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Benvenuti a bordo: conosciamo la Stazione Spaziale Internazionale

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Benvenuti a bordo: conosciamo la Stazione Spaziale Internazionale
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Che cos'é l'ISS? Come si vive in orbita? Ecco tutto quello che dovete assolutamente sapere.

La Stazione Spaziale Internazionale (International Space Station, o ISS) è una speciale base orbitante che opera a circa 400 km di altezza. Possiamo considerarla la “casa” dell’umanità nello Spazio, ma anche un laboratorio scientifico dove è possibile effettuare esperimenti in assenza di peso e prepararsi alle missioni spaziali del futuro.

I suoi residenti sono astronauti di varie nazionalità, al massimo a gruppi di sei alla volta, che sulla ISS arrivano con capsule spaziali lanciate da un razzo. Finora i “taxi spaziali” che hanno servito la base orbitante sono stati lo Space Shuttle (in pensione dal  2011) e la navicella russa Soyuz, in uso tutt’ora. Quest’anno sarà testata e usata per la prima volta la capsula Crew Dragon, della compagnia spaziale privata SpaceX.

Arrivati sulla Stazione Spaziale Internazionale dopo un volo lungo un paio di giorni - o in alcuni casi, soltanto sei ore - gli astronauti vi abitano e lavorano per periodi di 5-6 mesi (ma c’è anche chi ci è rimasto un anno, come l’americano Scott Kelly). La Stazione Spaziale Internazionale orbita intorno alla Terra alla velocità di 27.700 km all’ora, completando un giro ogni 90 minuti: per questa ragione gli astronauti che vi abitano osservano il Sole sorgere e tramontare 16 volte, nell’arco delle 24 ore. Questo potrebbe comportare qualche disagio, nei momenti riservati al riposo: così, per tutelare il sonno dell’equipaggio, gli oblò della ISS rimangono oscurati nelle ore notturne.

La ISS è alimentata da grandi pannelli fotovoltaici, che convertono la radiazione solare in corrente elettrica. Grazie a un sistema di comunicazione satellitare è in continuo contatto con la Terra: gli astronauti ricevono istruzioni da quaggiù sulle mansioni da svolgere, e possono scrivere e telefonare ai loro familiari. Riescono persino a girare video e contenuti didattici per gli studenti di tutto il mondo!

La ISS è composta da varie parti chiamate moduli o nodi (questi ultimi fungono da collegamento tra i vari segmenti) che sono stati assemblati nello Spazio come i mattoncini del Lego a partire dal 1998, quando fu spedito in orbita il modulo russo Zarya (“alba”).

Da quel momento iniziò una lunga stagione di assemblaggi cui hanno preso parte Stati Uniti, Russia, Canada, Giappone e agenzie spaziali di 11 Paesi dell'Unione Europea: questi lavori hanno fatto sì che si realizzasse nello Spazio una “casa” confortevole con cinque stanze abitabili e due piccoli bagni, la cui superficie completa occupa un’area notevole, pari a quella di un campo da calcio.

L’Italia ha contribuito alla costruzione progettando e realizzando varie parti come il modulo polifunzionale permanente “Leonardo” e i nodi “Harmony” e “Tranquillity” - oltre alla Cupola, una struttura di osservazione da cui si scattano meravigliose foto.

UN NUOVO CAPITOLO PER L'UMANITÀ

Il primo equipaggio si è insediato nel novembre del 2000 e da allora si sono alternate sulla ISS oltre 230 persone di 18 Paesi diversi, che hanno condotto a bordo più di 2500 esperimenti. All’esterno della ISS rimangono due bracci robotici e due gru che sono serviti nella fase di assemblaggio e che oggi sono usati per compiere esperimenti scientifici, o per spostare gli astronauti da un punto all’altro durante le attività extraveicolari o “passeggiate spaziali”, ossia le missioni sulla parte esterna della base orbitante.

All’interno della ISS gli astronauti stanno senza tute spaziali, e non camminano, ma… fluttuano. Poiché la ISS orbita attorno alla Terra, è da considerare un corpo in caduta libera, che non raggiunge mai il suolo. Precipita continuamente verso Terra, senza mai arrivare alla superficie perché la superficie terrestre curva alla stessa velocità. Per gli occupanti della Stazione Spaziale, è come trovarsi in un ascensore che stesse precipitando: mentre si cade, si ha la sensazione che il corpo resti indietro.
Ecco spiegata l'assenza di peso sulla ISS, esperienza cui gli astronauti si preparano a lungo, in fase di addestramento, simulando i movimenti in apposite piscine o a bordo di speciali voli parabolici, che eseguono manovre tali da permettere per breve tempo di fluttuare in cabina.

