IL SECONDO VOLO SPAZIALE DI ROBERTO VITTORI: LA MISSIONE ENEIDE
Scritto da Luca Frigerio   
A tre anni di distanza dalla sua prima missione (Marco Polo), l?astronauta italiano raggiunger? la Stazione Spaziale Internazionale ancora a bordo di una Soyuz, per svolgere la serie di esperimenti scientifici della missione Eneide. PERCHE’ ENEIDE?
“His ego nec metas rerum nec tempora pono”
(“A costoro, io non pongo traguardi alle imprese né limiti di tempo” – Eneide, I, 278)

Il secondo volo di Roberto Vittori con una capsula Soyuz, verso l’International Space Station, è stato dedicato al ricordo di Enea, il cui lungo viaggio alla ricerca di una patria condusse alla fondazione di Roma.
Eneide è il titolo del poema epico scritto da Virgilio, uno dei più grandi poeti dell’età augustea (I secolo a.C.), dedicato alle vicende mitiche che hanno preceduto la fondazione di Roma.
Ispirato all’Odissea e all’Iliade, l’Eneide narra il viaggio e le battaglie del figlio di Anchise e di Venere Afrodite, Enea, a cui il Fato ha riservato il compito di perpetuare la stirpe troiana. Da questa sarebbe poi disceso Romolo, fondatore della città di Roma.

Fuggito da Troia in fiamme, e spinto dal volere degli dei, Enea, capo e sacerdote della sua gente, intraprende un lungo viaggio, che a tratti gli appare insensato e vano, alla ricerca di una nuova patria nella terra del tramonto, l’Esperia.
Giunto nel Lazio, Enea è costretto a intraprendere una furiosa serie di scontri con le popolazioni locali, nonostante l’iniziale accoglienza benevola di Latino, che regna su quei luoghi. Il poema si chiude con la definitiva sconfitta di Turno, re dei rutuli e il più accanito fra i rivali di Enea.

Guidato da un senso di fatalità coraggiosa, Enea è un eroe moderno, che accetta il suo destino con rassegnazione , pietà, fermezza, rattristandosi per le dolorose rinunce che il suo sacrificio comporta, ma consapevole delle conseguenze: la nascita di Roma, apice della storia e inizio dell’età dell’oro e della pace augustea.

OBIETTIVI DELLA MISSIONE
Alla missione Soyuz Eneide prendono parte il Comandante Sergei Krikalev (Roscosmos), l’astronauta italiano Roberto Vittori (ESA) in qualità di ingegnere di Volo e il secondo Ingegnere di Volo John Phillips (NASA).

Per Vittori si tratta del secondo viaggio sull’ISS, e del secondo viaggio su una Soyuz; nel 2002 aveva infatti partecipato alla missione Marco Polo.
La missione Eneide durerà 10 giorni e prevede la permanenza sulla Stazione Spaziale Internazionale per 8 giorni.

Eneide è una missione dell’Agenzia Spaziale Europea sponsorizzata dal Ministero della Difesa italiano e dalla Regione Lazio, con il supporto di Finmeccanica e della Camera di Commerciodi Roma (CCIAA), nell’ambito dell’accordo fra ESA e Roscosmos.

I principali obiettivi della missione sono:

