Presto arriverà sulla Stazione Spaziale Internazionale una nuova Dragon, ma questa volta nella sua versione Cargo. SpaceX ha sviluppato la sua nuova capsula in due diverse configurazioni, una per il trasporto di astronauti e l’altra per il solo rifornimento della ISS. La missione è la numero 22 del programma Commercial Resupply Services della NASA, il quale ha affidato a due diverse aziende l’invio di nuove risorse in orbita. La partenza è attualmente prevista per il 3 giugno quando in Italia saranno le 19:29, salvo imprevisti o meteo non favorevole.

Questa Dragon avrà al suo interno diversi esperimenti che serviranno a migliorare la vita dell’uomo non solo nello spazio ma anche sulla Terra. Oltre a viveri e strumenti per le diverse operazioni infatti, all’interno della capsula sono presenti diversi esperimenti da effettuare in condizioni di microgravità. Ecco, quindi, quali sono le ricerche e i rifornimenti che raggiungeranno la ISS con la missione CRS-22.

Una vita migliore sulla Terra e nello spazio

La maggior parte degli esperimenti che vengono eseguiti sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno l’obbiettivo di ampliare le conoscenze dell’uomo sulla vita in condizione di microgravità. I risultati di queste ricerche però possono essere applicati anche qui sulla Terra, soprattutto quelle inerenti all’agricoltura ed alla medicina.

Gli esseri viventi più resistenti

I tardigradi sono tra gli esseri viventi in grado di sopravvivere alle condizioni ambientali più estreme. Per sopravvivere, questi “orsetti d’acqua” possono entrare in uno stato definito criptobiosi, durante il quale possono sospendere tutti i processi metabolici. Grazie a questa loro caratteristica, sono in grado di sopravvive sia ad alte che basse temperature, nonché all’esposizione di radiazioni che altrimenti sarebbero letali.

L’esperimento Cell Science-04 ha l’obbiettivo di studiare in modo più approfondito i geni dei tardigradi e come questi microrganismi rispondono a forti stress dovuti all’ambiente. Per trasportarli sulla ISS, gli orsetti d’acqua saranno conservati in un apposito dispositivo denominato NASA Bioculture System. Questo consentirà il loro trasporto e conservazione a -20°C.

L’osservazione dei tardigradi potrebbe aiutare a migliorare la risposta fisiologica degli astronauti durante le lunghe permanenze nello spazio. Inoltre, studiando come i tardigradi modificano le loro proteine, si potrebbe utilizzare questa caratteristica per la conservazione dei vaccini, evitando di doverli immagazzinare a bassissime temperature.

Ottimizzare la crescita del cotone

Per poter sviluppare una colonia nello spazio è fondamentale riuscire a produrre cibo direttamente in orbita. È quindi essenziale riuscire a comprendere i meccanismi della crescita di diverse specie di piante in condizioni di microgravità. L’esperimento Targeting Improved Cotton Through On-Orbit Cultivation (TICTOC) trasportato bordo di CRS-22 si focalizzerà sull’analisi di come crescono le radici delle piante di cotone. Lo studio avrà il compito di osservare come queste si adattano alle diverse condizioni ambientali, anche in assenza di peso.

I semi verranno posizionati in appositi contenitori chiamati Target Veggie Chambers, che presentano anche una struttura interna realizzata grazie alla stampa in 3D. Durante il loro viaggio, i semi si troveranno ad una temperatura di 10°C, in modo da ritardare la loro germinazione. Una volta arrivati sulla ISS, gli astronauti posizioneranno i diversi contenitori in una apposita struttura per il mantenimento delle piante. La temperatura verrà aumentata e le piante inizieranno a crescere. Gli astronauti potranno osservare anche la crescita delle radici e preleveranno parti di queste per poi studiarle.

Grazie a TICTOC potranno progredire le tecniche di coltivazione sia nello spazio che sulla Terra. Uno degli obbiettivi, infatti, è studiare come ridurre l’utilizzo e lo spreco di acqua nella produzione del cotone.

Il ruolo dei simbionti

Durante gli anni, molte ricerche si sono concentrate maggiormente sull’analisi di organismi dannosi per l’uomo nello spazio e sulla Terra. Con l’esperimento denominato Understanding of Microgravity on Animal-Microbe Interactions (UMAMI), l’obbiettivo è quello di studiare le relazioni benefiche tra due diversi organismi. Per fare ciò, gli studiosi hanno selezionato il piccolo calamaro Euprymna scolopes ed il batterio Vibrio Fischeri, un suo simbionte.

L’interazione tra questi due diversi organismi è ciò che conferisce al calamaro una delle sue principali peculiarità, ovvero la bioluminescenza. UMAMI ha lo scopo di verificare che tale rapporto benefico si mantenga tale anche in diverse condizioni, come quelle di microgravità.

