazio.

Per l’Italia, la vera e propria era dello spazio iniziò il 15 dicembre 1964 con il lancio del satellite San Marco 1, progettato da Luigi Broglio presso l’Università degli studi di Roma e portato in orbita da una squadra tutta italiana, appoggiandosi alla base americana di Wallops Island e al razzo Scout messi a disposizione dalla NASA. L’Italia divenne quindi il terzo Paese al mondo a lanciare il proprio satellite con gestione completamente autonoma di tutte le fasi del processo, dalla progettazione alla messa in orbita. L’aspetto scientifico si caratterizzò per la sua originalità: il satellite, uno strumento estremamente sensibile progettato dallo stesso Broglio, era in grado di misurare la densità residua dell’atmosfera fino a 200 chilometri di altezza.

Luigi Broglio, nato a Mestre ma originario di Borgofranco, in provincia di Torino, lanciò poi altri otto satelliti dalla base che, nel frattempo, era riuscito a far costruire nell’oceano Indiano, nel mare su cui si affacciano le coste del Kenya (Malindi), sfruttando due vecchie piattaforme, una un tempo utilizzata per l’estrazione del petrolio e l’altra per fini militari.

L’Italia ebbe inoltre il privilegio di lanciare, per la prima volta nella storia, un satellite della NASA chiamato Uhruru (“libertà” in swahili) che inaugurò l’astronomia a raggi X. Il progetto vide anche la collaborazione di Bruno Rossi e Riccardo Giacconi, che nel 2002 ricevette il premio nobel per la fisica.

SONDA “TRACE GAS ORBITER” (TGO)

L’ExoMars è stata una missione congiunta dell’ESA, a direzione italiana, e della Roscosmos, lanciata il 14 marzo 2016 e conclusasi tra settembre e ottobre 2022. La leadership principale fu affidata all’Italia (tramite l’ASI), che si fece carico di coprire il 40% dell’investimento totale.

La missione era suddivisa in due fasi: durante la prima, lanciata il 14 marzo 2016, la sonda (TGO) ha raggiunto l’orbita di Marte dopo quasi sette mesi di viaggio, dando inizio a un lungo periodo di indagini alla ricerca di metano e altri gas in atmosfera, nonché di segni della presenza di vita. Questo segmento includeva anche l’atterraggio sul Pianeta Rosso (presso un punto chiamato “Meridiani Planum”) di un modulo di atterraggio (EDM) chiamato “Schiaparelli”, in onore dell’astronomo italiano Giovanni V. Schiaparelli, che fu il primo a disegnare una mappa accurata del pianeta. L’EDM fu sganciato il 16 ottobre 2016 e svolse tutte le operazioni pianificate senza riscontrare problemi fino all’ultima fase della discesa: il 19 ottobre, a causa di un’anomalia di uno dei sistemi di controllo, il modulo si schiantò sulla superficie di Marte.

La missione ExoMars fu ideata e sviluppata con l’obiettivo principale di acquisire e dimostrare, da parte dell’Europa, l’abilità di completare un atterraggio controllato su Marte in autonomia, operare sul suolo muovendo un rover dotato di equipaggiamento e, oltretutto, accedere al sottosuolo per prelevare campioni da analizzare in situ. In particolare, la missione ha il compito di cercare le tracce di vita passata o presente su Marte, e studiare le caratteristiche geochimiche del pianeta.

ORION

La Orion è la navicella della NASA sviluppata per portare gli astronauti sulla Luna nel contesto del programma Artemis. È stata costruita con il supporto dell’ESA e verrà lanciata tramite il nuovo razzo vettore della NASA, lo Space Launch System (SLS). La Orion, oltre a portare gli astronauti nello spazio, offre opzioni di interruzione in emergenza delle missioni, supporto vitale ai membri dell’equipaggio durante le missioni e sistemi di decelerazione per garantire il rientro in sicurezza sulla Terra. Per proteggere gli astronauti nel corso delle missioni di lunga durata e assicurarne in ritorno sul nostro pianeta, gli ingegneri della Orion hanno intessuto tecnologie innovative, sistemi avanzati e soluzioni di protezione termica d’avanguardia nell’ordito della navicella. La squadra che ha creato la Orion ha fatto affidamento su cinquant’anni di esperienza nell’esplorazione spaziale, che hanno coinvolto voli con equipaggio umano, operazioni di lancio, missioni robotiche di prova, installazioni e assemblaggi in orbita e gestione delle missioni.