•    Sostituire la navicella di salvataggio della ISS: la Soyuz TMA-5 cederà il posto alla Soyuz TMA-6 . La capsula Soyuz TMAfunge da scialuppa di salvataggio che l’equipaggio dell’ISS può utilizzare in casi di emergenza. Le Soyuz devono però essere sostituite ogni sei mesi, per garantire l’integrità dei sistemi di bordo. La Soyuz TMA-5, che aveva portato in orbita il decimo equipaggio della Stazione (Expedition 10), sarà sostituita dalla Soyuz TMA-6, a bordo della quale arriveranno l’astronauta italiano dell’ESA Roberto Vittori e l’equipaggio dell’Expedition 11, il nuovo equipaggio dell’ISS. La Soyuz TMA-5 riporterà a terra lo stesso Vittori e gli uomini dell’Expedition 10, che termineranno così i loro sei mesi di permanenza sull’avamposto orbitale.
•    Dare il cambio al decimo equipaggio, a bordo della Stazione Spaziale da 6 mesi. Dopo l’incidente dello Space Shuttle Columbia, nel Febbraio del 2003, le navicelle Soyuz TMA sono divenute gli unici veicoli spaziali adibiti al volo umano, ad essere utili alla causa dell’ISS. Alle missioni Soyuz spetta il compito di traghettare verso lo spazio i nuovi equipaggi e di riportare a terra gli astronauti che hanno terminato la loro missione in orbita. I membri dell’Expedition 10, il Comandante Leroy Chiao e l’Ingegnere del Volo Salizhan S. Sharipov, si trovano sulla Stazione Spaziale dal 16 Ottobre 2004. Lasceranno la “casa orbitante” il 25 Aprile 2005, dopo circa sei mesi e quasi 3000 orbite intorno alla Terra, lasciando il posto al nuovo equipaggio, quello dell’Expedition 11, composto da dal Comandante Sergei Krikalev e dall’ingegnere di Volo John Phillips. Come i colleghi che li hanno preceduti, anche Krikalev e Phillips resteranno sull’avamposto spaziale per circa 6 mesi.
•    Condurre una campagna di sperimentazione scientifica. L’astronauta dell’ESA Roberto Vittori sarà impegnato in un’intensa campagna di sperimentazione scientifica nei suoi 8 giorni di permanenza sulla Stazione Spaziale Internazionale. Sono previste circa 40 ore dedicate ad attività sperimentali. Vittori sarà impegnato anche in diverse attività didattiche, che hanno lo scopo di stimolare gli studenti rendendoli partecipi di una delle più interessanti sfide dell’era moderna: la conquista dello spazio. La maggior parte degli esperimenti sono stati sviluppati da ricercatori italiani e costruiti da industrie e da istituti di ricerca italiani.
•    Incrementare l’esperienza europea a bordo della Stazione Spaziale. La missione Eneide permette di aumentare l’esperienza di volo e di permanenza nello spazio del Corpo Astronauti Europeo, anche in previsione del lancio del laboratorio europeo Columbus, che rappresenterà il primo vero modulo operativo europeo a bordo di una stazione orbitale permanente.


ENEIDE: LA MISSIONE IN BREVE
Descrizione della missione:
Si tratta del volo 10S della Soyuz per la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). L’equipaggio, come detto, include l’astronauta italiano dell’ESA, Roberto Vittori. Nel corso della sua permanenza a bordo dell’ISS, Roberto condurrà un programma di esperimenti, di attività didattiche e di rappresentanza.

La missione ha lo scopo principale di sostituire l’equipaggio di turno sull’ISS, ovvero l’undicesimo equipaggio in arrivo (Expedition 11) rimpiazzerà il decimo equipaggio (Expedition 10), che rientrerà a terra insieme a Roberto Vittori.

Con il volo 10S verrà rimpiazzata anche la navicella Soyuz che, in caso di emergenza, serve come scialuppa di salvataggio per l’equipaggio che occupa l’ISS. La Soyuz, ha un periodo di vita orbitale di 6 mesi, pertanto alla scadenza di questo periodo di tempo, deve essere sostituita.

Lancio:
15 Aprile 2005, alle 04:45 ora di Mosca (02:45 CEST, 00:45 UT)
Attracco:
17 Aprile 2005, alle 06:10 ora di Mosca (04:10 CEST, 02:10 UT)

Partenza dalla Stazione:
24 Aprile 2005, alle 22:38 ora di Mosca (20:38 CEST, 18:38 UT)

Atterraggio:
25 Aprile 2005, alle 02:00 ora di Mosca (00:00 CEST; 24 Aprile 22:00 UT)

Sito di lancio:
Cosmodromo di Baikonur, Kazakhstan

Sito di atterraggio:
Steppa del Kazakhstan, nei dintorni delle città di Arkalyk o di Dzhezkazgan

Veicolo di lancio:
Soyuz TMA-6

Veicolo di ritorno:
Soyuz TMA-5

Equipaggio della Soyuz 10S (andata):
Comandante della Soyuz: Sergei Krikalev (Roskosmos)
Ingegnere di Volo: Roberto Vittori (ESA)
Secondo Ingegnere di Volo: John L. Phillips (NASA)


Equipaggio della Soyuz 9S (ritorno):
Comandante della Soyuz: Salizhan Sharipov (Roscosmos)
Ingegnere di Volo: Roberto Vittori (ESA)
Secondo Ingegnere di Volo: Leroy Chiao (NASA)

Equipaggio di riserva:
Mikhail Tyurin (Roskosnos)
Robert Thirsk (CSA)
Dan Tani (NASA)



IL LAVORO DI ROBERTO VITTORI SULL’ISS
Durante i suoi 8 giorni di permanenza sull’ISS, l’astronauta italiano dovrà svolgere un intenso programma di attività scientifiche, dimostrative e di rappresentanza.

