Spazio: gli esperimenti di Eneide
Tutti i test della missione dellʼEsa
Durante gli otto giorni di permanenza a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, l'astronauta italiano Roberto Vittori sarà impegnato in un'intensa campagna di sperimentazione scientifica e in numerose attività didattiche.
Le ore dedicate ai test saranno circa 40 e la maggior parte degli esperimenti sono stati sviluppati da ricercatori, industrie e istituti italiani. Ma vediamo nel dettaglio quali saranno gli studi più importanti del progetto Eneide.
ESPERIMENTI DI FISIOLOGIA
- HPA: analizzatore della postura della mano
Il test HPA è volto a studiare il comportamento degli arti superiori in condizioni di microgravità. Nel dettaglio, l'esperimento verrà focalizzato sul coordinamento motorio e l'affaticamento muscolare della mano e dell'avambraccio degli astronauti. Stando agli esperti, i ridultati del test potrebbero aiutare gli scienziati a trovare nuove metodologie per ilt ratamento di traumi locali, atrofia muscolare o malattie del sistema nervoso centrale. L'esperimento è stato sviluppato dalla Kayser Italia di Livorno.
- NGF: fattore di crescita del sistema nervoso
Sviluppato dall'Istituto Superiore di Sanità, l'esperimento NGF intende studiare il sistema nervoso in risposta allo stress degli atronauti. Nelo specifico, durante la missione Eneide, il test rileverà in campioni di sangue e di saliva il livello di una prioteina (la NGF) che regola lo sviluppo delle cellule nervose. I prelievi di sangue saranno effettuati prima e dopo il lancio, mentre i campionamenti di saliva proseguono, ogni tre giorni, anche in orbita. Stanto a quanto riferito dai ricercatori, lesperimento ricadrebbe in un ambito di ricerca molto vasto, che ha come scopo la caratterizzazione delle modifiche comportamentali legate allinvecchiamento, alla neurodegenerazione e alla riduzione della plasticità neuronale.
- VSV: contributo dei ricettori viscerali allidentificazione della verticale soggettiva
Effettuato con un Analizzatore della Verticale Soggettiva (SVA, subjective Vertical Analyser), l'esperimento valuterà in ogni astronauta il ruolo dei ricettori viscerali al senso soggettivo dellorientamento verticale (l'orientamento dell'asse corporeo). Di fondamentale importanza per lo studio dell'orientamento spaziale dell'uomo, il test è stato elaborato dal Reparto Medicina Aeronautica e Spaziale del Centro Sperimentale Volo.
- ETD: Dispositivo per il tracciamento del moto oculare
A bordo della Stazioen spaziale il sistema che controlla lequilibrio, lorientamento e la postura è costretto ad adattarsi a un ambiente senza peso, nel quale cioè manca lindicazione di alto-basso legata alla gravità, che sulla Terra costituisce un indispensabile aiuto al senso di orientamento. Grazie a uno speciale dispositivo indossato dagli astronauti, l'esperimento ETD intende studiare linfluenza del sistema vestibolare sul movimento degli occhi. Capire ladattamento del sistema vestibolare alla microgravità non solo può far luce sul suo legame con il mal di spazio che colpisce gli astronauti, ma può avere interessanti applicazioni sulla Terra per comprendere i disordini dellequilibrio, i sensi di vertigine o di nausea. L'esperimento è guidato dalla Klinikum Benjamin Franklin di Berlino.
ESPERIMENTI DI BIOLOGIA E SCIENZA DELLA VITA
- AES: agrospace
L'esperimento è costituito da due test distinti che riguardano la germinazione di semi nello spazio: Fagioli Spaziali per Studenti (SBS, Space Beans for Students) e Plantule (SED, Seedlings). Nel primo gli studenti di alcune scolaresce seguiranno giorno dopo giorno la germinazione dei semi di fagioli sulla Iss confrontandoli con quelli coltivati contemporaneamente sulla Terra. Nel secondo verranno ivnece studiate le possibilità di produrre germinelli di rucola per l'alimentazione degli astronauti nello spazio. I progetti sono seguiti dall'Università della Tuscia e da Azimuth.