Durante la missione Artemis I, la Orion ha viaggiato per 432.210 chilometri, toccando la massima distanza dalla terra mai raggiunta da un oggetto costruito dagli esseri umani.

Orion: imparare dal passato con l’Apollo

La Orion utilizza un modulo migliorato e più grande, di forma simile a quella della capsula Apollo. Grazie al diametro di cinque metri, il modulo dell’equipaggio della Orion offre una volta e mezza più volume: il modello Apollo, con il suo volume abitabile di circa 6,17 metri cubi, poteva trasportare massimo tre astronauti, mentre la Orion può contare su ben 9 metri cubi di spazio e ospita fino a quattro membri dell’equipaggio. Durante il processo di pianificazione della Orion, la NASA ha studiato molti tipi diversi di veicoli e razzi di rientro. E nonostante abbia consultato i ricercatori del programma Apollo, il progetto Orion non voleva replicare la navicella precedente. Il progetto finale selezionato soddisfa i requisiti di missione della NASA e offre il massimo livello di sicurezza ed efficacia.

Missioni Artemis

Nella mitologia greca Artemide (“Artemis” in inglese) è una divinità lunare e sorella gemella di Apollo, a volte anche chiamata “colei che regge la fiaccola”. Oggi Artemis personifica la nuova strada seguita dalla NASA verso la Luna. Il nome ombrello identifica i piani lunari della NASA nel più ampio contesto del progetto di esplorazione spaziale fino a Marte. La terza missione Artemis ha come obiettivo di portare la prima donna sulla Luna.

Artemis I: Artemis I è stato il primo volo di collaudo integrato che ha lanciato contemporaneamente la navicella Orion e il razzo SLS della NASA. Questa missione senza equipaggio è stata la prima di una serie di viaggi esplorativi in prossimità della Luna e raggiungerà i 64.000 chilometri oltre la superficie lunare. Questo volo iniziale aveva lo scopo di sfruttare lo spazio attorno alla Luna per testare le tecnologie al di fuori del contesto terrestre e dimostrare che la Orion fosse in grado di stabilizzarsi nell’orbita della luna e offrire supporto durante l’invio di esseri umani nello spazio profondo.

Artemis II:

Il secondo volo porterà l’equipaggio su una traiettoria leggermente diversa e testerà i sistemi critici di Orion con esseri umani a bordo. L'SLS evolverà da una configurazione iniziale in grado di inviare un minimo di 70 tonnellate sulla Luna a una nuova e più potente configurazione in grado di fornire almeno 105 tonnellate. Le future missioni esplorative includeranno visite al Gateway, un habitat spaziale in orbita attorno alla Luna. La NASA e i suoi partner utilizzeranno il Gateway per creare una presenza permanente nello spazio cislunare che guiderà l’attività con partner commerciali e internazionali, aiuterà a esplorare la Luna e le sue risorse e sfrutterà tale esperienza verso le missioni umane su Marte.

Artemis III: Il terzo volo della navicella avrà l’obiettivo di far allunare il primo equipaggio dal 1972, portando gli astronauti dall’orbita lunare al polo sud della Luna tramite un sistema di discesa dedicato che si sgancerà dal Gateway.

DART FENER

Dart Fener è uno dei personaggi principali della saga “Guerre stellari” scritta da George Lucas. Questa replica in edizione limitata del personaggio, come visto in “Guerre stellari: l’impero colpisce ancora”, è alta be 2,02 metri. Proprio come la fantascienza di allora alimentò l’immaginazione di Oberth, von Braun, Ciolkovskij e molti altri, quella moderna continua a ispirare la creazione di nuove tecnologie. Nonostante la serie di Guerre stellari sia di fantascienza, consente di espandere l’immaginazione umana e ispirare visioni di speranza per il futuro.

YODA

“La grandezza non conta. Guarda me. Giudichi forse me dalla grandezza? Mmmh? Mmmh. Non dovresti farlo, infatti, perché mio alleato è la Forza, ed un potente alleato essa è. La vita essa crea ed accresce, la sua energia ci circonda e ci lega; illuminati noi siamo, non questa materia grezza! Tu devi sentire la Forza intorno a te, qui, tra te, me, l'albero, la pietra, dovunque! Sì, anche tra la terra e la nave.”