Dimostrazioni tecnologiche

LAZIO-SiRad: Osservatorio della zona di ionizzazione a bassa quota (Low Altitude Zone Ionization Observatory)
L’analisi della radiazione ad alta energia presente nello spazio, è uno dei temi privilegiati nella ricerca spaziale, sia in previsione di una futura missione umana su Marte, sia per il funzionamento della strumentazione dei satelliti.
Le principali sorgenti delle radiazioni ad alta energia sono i raggi cosmici galattici, ma importanti contributi provengono sia dal vento solare che dalle particelle cariche che circondano la Terra (elettroni, protoni) e che sono intrappolate dal campo magnetico terrestre a quote che variano tra decine e migliaia di Km di altitudine.

L’esperimento Lazio si articola in una serie di indagini legate ai raggi cosmici e alle particelle cariche presenti all’interno della Stazione Spaziale Internazionale.

L’obiettivo più interessante, ma anche quello più ambizioso e dai risultati più incerti, riguarda un’ipotesi avanzata circa venti anni fa da alcuni scienziati sovietici, secondo cui, tra gli eventi che precedono un terremoto, si potrebbe verificare anche un’intensa emissione di onde elettromagnetiche. Se così fosse, tenendo sotto controllo la struttura del “mare di particelle cariche” e rivelandone le improvvise fluttuazioni, di potrebbe rivelare un terremoto con un anticipo di qualche ora, localizzando anche la zona in cui avverrà l’evento tellurico.

Particolare attenzione sarà dedicata anche al fenomeno dei Lampi di Luce (Light Flashes) che gli astronauti sperimentano in microgravità, probabilmente causati dall’interazione di particelle cariche con la retina.

L’esperimento servirà infine, anche a valutare l’efficienza di diversi materiali ideati per la schermatura delle radiazioni ad alta energia, grazie a un rivelatore (Alteino), già volato a bordo della missione Marco Polo, nel 2002.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Roberto Battiston dell’Istituto di Fisica Nucleare di Perugia.


ASIA: Analisi Sperimentazione Implementazione Algoritmi

Le radiazioni ad alta energia presenti nello spazio, oltre a essere dannose per l’organismo degli astronauti, possono danneggiare i componenti elettronici dei microprocessori (vedi anche l’esperimento EST). Per risolvere questo problema, oggi si utilizzano speciali componenti elettronici resistenti alle radiazioni, che tuttavia sono molto costosi e hanno prestazioni inferiori. In Europa, inoltre, non esiste la tecnologia per la fabbricazione di componenti simili.

L’esperimento ASIA cerca di trovare una soluzione alternativa: un computer ad alte prestazioni viene mantenuto spento ed esposto per 10 giorni all’ambiente della Stazione Spaziale Internazionale. L’idea di base è che parte delle capacità di calcolo dei computers ad alta performance, in futuro possano essere utilizzate dalla macchina stessa per diagnosticare i propri componenti danneggiati, escludendoli dal processo di calcolo (architettura autoconfigurante).

Il confronto tra le prestazioni precedenti al lancio e quelle successive, permetterà di valutare il possibile utilizzo di tali computers a bordo dei satelliti della prossima generazione. I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono Armando Orlandi (ITS Roma) e Luca Palta (Alta SpA).

SPQR: Riferimento Puntiforme Rapido in Riflessione (Specular Point-like Quick Reference)
Nell’ambito della missione Eneide, le quattro lettere SPQR, che per 2000 anni sono state il celebre acronimo dell’espressione latina Senatus Populusque Romanus (Senato e Popolo Romano), si trasformano in quello di Specular Point-like Quick Reference (Riferimento Puntiforme Rapido in Riflessione).

Con SPQR si intende indagare la possibilità di rivelare un danno esterno di una navicella in orbita, attraverso apposite osservazioni telescopiche da terra: un controllo che, dopo il  disastro dello Shuttle Columbia, viene considerato sempre più necessario.

Questo risultato viene ottenuto con un piccolo retroriflettore fissato in prossimità di uno degli oblò della Stazione Spaziale. Quando essa sorvola una stazione di terra appositamente attrezzata, la Stazione Spaziale viene fotografata.
Contemporaneamente un raggio laser viene indirizzato verso l’ISS e riflesso: la sua analisi fornirà delle indicazioni sulle correzioni da attuare sulla cattura dell’immagine della Stazione Spaziale per tenere conto del disturbo atmosferico. In questo modo, si potranno ottenere immagini della “Casa Orbitante” con una risoluzione di circa 20 cm.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono Filippo Graziani e Antonio Paolozzi, dell’Università La Sapienza di Roma.

