Foto ESA – European Space Agency di P. Carril
I veicoli spaziali sono tra le macchine più sofisticate mai costruite, in grado di funzionare per anni in un ambiente particolarmente ostico. Dal 1975 l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) guida lo sviluppo delle competenze che rendono possibili le attività nello spazio.
a cura di Luigi Ortese
I laboratori specializzati ESA si occupano di tutte le fasi delle missioni, verificando che le apparecchiature siano state costruite secondo standard di qualità elevatissimi; eseguono prove per garantire che le tecnologie d'importanza critica si mantengano operative per tutta la durata di vita del veicolo e soddisfino pienamente i requisiti della missione. Le prove si svolgono principalmente presso l'ESTEC Test Centre in Olanda.
L'ESA organizza il lancio di satelliti per l'osservazione della Terra, la navigazione, le telecomunicazioni e l'astronomia, invia sonde nei punti più remoti del sistema solare e collabora all'esplorazione umana. Lo spazio rappresenta dunque per l'Europa un'importante risorsa, dalla quale trarre conoscenze indispensabili per affrontare le sfide globali.
Il trasferimento delle tecnologie spaziali per la soluzione di problemi della vita quotidiana comporta indubbi vantaggi per il benessere collettivo. La tecnologia e l'esperienza europea costituiscono l'asse portante della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), piattaforma orbitante utilizzata per ampliare i confini della scienza, della tecnologia e della medicina verso nuove direzioni. L'ambiente unico della ISS offre l'opportunità di vivere e lavorare in un laboratorio in assenza di peso, fornendo un'opportunità senza precedenti per studiare un mondo privo di gravità.
Poiché la gravità influenza quasi tutti i processi biologici, fisici e chimici che si svolgono sulla Terra, la sua assenza consente agli scienziati di scoprire la natura profonda di questi processi, tra i quali il ciclo di crescita delle piante, degli animali e la biologia degli esseri umani. La microgravità cambia radicalmente il comportamento del corpo umano. Lo studio di questi effetti sta già portando a risultati interessanti circa la salute umana, la prevenzione delle malattie e il loro trattamento. Questo include il funzionamento di cuore, polmoni e reni e facilita gli studi sui problemi cardiovascolari, la perdita di calcio osseo (osteoporosi), l'atrofia muscolare e i disordini ormonali. Alcuni problemi medici, che devono essere tenuti nel debito conto per consentire la permanenza degli astronauti nello spazio, possono essere correlati agli effetti dell'invecchiamento e dell'immobilità sui pazienti. Dal momento che i Governi europei si trovano a fronteggiare la realtà dell'invecchiamento della propria popolazione, questa ricerca può dimostrarsi cruciale per contribuire a limitare le spese sanitarie nel prossimo futuro. Le apparecchiature sviluppate per mantenersi in forma nello spazio e per il monitoraggio remoto della salute degli astronauti sono inoltre sempre più spesso adattate per l'uso negli ospedali e nei centri medici.
Foto ESA – European Space Agency D. Ducros
LE TECNOLOGIE DEL FUTURO
La ISS è anche un insostituibile banco di prova per le tecnologie del futuro. Gli astronauti della Stazione Spaziale si occupano di ricerche ad ogni livello: scienze di base, tecnologia avanzata e sviluppo di prodotti commerciali. Numerosi esperimenti sono determinanti per il miglioramento delle condizioni di vita sulla Terra. Il laboratorio orbitante può dimostrarsi estremamente utile, per esempio, per ottimizzare i procedimenti di fabbricazione degli impianti produttivi. Le condizioni di microgravità consentono agli scienziati di studiare le proprietà dei materiali e la fisica di solidificazione e fusione in modi completamente nuovi. Tali esperimenti possono condurre alla scoperta di nuovi prodotti industriali. Allo stesso modo, la sperimentazione sulla combustione e sulla fisica dei fluidi contribuisce a sviluppare processi industriali con maggiore efficienza energetica e meno inquinanti. Sebbene la motivazione di numerosi studi sia spesso originata da un puro interesse scientifico, le risposte a queste domande possono essere applicate alla soluzione di problemi pratici; la ricerca spaziale può portare a tecniche di produzione innovative ed eco-compatibili per l'acciaio e i prodotti chimici o per la realizzazione di centrali elettriche. In orbita, infatti, si possono studiare con maggiore precisione materiali e processi di combustione rispetto a quanto sia possibile sulla Terra, grazie all'assenza della convezione, cioè di quelle correnti che provocano l'ascesa dell'aria o dei fluidi caldi, la discesa dell'aria o dei fluidi freddi, e quindi la loro mescolanza.
Foto NASA
AL SERVIZIO DELL'UMANITÀ
Per costruire la ISS si è reso necessario lo sviluppo di nuove tecnologie che includono il software informatico, i sistemi di riscaldamento e raffreddamento con elevata efficienza energetica e costi ridotti, i sistemi di purificazione di aria e acqua, con evidenti ricadute e progressi in materia di comunicazione e guida in remoto di apparecchiature mediche. Inoltre, la ISS fornisce agli astronomi e agli scienziati una piattaforma flessibile per eseguire misurazioni e compiere osservazioni che non sarebbero possibili sulla Terra. Gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale spesso raccontano come la parte più straordinaria della loro esperienza sia proprio l'osservazione. Sono chiaramente riconoscibili tanto le bellezze naturali della Terra quanto gli effetti che l'uomo ha prodotto sull'ambiente. La ISS è anche utilizzata come banco di prova per gli strumenti che verranno successivamente posizionati sui satelliti destinati a monitorare la salute del pianeta. Questo avamposto dell'umanità nello spazio conferisce una spinta fondamentale per il futuro dell'Europa. Infatti, le nuove conoscenze apprese a bordo della ISS sono la vera e propria spina dorsale dello sviluppo e della realizzazione delle prossime iniziative dell'esplorazione spaziale stessa. La ISS è il più importante e impegnativo programma di costruzione cooperativa mai intrapreso e deve gran parte del proprio successo al sostegno attivo offerto da numerosi Paesi europei.