Questi piccoli calamari viaggeranno grazie ad un apposito contenitore, al cui interno sono presenti 16 sacche di coltura. Ognuna di queste sacche contiene al massimo otto calamari. Grazie a questo tipo di esperimento sarà possibile avere una maggiore comprensione dei meccanismi che regolano il rapporto simbiotico sia nello spazio che sulla Terra.

Fare ecografie ovunque

La Butterfly Network è un’azienda che ha sviluppato un particolare dispositivo in grado di effettuare ecografie in modo semplice ed ovunque. Il suo nome è Buttefly iQ e necessita solamente di uno smartphone od un tablet per essere utilizzato. Gli astronauti a bordo della ISS lo testeranno collegandolo ad un iPad.

Questo dispositivo è stato già approvato dalla Federal Drug Administration e si può trovare facilmente in commercio da diversi anni. L’obbiettivo è quello di verificare che uno strumento di questo tipo funzioni correttamente anche nello spazio. L’esperimento durerà dai 60 ai 120 minuti, con diverse sessioni di utilizzo.

Se i risultati dovessero dare esito positivo, Buttefly iQ potrebbe essere uno strumento presente in ogni missione con equipaggio. Ritornare sulla Terra non è un’operazione immediata, soprattutto quando l’uomo ritornerà sulla Luna. Poter effettuare analisi e diagnosi in modo semplice e in autonomia potrebbe salvare le vite degli astronauti ma non solo. Dimostrando la sua versatilità, Buttefly iQ potrebbe essere impiegato anche qui sulla Terra in molte zone in cui per i pazienti risulta impossibile raggiungere i macchinari classici per le ecografie.

Il livello successivo dei controlli a distanza

Gli astronauti, durante la loro preparazione, devono addestrarsi a controllare sia bracci robotici che diversi velivoli spaziali. In condizioni di microgravità questo non risulta semplice come sulla Terra, in quanto la coordinazione è più difficile a causa della perdita di riferimenti dovuti all’assenza di peso. Per tale ragione, nasce il programma Pilote, con l’obbiettivo di sviluppare un’interfaccia multisensoriale per facilitare le operazioni nello spazio. Questo sistema sfrutta un visore per la realtà virtuale e diversi feedback aptici per fornire agli utilizzatori più stimoli possibili per un migliore controllo.

Pilote servirà per sviluppare sistemi di controllo da implementare sui futuri avamposti attorno alla Luna e su Marte. Le grandi distanze comportano che il controllo da Terra avvenga con un un ritardo che va da pochi secondi a diversi minuti. I futuri astronauti dovranno quindi essere sempre più autonomi e questo implica anche maggiore controllo sui diversi sistemi. Pilote potrà essere utilizza anche per lo sviluppo di interfacce per utilizzare macchinari da utilizzare a distanza anche sulla Terra. 

Il carico non pressurizzato

La capsula Dragon cargo è in grado di trasportare nello spazio non solo rifornimenti e nuovi esperimenti ma anche dei nuovi pezzi per la ISS. Questi ultimi vengono allocati in una zona diversa della capsula. Essa viene chiamata Trunk, ed è semplicemente lo spazio contenuto all’interno del segmento verticale inferiore. Questa zona della Dragon è a tutti gli effetti esposta allo spazio, data la sezione inferiore completamente aperta.

Il carico che viene così trasportato è quindi definito carico non pressurizzato. Per questo possono essere trasportati qui solo degli elementi esterni della stazione. Con la missione CRS-22 verranno portati alla ISS due array dei nuovi pannelli solari della Stazione.

I nuovi pannelli solari

I pannelli solari della ISS sono stati progettati per una durata minima di 15 anni. Essi sono 8 array di due file di pannelli ciascuno e vennero lanciati dal 2000 al 2009. Alcuni di questi sono già oltre il loro obbiettivo minimo, altri ancora no. In realtà però nessuno di loro ha ancora delle prestazioni tali da comportarne la sostituzione. Con l’aumento della potenza elettrica richiesta alla Stazione, si è però pensato di lanciare una nuova serie di pannelli solari, più piccoli ed efficienti, e in grado di affiancarsi a quelli attualmente installati.

In questo modo i vecchi verranno parzialmente coperti, ma continueranno ad essere attivi. Si stima che essi funzioneranno al 30% della loro efficacia precedente che era di 165 kilowatts di potenza per ogni giorno orbitale. Quelli nuovi produrranno invece 120 kilowatts, che sommati alla potenza ridotta dei precedenti farà un totale di 215 kilowatts di potenza disponibile. 

Un altro grande aggiornamento di questi pannelli è il fatto che siano “arrotolatili”. Essi sono stati sviluppati come upgrade della tecnologia Roll-Out Solar Array (ROSA) da Boeing, attraverso la sua sussidiaria Spectrolab e il fornitore Deployable Space Systems (DSS). Ognuno dei due array verrà trasportato sulla ISS con una missione Dragon cargo. Nella foto in alto vediamo i primi due array, arrotolati nel trunck della Dragon di CRS-22.

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