EST: Test di Elettronica nello Spazio (Electronics Space Test)
Una delle sfide principali che l’uomo è costretto a risolvere per utilizzare al meglio lo spazio, è la miniaturizzazione dei componenti elettronici, che permette la creazione di satelliti sempre più leggeri e di lanci sempre meno costosi. D’altra parte, l’ambiente spaziale ha reso fin qui impossibile l’utilizzo di dispositivi elettronici non protetti dalle radiazioni (vedi anche l’esperimento ASIA).
EST metterà alla prova una serie di dispositivi elettronici industriali di dimensioni ridotte (batterie di nuova generazione, schede di calcolo, sensori tipici usati nello spazio), protetti da uno speciale involucro anti-radiazione appositamente sviluppato.

Il successo dell’esperimento porterebbe alla realizzazione futura di micro e pico satelliti di basso costo, da rendere disponibili nell’immediato futuro.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Giorgia Pontetti (G & A Engineering S.r.l.).

ENM: Controllo Tecnologico per lo sviluppo di un naso elettronico (Electronic Nose Technology Monitoring)
Un “naso elettronico” non è altro che un dispositivo munito di sensori che sono in grado di identificare in atmosfera alcuni determinati composti chimici.
L’esperimento ENM, condotto dall’Università di Tor Vergata, Roma, si propone di verificare il funzionamento in orbita di un nuovo naso elettronico che è stato dotato di una nuova classe di sensori sensibili ad un numero elevato di composti chimici.

Nel futuro, dispositivi simili al naso elettronico potranno essere impiegati. oltre che per il controllo della qualità dell’aria a bordo di una navicella spaziale abitata, anche per tenere sotto osservazione l’atmosfera nelle vicinanze di industrie a rischio di inquinamento.

L’estensione delle capacità dei suoi sensori rende il naso elettronico utilizzabile anche per il controllo della qualità nei processi di produzione di cibi e bevande e, in biomedicina, per la classificazione di alcune patologie, come il tumore ai polmoni, il melanoma della pelle, ed il tumore alla prostata.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono Arnaldo D’Amico e Eugenio Martinelli (Università di Tor Vergata, Roma).



HBM: Controllo del battito Cardiaco (Heart Beat Monitoring)
Il funzionamento dei processi vitali degli astronauti è uno degli ambiti più battuti dalla ricerca spaziale. Oggi lo sforzo va nella direzione di controlli sempre meno invasivi, che possano essere applicati anche ad ambienti non spaziali.

E’ il caso dell’esperimento HBM, che nasce con lo scopo di mettere alla prova un nuovo sistema per il controllo del battito cardiaco: una giacca attrezzata con adeguati sensori viene semplicemente indossata dall’astronauta, senza la necessità di intervenire in nessun altro modo. I dati sono automaticamente registrati da un computer collegato alla giacca attraverso dei cavi, oppure attraverso una connessione senza fili.

Oltre che su una base orbitante, un esperimento come HBM può avere ricadute non trascurabili per mettere a punto nuove apparecchiature mediche per la misura del battito cardiaco.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono Arnaldo D’Amico, Fabio Lo Castro e Eugenio Martinelli (Università di Tor Vergata, Roma).

FTS: Vassoi Alimentari nello Spazio (Food Tray in Space)
E’ possibile portare in orbita cibo gustoso, che aiuti gli astronauti ad affrontare la vita spaziale di tutti i giorni diversificando i menù?
L’esperimento FTS cerca di dare una risposta positiva a questa cruciale domanda: un vassoio di circa 33 x 32 x 8 cm contiene 8 prodotti tipici della Regione Lazio, impacchettati sotto vuoto in modo da preservare al meglio le loro proprietà organolettiche.

L’astronauta dovrà compilare una scheda, valutando lo stato di conservazione del cibo e la propria soddisfazione nel consumarlo.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Olindo Temperini (ARSIAL, Roma).

GOAL: (Garments for Orbital Activities in weightLessness)
Mantenere un certo stile ed essere comodi: il benessere degli astronauti passa anche attraverso l’abbigliamento indossato in orbita.

La T-shirt usata per questo esperimento è stata disegnata tenendo conto che la posizione di riposo degli astronauti in orbita è diversa da quella della vita quotidiana sulla Terra. Inoltre è stata prodotta con un materiale che mantiene costante la temperatura corporea e garantisce l’igiene del corpo.