LA VITA TRA LE STELLE

Il nostro corpo non è abituato all'assenza di peso, e per contrastare le conseguenze sulle ossa e sui muscoli (indebolimento, fragilità) gli astronauti compiono ogni giorno almeno due ore di esercizio fisico su cyclette e tapis roulant agganciati alle pareti. Tutto fluttua sulla ISS, arredi, astronauti, esperimenti... cibo: gli alimenti sono già cotti e sistemati in buste che vengono reidratate con acqua calda. Se lasciati liberi dalle confezioni… galleggiano e vengono afferrati al volo (per approfondire: come si mangia sulla Iss). Anche l’acqua di una doccia o di un lavandino farebbe la stessa fine: per questo lavarsi sulla ISS è un po’ più complicato, e lo si fa spremendo un detergente senza schiuma da una busta, e poi passandosi addosso un asciugamano.

Le provviste di cibo, ossigeno e attrezzi da lavoro arrivano sulla ISS grazie a speciali navicelle cargo, che si agganciano alla base, scaricano il loro contenuto e tornano a Terra con scarti e rifiuti. Per quanto riguarda l’acqua, sarebbe molto costoso farla arrivare con un lancio spaziale (ne serve in continuazione). Si sfruttano quindi due sistemi di riciclo e purificazione del vapore acqueo, del sudore e della… pipì degli astronauti a bordo: tossine e impurità vengono trattenute, e quel che resta è solo preziosa H20 da bere.

A proposito di pipì: sulla Stazione Spaziale Internazionale si va al bagno come quaggiù, soltanto che le toilette aspirano rifiuti liquidi e solidi verso speciali contenitori di raccolta, prima che possano disperdersi.

Gli astronauti sulla ISS seguono ritmi di lavoro intensi e scanditi ora per ora, e devono riposare almeno 8 ore al giorno. Dormire in assenza di peso è complicato e per non fluttuare nel sonno, si dorme chiusi in sacchi a pelo fissati a speciali cabine. La giornata lavorativa è dedicata soprattutto alla scienza. Gli esperimenti a bordo riguardano la medicina e la biologia nello Spazio, gli effetti della gravità sulla vita terrestre, lo studio di nuovi materiali e tecnologie, i viaggi spaziali del futuro, l’osservazione della Terra e dei suoi fenomeni meteorologici.

Le analisi scientifiche condotte in questo speciale laboratorio orbitante sono fondamentali anche per chi non si occupa di Spazio. L’assenza di peso agisce negativamente su vari aspetti della salute di chi è in orbita, peggiora il tono muscolare e la densità ossea, aumenta la pressione all’interno del cranio (perché i fluidi corporei tendono a salire) e può dare problemi alla vista. Studiando tecniche per contrastare questi effetti indesiderati, si sono messi a punto trattamenti per curare, qui sulla Terra, i pazienti affetti da osteoporosi, da problemi alla vista, ristagno di liquidi, disturbi dell’equilibrio.

Nespoli sulla Stazione Spaziale Internazionale
Paolo Nespoli al lavoro sull'ISS
Credits: Ipa-agency

La necessità di sviluppare macchinari diagnostici trasportabili nello Spazio ha permesso di creare dispositivi portatili ed economici per gli esami medici nelle zone del nostro pianeta più lontane dagli ospedali. Studiare come fluidi, fiamme, metalli e nuovi materiali si comportano nello Spazio ci aiuta a conoscerli meglio e gestirli qui sulla Terra. La ISS è una finestra privilegiata per osservare la Terra e i suoi fenomeni atmosferici (come i tifoni), gli effetti dei cambiamenti climatici, gli incendi, le eruzioni vulcaniche, l’espansione dell’agricoltura, la deforestazione, l’inquinamento: da lassù si misura l’impatto dell’uomo sul Pianeta e si vede che i confini sono solo convenzioni umane.

Oltre ad essere un fondamentale laboratorio scientifico, la Stazione Spaziale Internazionale è un esempio di come la cooperazione internazionale possa portare a risultati straordinari, che sarebbero impossibili senza unire sforzi economici, tecnologie e competenze di varie nazioni. In questa scatola di metallo che transita sopra le nostre teste, le diversità culturali sono ricchezze, e la pace - come quella raggiunta tra Russia e Stati Uniti alla fine della Guerra Fredda, prima dell’assemblaggio della base - è una condizione che ha permesso alla ISS di prosperare per 20 anni.

Sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno finora lavorato cinque astronauti italiani: Umberto Guidoni, Roberto Vittori, Paolo Nespoli, Luca Parmitano, Samantha Cristoforetti. La vita operativa della ISS potrebbe continuare fino al 2028; poi, riciclate le sue componenti fondamentali, sarà fatta rientrare in atmosfera, e quel che sopravvivrà all’impatto si schianterà nel Pacifico.