― Yoda, parlando a Luke Skywalker

Yoda, un essere di una specie misteriosa capace di dominare la Forza, fu un maestro Jedi leggendario che assistette alla nascita e al crollo della Repubblica Galattica, e quindi dell’Impero Galattico. Piccolo di statura ma venerato per la sua saggezza e il suo potere, Yoda addestrò generazioni di Jedi e divenne il Gran Maestro del Consiglio Jedi. Avendo preso parte a nove secoli di storia galattica, svolse un ruolo cruciale durante le Guerre dei Cloni, la rinascita dei Jedi attraverso Luke Skywalker e l’apprendimento della via dell’immortalità.

SIMULATORI

SIMULATORE “FIVE DEGREES OF FREEDOM”
Questo simulatore imita il movimento in ambienti senza frizione tramite l’utilizzo di cinque dei sei “gradi di libertà”: muoversi in avanti e indietro, a destra e a sinistra, e in rotazione lungo gli assi in rollio, beccheggio e imbardata. Mentre il sedile plana sulla superficie di uno strato d’aria, dimostra la terza legge del moto di Newton: a ogni azione corrisponde una reazione uguale e opposta. In parole povere, se ci si spinge via da un oggetto, non ci si ferma finché il moto non viene interrotto da un altro oggetto o un’altra forza, proprio come accade nello spazio.

SIMULATORE “MULTI AXIS TRAINER”
Il simulatore Multi Axis Trainer usato nel centro di addestramento Space Camp simula la rotazione fuori controllo che, nello spazio, può far seguito all’applicazione di una forza. Sviluppato sulla base del Multiple Axis Space Test Inertia Facility utilizzato durante il programma Mercury, il MAT ricrea il senso di disorientamento che si prova durante una rotazione non controllata. Il The MASTIF era dotato di un set di controlli completo che permetteva all’astronauta di esercitarsi con il recupero dell’orientamento del veicolo, mentre il MAT ne è sprovvisto. In fase di volo, solo una missione americana ha avuto a che fare con una rotazione incontrollata: la Gemini VIII, pilotata da Neil Armstrong e Dave Scott, quando un razzo di sterzo si è guastato. I due astronauti riuscirono a riprendere il controllo della navicella ma dovettero rientrare prima della missione, avendo usato più carburante del necessario.

SIMULATORE DI ATTERRAGGIO DELLO SPACE SHUTTLE ORBITER

Questo simulatore offre la possibilità di provare a pilotare uno shuttle. Segui le informazioni sul display davanti a te e utilizza il joystick per manovrare l’orbiter. Fai attenzione! Hai un solo tentativo per far allunare il veicolo, dal momento che l’orbiter non è dotato di motori per un secondo tentativo.

SIMULATORE DI PILOTAGGIO DI UN F18

Si tratta di un simulatore di volo con grafica in 3D, che offre un’esperienza realistica di pilotaggio di un F18. Essere il pilota di un velivolo militare è un requisito particolarmente apprezzato dalle agenzie spaziali, soprattutto per quanto riguarda il collaudo di navicelle (dal momento che consentono di provare veicoli sperimentali e sanno solitamente come comportarsi in caso di imprevisti o emergenze).

I primi candidati americani al ruolo di astronauta furono selezionati dalla NASA nel 1959 nel contesto del progetto Mercury con l’obiettivo di completare un’orbita attorno alla Terra in capsule a posto singolo. Allora, ai corpi militari fu richiesto di fornire un elenco dei piloti militari usati nei collaudi con qualifiche specifiche.

REALTÀ VIRTUALE: STAZIONE SPAZIALE INTERNAZIONALE E PASSEGGIATA SPAZIALE

Esplora la Stazione spaziale internazionale a 400 chilometri di distanza dalla Terra con l’HTC in questa simulazione sviluppata in collaborazione con gli astronauti che l’hanno visitata. Scoprirai come spostarti tra i moduli a gravità zero, condurre esperimenti e agganciare una capsula di rifornimento in arrivo dalla Terra, il tutto imparando quali missioni sono attualmente in corso nella stazione.

In Earthlight Spacewalk vestirai i panni di Ana, un’astronauta, e affronterai 76 passeggiate spaziali all’esterno della Stazione spaziale internazionale. Questa simulazione sfrutta la realtà virtuale per dare l’opportunità di provare a effettuare delle attività extra-veicolari e immergersi nel lavoro svolto sull’ISS a centinaia di chilometri dalla Terra.