L’astronauta sarà fotografato e videoregistrato durante le attività ordinarie per analizzare le pieghe del tessuto, il comportamento delle cuciture e delle aperture.

Il responsabile Scientifico dell’esperimento è Annalisa Dominoni (SPIN_DESIGN, Politecnico di Milano).

ENEIDE: Esperimento di Navigazione per Evento Italiano Dimostrativo di Egnos
In attesa dell’entrata in funzione della rete satellitare europea Galileo, dedicata alla navigazione, e che sarà indipendente dall’analoga rete statunitense GPS, l’Europa ha realizzato il sistema EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service). EGNOS utilizza i dati ottenuti dal GPS e, attraverso un algoritmo, ne migliora la risoluzione spaziale, ponendo le basi per un servizio utilizzabile anche per le applicazioni critiche, come il volo aereo.

L’esperimento ENEIDE intende verificare, per la prima volta, l’affidabilità del segnale fornito da EGNOS e ricevuto da un veicolo spaziale abitato.

Un sistema di ricezione dati a bordo della Soyuz, permetterà all’astronauta italiano di controllare l’integrità dei dati e di calcolare la posizione e la velocità della navicella spaziale nella fase di avvicinamento alla Stazione Spaziale.
Dopo che la capsula russa sarà attraccata alla Stazione, l’esperimento proseguirà in orbita.

L’analisi dei vantaggi e dei problemi riscontrati con l’esperimento ENEIDE possono rappresentare un significativo passo in avanti nella definizione del sistema di navigazione Galileo.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Giovanni Fuggetta (Alenia Spazio – LABEN, Milano).


Biologia e scienza della vita

AES: Agrospace (Agrospace Experiment Suite)
Agrospace è costituito da due esperimenti distinti che riguardano la germinazione di semi nello spazio: Fagioli Spaziali per Studenti (SBS, Space Beans for Students) e Plantule (SED, Seedlings).

Il primo, Fagioli Spaziali, è un esperimento che ha lo scopo di coinvolgere gli studenti nella ricerca spaziale. Mentre gli astronauti sulla Stazione Spaziale si occuperanno di fotografare giorno dopo giorno la germinazione dei semi di fagiolo, alcune scolaresche faranno lo stesso a terra. Le immagini saranno rese disponibili in tempo quasi reale e permetteranno il confronto tra le due diverse situazioni.

Nel secondo esperimento, Plantule, invece, si studia la possibilità di produrre germinelli di rucola per l’alimentazione degli astronauti. I germogli, infatti, sono molto ricchi di vitamine, minerali, proteine, enzimi attivi. La loro produzione nello spazio per soddisfare le necessità degli abitanti della Stazione Spaziale rappresenterebbe un notevole balzo in avanti nella qualità della vita in orbita.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono Giuseppe Colla (Università della Tuscia, Viterbo) e Marco Casucci (Azimuth, Roma).

FRTL5: Siero al 5% di tiroide di topo di Fisher (Fisher Rat Thyroyd Low Serum 5%)
Scopo dell’esperimento FRTL5 è di misurare l’effetto dell’ambiente ionizzante della Stazione Spaziale Internazionale su colture di cellule di tiroide di topo, in vitro. La tiroide è una ghiandola endocrina responsabile della regolazione ormonale. Esperimenti precedenti hanno mostrato che, se esposti alla radiazione, i tessuti della tiroide non vengono immediatamente danneggiati, ma sviluppano nel tempo cellule tumorali.

L’esperimento, condotto nell’ambito del progetto MoMa dell’Agenzia Spaziale Italiana, aiuterà gli scienziati a capire come i danni subiti dalle cellule sono legati all’energia trasportata dalla radiazione e al ciclo vitale delle cellule stesse. Esperimenti di questo genere sono cruciali nella definizione di missioni spaziali a lunga durata, come per esempio, una missione umana su Marte.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è F. Saverio Ambesi Impiombato (Università di Udine).

Microspace: La vita dei microbi nello spazio (Microbial Life in Space)
L’esperimento Microspace studia la reazione di alcuni microrganismi ai vari fattori che si incontrano nel corso di una missione spaziale: condizioni di gravità variabile, microgravità, e radiazioni ad alta energia.

Naturalmente i microrganismi portati a bordo non sono pericolosi per l’equipaggio: sono tutti di origine ambientale e molti vivono in simbiosi con l’uomo, come per esempio l’Escherichia Coli o il Lactobacillus acidophilus.