- FRTL5: siero al 5% di tiroide di topo di Fischer
Scopo dellesperimento è misurare leffetto dellambiente ionizzante della Stazione Spaziale Internazionale su culture in vitro di cellule di tiroide di topo. 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. Condotto nellambito del progetto MoMa dellAgenzia Spaziale Italiana, il test aiuterà gli scienziati a capire come i danni subiti dalle cellule sono legate allenergia trasportata dalla radiazione e al ciclo vitale delle cellule stesse. Esperimenti di questo genere sono cruciali nella definizione di missioni spaziali di lunga durata, come per esempio un viaggio umano su Marte. Del rpgetto si occupa l'Università di Udine
- Microspace: la vita di microbi nello spazio
Il test studia la reazione di alcuni microrganismi ai vari fattori tipici di una missione spaziale: condizioni di gravità variabile, microgravità e radiazioni di alta energia. Contemporaneamente allesperimento 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. Il test ha lo scopo di migliorare la comprensione della biologia dei microrganismi e di caratterizzare l'ambiente della Iss.
- Vino: vigneti in orbita
Si tratta di uno dei test più affascinante della missione. Tecnicamente parlando, si tratta di uno studio di compatibilità dei vigneti nello spazio. Alcuni campioni di barbatelle di sassicaia sono stati innestati e portati a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. In orbita, i campioni vengono lasciati crescere allinterno di uno speciale contenitore, privo di controllo termico, esponendo le piante allambiente della casa orbitante. Dopo il rientro a Terra, le barbatelle di sassicaia saranno impiantate e il loro sviluppo confrontato con quello di analoghi campioni cresciuti a terra. Del progetto si occupa Kayser Italia.
- CRISP-2: Grilli nello Spazio 2
Lesperimento intende studiare lo sviluppo delle cellule nervose in organismi embrionali. Alcune femmine di grillo della specie Archeta domesticus vengono fecondate prima del lancio. La deposizione delle uova avverrà però solo quando gli insetti saranno a bordo della Stazione Spaziale Internazionale e per un periodo ridotto di tempo. Le stesse femmine di grillo potranno terminare la deposizione solo dopo il ritorno a Terra. Le indicazioni sullinfluenza dellassenza di peso saranno ricavate confrontando lo sviluppo nervoso degli embrioni nati da uova depositate in condizioni di microgravità e quelli nati da uova depositate in condizioni terrestri. Responsabile dei test èl'Università di Ulm, in Germania.
ESPERIMENTI A TERRA
- Sangue e stress ossidativo
L'esperimento intende studiare il fenomeno noto come "anemia spaziale" che, nel corso delle precedenti missioni spaziali, ha evidenziato una perdita di massa di globuli rossi, di emoglobina e una riduzione nel volume del plasma. La causa di questi fenomeni non è ancora chiara. Grazie a prelievi di sangue prima e dopo la missione, il test intende affrontare il problema per trovare una dieta appropriata con elementi naturali che agiscano da anti-ossidanti. L'obiettivo principale è lo studio degli effetti di lunga durata. Del test si occupa l'Università Statale di Milano.
- Biodosimetria negli astronauti (Biodosimetry in astronauts)
Il team dellUniversità Federico II di Napoli conduce un esperimento mai realizzato prima: lanalisi di alcune cellule dei tessuti della bocca di un astronauta prima e dopo la missione spaziale. Nel dettaglio, il test cercherà di individuare le anomalie cromosomiche indotte dallesposizione allambiente ionizzante della Stazione Spaziale Internazionale.
- Sympatho
In assenza di peso lattività del sistema nervoso simpatico, responsabile per esempio del battito cardiaco e della regolazione naturale della pressione, dovrebbe ridursi. Tuttavia gli esperimenti mostrano il contrario mettendo in evidenza che la nostra conoscenza di tali meccanismi è ancora sommaria. L'esperimento Sympatho intende misurare lattività surrenale degli astronauti prima e dopo il volo, attraverso lanalisi di campioni di sangue. Il progettto è guidato dall'Università di Copenhagen.