La missione Progress P17, ha portato sulla Stazione Spaziale Internazionale tre colture batteriche: due saranno riportate a terra dalla missione Soyuz di rientro, mentre la terza rimarrà in orbita fino alla missione successiva.
Contemporaneamente all’esperimento in volo, altre tre colture batteriche saranno mantenute a terra nelle stesse condizioni, in modo da distinguere gli effetti dello spazio dalla normale evoluzione dei microrganismi.

Questo esperimento ha l’intento di migliorare la nostra comprensione della biologia di base dei microrganismi (vitalità, struttura cellulare, genoma), ma anche di aiutarci a caratterizzare l’ambiente della Stazione Spaziale.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Francesco Canganella (Università “La Tuscia” – Viterbo).

Vino: Vigneti in orbita (Vine in Near Orbit)
Secondo gli archeologi, la vite accompagna la presenza dell’uomo sulla Terra da oltre 7000 anni. Dopo aver resistito a molte migrazioni, questo connubio resisterà anche all’esplorazione del Sistema Solare? E’ indubbiamente affascinante immaginare vigneti su pianeti diversi dal nostro!

L’esperimento Vino è un primo passo per studiare questa possibilità: alcuni campioni di barbatelle di sassicaia sono stati innestati e portati a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. In orbita, i campioni vengono lasciati crescere all’interno di uno speciale contenitore, privo di controllo termico, esponendo le piante all’ambiente della casa orbitante. Dopo il rientro sulla Terra, le barbatelle di sassicaia saranno piantate e la loro crescita, verrà confrontata con quella di analoghi campioni cresciti a terra.

Durante la missione, precisamente il 21 di Aprile, è prevista una presentazione in diretta dallo spazio da parte di Vittori, in occasione del convegno “Spazio per il vino” organizzato presso lo stabilimento ESRIN dell’ESA, presso Frascati.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Valfredo Zolesi (Kayser Italia, Livorno).

CRISP-2: Grilli nello Spazio 2 (Crickets in Space2)
Gli studi di biologia nello spazio, hanno messo in evidenza l’influenza della microgravità sullo sviluppo delle varie cellule. L’esperimento CRISP-2 nasce con lo scopo di studiare lo sviluppo delle cellule nervose in organismi embrionali animali.

Alcune femmine di grillo appartenenti alla specie Archeta Domesticus, saranno fecondate prima del lancio. La deposizione delle uova, però, potrà avvenire solo quando gli insetti saranno a bordo della Stazione Spaziale, e solo per un periodo ridotto di tempo. Le stesse femmine di grillo potranno terminare la deposizione delle uova solo dopo il ritorno a Terra. Le indicazioni sull’influenza dell’assenza di peso saranno ricavate confrontando lo sviluppo nervoso degli embrioni nati da uova depositate in condizioni di microgravità, con quelli nati da uova depositate in sulla Terra.

CRISP-2 riprende le analisi condotte nel 1998 all’interno del laboratorio Neurolab, ospitato a bordo della missione STS-90 dello Space Shuttle.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è E. Horn (Università di Ulm, Germania).


Fisiologia
 
HPA: Analizzatore della Postura della Mano (Hand Posture Analyser)
L’esperimento HPA ha come obiettivo lo studio sistematico del comportamento degli arti superiori in condizioni di microgravità. Versioni preliminari di questo esperimento sono state utilizzate da Roberto Vittori nel corso della missione Marco Polo, nell’Aprile del 2002, e dall’equipaggio a bordo della Stazione Spaziale, a partire dall’Agosto 2003.

In particolare, HPA intende studiare la coordinazione motoria e l’affaticamento muscolare della mano e dell’avambraccio degli astronauti.

I risultati dell’esperimento possono aiutare gli scienziati a trovare terapie per il trattamento di traumi locali, dell’atrofia muscolare o di malattie del sistema nervoso centrale.

L’esperimento HPA è stato sviluppato dalla Kayser Italia di Livorno, grazie a un contratto con l’Agenzia Spaziale Italiana. Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Valfredo Zolesi (Kayser Italia).

NGF: Fattore di Crescita del Sistema Nervoso (Nerve Growth Factor)
Prendere parte ad una missione spaziale mette certamente a dura prova il sistema nervoso degli astronauti. E’ interessante quindi studiare, in termini scientifici, quale sia la risposta di un astronauta allo stress.

L’esperimento NGF si propone di farlo, rilevando in campioni di sangue e di saliva il livello di una proteina, la proteina NGF appunto, che regola la funzionalità e lo sviluppo delle cellule nervose. I prelievi sanguigni saranno effettuati prima e dopo il lancio, mentre i campionamenti di saliva proseguiranno ogni tre giorni, anche in orbita.

Nel corso della missione Marco Polo, Roberto Vittori aveva già partecipato all’esperimento, prestandosi alla raccolta di dati che hanno reso possibile uno studio preliminare del livello della proteina NGF.
L’esperimento risiede in un campo di ricerca molto vasto, che ha come scopo la caratterizzazione delle modifiche comportamentali legate all’invecchiamento, alla neurodegenerazione e alla riduzione della plasticità neuronale.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono Daniela Cantucci, Enrico Alleva e Luigi Aloe, dell’Istituto Superiore di Sanità, Roma.

VSV: Contributo dei Ricettori Viscerali all’Identificazione della Verticale Soggettiva
Nell’orientamento spaziale dell’uomo, il ruolo più importante è giocato dal sistema vestibolare, visivo e propriocettivo. Quest’ultimo è dovuto a ricettori che si trovano nei tendini e nella muscolatura umana. Recentemente, però, è stato messo in evidenza il fatto che per l’orientamento verticale, l’orientamento cioè dell’asse corporeo principale, un contributo non trascurabile sia dato da una serie di recettori localizzati principalmente nei reni e nel torace che sono sensibili allo spostamento della massa complessiva del sangue.

L’esperimento VSV viene effettuato con un Analizzatore della Verticale Soggettiva (SVA, Subjective Vertical Analyser) che, riducendo la stimolazione degli altri ricettori, valuta in ogni astronauta il ruolo dei ricettori viscerali al senso soggettivo dell’orientamento verticale.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è il Colonnello Enrico Tomao, Capo Reparto Medicina Aeronautica e Spaziale del Centro Sperimentale del Volo.

EDT: Dispositivo per il Tracciamento del Moto Oculare (Eye-Tracking Device)
Sulla Terra, il senso della vista fornisce indicazioni indispensabili all’equilibrio. D’altra parte, il sistema vestibolare, cioè il sistema che controlla l’equilibrio, l’orientamento e la postura, indica agli occhi come muoversi quando, per esempio, si mantiene lo sguardo fisso su un oggetto, mentre si sta spostando la testa, o stiamo camminando.

A bordo della Stazione Spaziale, però, il sistema vestibolare è costretto ad adattarsi a un ambiente senza peso, nel quale cioè manca l’indicazione di alto-basso legata alla gravità, che sulla Terra costituisce un aiuto indispensabile al senso di orientamento.

L’esperimento ETD ha lo scopo di indagare quale sia l’influenza del sistema vestibolare sul movimento degli occhi, che viene tracciato da uno speciale dispositivo indossato dagli astronauti.
Capire l’adattamento del sistema vestibolare alla microgravità, non solo può far luce sul suo legame con il famigerato “mal di spazio” che colpisce gli astronauti, ma può avere interessanti applicazioni sulla Terra, per comprendere i disordini dell’equilibrio, le vertigini e la nausea.

L’esperimento è già stato eseguito nel corso della missione Delta, nell’Aprile del 2004.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è A.H. Clarke, della Klinikum Benjamin Franklin di Berlino.


Esperimenti a terra

Sangue e Stress Ossidativo (Blood and Oxidative Stress)
Negli astronauti è stata rilevata una perdita di massa di globuli rossi, d emoglobina e una riduzione nel volume del plasma. La causa di questi fenomeni, collettivamente indicati come “anemia spaziale”, non è ancora chiara, ma gli esperimenti hanno mostrato segni di danni a livello della membrana globulare, con una notevole perdita di emoglobina.

Attraverso prelievi sanguigni eseguiti prima e dopo la missione, l’esperimento cerca di affrontare il problema, per comprendere se sia possibile combatterlo con una dieta appropriata o con elementi naturali che agiscano come anti-ossidanti, anche in vista di future missioni umane di lunga durata, come per esempio un viaggio umano su Marte.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono B. Berra, A. Rizzo, A. Giardi (Università Statale di Milano).



Biodosimetria negli Astronauti (Biodosimetry in Astronauts)
L’interno della Stazione Spaziale Internazionale non è completamente schermato dalla radiazione ad alta energia. Sebbene sia già stato dimostrato che missioni brevi non comportano seri rischi, il team dell’Università Federico II di Napoli conduce un esperimento mai realizzato prima: l’analisi di alcune cellule dei tessuti della bocca di un astronauta prima e dopo la sua missione spaziale.