DIMOSTRAZIONI TECNOLOGICHE
- LAZIO-SiRad: osservatorio della zona di ionizzazione a bassa quota
Lesperimento si articola in una serie di test legati ai raggi cosmici e alle particelle cariche allinterno della Stazione Spaziale Internazionale. Lobiettivo più interessante e ambizioso riguarda unipotesi avanzata da alcuni scienziati sovietici, secondo cui, tra gli eventi che precedono un terremoto, si potrebbe verificare anche unintensa emissione di onde elettromagnetiche. Se così fosse, tenendo sotto controllo la struttura del mare di particelle cariche e rivelandone le improvvise modifiche, si potrebbe rivelare un terremoto con un anticipo di qualche ora, localizzando anche la zona in cui avverrà levento tellurico. Responsabile del progetto: Istituto di Fisica Nucleare di Perugia
- ASIA: Analisi Sperimentazione Implementazione Algoritmi
Le radiazioni di alta energia presenti nello spazio possono danneggiare anche i componenti dei microprocessori. Grazie all'esperimento Asia, gli esperti intendono trovare una soluzione alternativa all'utilizzo di speciali e costosissimi sistemi resistenti alle radiazioni. Il confronto tra le prestazioni precedenti al lancio e quelle successive permetterà di valutare il possibile utilizzo di tali computer a bordo dei satelliti della prossima generazione. Responsabili dellesperimento: ITS Roma e Alta SpA.
- SPQR: 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. Responsabile dellesperimento: Università La Sapienza di Roma.
- EST: test di elettronica nello spazio
Una delle sfide principali che luomo è costretto a risolvere per utilizzare al meglio lo spazio è la miniaturizzazione dei componenti elettronici. 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 dellesperimento porterebbe alla realizzazione futura di micro e pico satelliti di basso costo da rendere disponibili nellimmediato futuro. Responsabile: G & A Engineering S.r.l.
- ENM: controllo tecnologico per lo sviluppo di un naso elettronico
Un naso elettronico non è altro che un dispositivo munito di sensori che sono in grado di identificare in atmosfera alcuni composti chimici selezionati. Lesperimento ENM, condotto dallUniversità 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 a un numero elevato di composti chimici. Nel futuro, dispositivi simili al naso elettronico potranno essere impiegati, oltre che per il controllo della qualità dellaria a bordo di una navicella spaziale con equipaggio, anche per tenere sotto osservazione latmosfera nelle vicinanze di industrie a rischio di inquinamento.
- HBM: controllo del battito cardiaco
Lesperimento HBM nasce con lo scopo di mettere alla prova un nuovo sistema per il controllo del battito cardiaco. Per il rilevamento dei dati il test si avvale di una giacca attrezzata con adeguati sensori viene semplicemente indossata dallastronauta, 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. Responsabile dellesperimento: Università di Tor Vergata
- FTS: vassoi alimentari nello spazio
Il test FTS intende affrontare il tema del cibo in orbita. L'esperimento prevede la spedizione di un vassoio di circa 33x32 x 8 cm contiene 8 prodotti tipici della regione Lazio, impacchettati sotto vuoto in modo da preservare al meglio le loro proprietà organolettiche. Lastronauta dovrà compilare una scheda, valutando lo stato di conservazione del cibo e la propria soddisfazione nel consumarlo. Responsabile dellesperimento ARSIAL.
- GOAL, Garments for Obital Activities in weightLessness
Il benessere degli astronauti passa anche attraverso labbigliamento indossato in orbita. Così è stata studiata una speciale t-shirt tenendo conto della diversa posizione di riposo degli astronauti in orbita e della temperatura dell'ambiente circostante. Per ilt est GOAL, lastronauta sarà fotografato e videoregistrato durante le attività ordinarie per analizzare le pieghe del tessuto, il comportamento delle cuciture e delle aperture. Responsabile dellesperimento :SPIN_DESIGN, Politecnico di Milano
- ENEIDE: Esperimento di Navigazione per Evento Italiano Dimostrativo di Egnos
Lesperimento ENEIDE intende verificare, per la prima volta, laffidabilità del segnale Gps fornito da EGNOS e ricevuto da un veicolo spaziale abitato. Un sistema di ricezione dati a bordo della Soyuz permetterà allastronauta italiano Roberto Vittori, di controllare lintegrità 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, lesperimento proseguirà in orbita. Lanalisi dei vantaggi e dei problemi riscontrati dallesperimento Eneide possono rappresentare un significativo passo in avanti nella definizione del sistema di navigazione Galileo. Responsabile dellesperimento: Alenia Spazio LABEN, Milano.
ESPERIMENTI DI DIDATTICA
- Proteomica dellosso
- ARISS: radio amatoriale sulla stazione spaziale
- Dimostrazione di auto-assemblaggio elettrostatico