In particolare, si andrà alla ricerca di quelle anomalie cromosomiche indotte dall’esposizione all’ambiente ionizzante della Stazione Spaziale Internazionale. Inoltre, saranno raccolti dei campioni di linfociti e irradiati in vitro, per determinarne la loro risposta alla radiazione. I risultati saranno confrontati con quelli già ottenuti prima e dopo la missione Marco Polo alla quale ha partecipato Vittori nel 2002.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono M. Durante, G. Gialanella, G. Grossi, P. Scampoli e M. Pugliese (Università Federico II di Napoli).

Sympatho
Secondo alcune ipotesi, in assenza di peso l’attività del sistema nervoso simpatico, responsabile per esempio del battito cardiaco e della regolazione naturale della pressione sanguigna, dovrebbe ridursi. Tuttavia, gli esperimenti mostrano il contrario, mettendo in evidenza il fatto che la nostra conoscenza di tali meccanismi è ancora sommaria, nonostante la loro ovvia importanza.

Con la missione Eneide ha termine l’esperimento SYMPATHO, iniziato con la missione Delta dell’Aprile 2004, che puntava a misurare l’attività delle ghiandole surrenali degli astronauti prima e dopo il volo, attraverso l’analisi di campioni di sangue.

Il responsabile Scientifico dell’esperimento è N. Christensen (Università di Copenhagen).

Esperimenti di didattica

Proteomica dell’osso (Bone Proteomics)
Come’è noto, lunghi periodi di permanenza in orbita inducono una perdita di massa ossea, dovuta a una attività ridotta degli osteoblasti, le cellule cioè preposte alla produzione del materiale di cui le ossa sono composte.

In questo esperimento, una coltura di osteoblasti viene stimolata attraverso la molecola ATP, per capire se un trattamento di questo genere può spingere le cellule a riprendere la loro attività normale. Gli osteoblasti, inoltre, vengono studiati per la prima volta nel loro intero contenuto proteico, per comprendere da che cosa dipende la variazione fisiologica che tali cellule sperimentano nello spazio.

I risultati dell’esperimento sono di grande interesse non soltanto per le applicazioni spaziali, specialmente in previsione di future missioni spaziali di lunga durata, ma anche per la ricerca medica sull’osteoporosi e su altre malattie delle ossa.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è A. Cortessi (Università di Trieste, Università di Udine, ora presso l’ESTEC dell’ESA).

ARISS: Radio Amatoriale sulla Stazione Spaziale (Amateur Radio on ISS)
ARISS è il gruppo di lavoro internazionale nel quale si sono riunite le società di radioamatori dei paesi che partecipano al programma della Stazione Spaziale Internazionale.

L’obiettivo dell’esperimento, condotto da ARISS, è di stabilire un ponte radio con la Stazione Spaziale Internazionale, che metta in contatto l’astronauta italiano Roberto Vittori con le classi delle scuole elementari che hanno vinto il concorso “mISSione possibile”.

Il Responsabile Scientifico dell’esperimento è Gaston Bertels (ARISS-Europe, Belgio)

Dimostrazione di Auto-Assemblaggio Elettrostatico (Electrostatic Self-Assembly Demonstration)
In questo esperimento dimostrativo si utilizzano due tipi di sfere di diversi materiali (polimetilmetacrilato e politetrafluoroetilene) che, trattati in modo particolare assumono una carica elettrica superficiale opposta. Quando vengono fatte interagire in ambiente microgravitazionale, grazie al gioco delle repulsioni ed attrazioni reciproche, le sfere danno vita a strutture tridimensionali ordinate.

Questo stesso meccanismo di autoassemblaggio si è rivelato efficiente nella preparazione di nuovi materiali con proprietà interessanti ed è oggi un metodo alla frontiera nella scienza dei materiali.

La dimostrazione in orbita sarà videoregistrata, e, insieme alle registrazioni di dimostrazioni analoghe condotte a terra, sarà inclusa in un DVD didattico rivolto a ragazzi dai 12 ai 18 anni, che sarà successivamente distribuito in 12 lingue agli insegnanti delle scuole dei paesi membri dell’ESA.

I Responsabili Scientifici dell’esperimento sono W. Carey e S. Ijsselstein (ESTEC/ESA).

Fonte: www.esa.int/eneide
 

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