Libera traduzione ed adattamento di un estratto dal libro “Creating the International Space Station” di David M. Harland e John E. Catchpole, edito dalla Springer Praxis nel 2002
Il 29 Ottobre 2000, dopo la parenza dell’STS-92, l’ISS è stata fatta ruotare di 180 gradi, dai centri di controllo di Korolev e Houston, in modo tale da rivolgere il PMA-3 (Pressurized Mating Adapter 3) allo spazio esterno. Quindi la Stazione è stata preparata per una prova generale di docking con la Soyuz TMA 31. Durante tale prova, sono stati inviati in orbita tutti i comandi necessari alla manovra, per verificare l’efficienza dei vari sistemi. Al termine di ciò, la rimanenza del propellente dei serbatoi della Progress- M1 3, è stato pompato a bordo dell’ISS.
Con oltre tre anni di training alle spalle, i tre membri dell’Expedition 1 Crew, formano l’equipaggio più addestrato della storia dell’astronautica. Il training così prolungato, è stato dovuto anche al ritardo del lancio del modulo Zvezda.
Alle 02:53 del 31 Ottobre 2000 la Soyuz TMA 31 è decollata dal cosmodromo di Baikonur. Il lancio è stato nominale, e dopo nove minuti, la capsula era in orbita. Una volta lì, l’equipaggio ha esteso i pannelli solari dell’astronave e le sue antenne, preparandola così per il rendezvous della durata di due giorni. Dopo due accensioni dei propulsori, avvenute alle orbite 3 e 4, il trio si è ritirato.
Poco dopo la loro sveglia, alle 19:30, hanno ricevuto gli ultimi dati sulla traiettoria per la fase finale del rendezvous. Nel frattempo, Korolev ha comandato il distacco della Progress M1 3 dallo Zvezda alle 23:02, per fare posto alla Soyuz. Dopo altre due orbite il veicolo non abitato, carico di rifiuti stipati dalle varie missioni Shuttle, è andato a distruggersi negli strati superiori dell’atmosfera.
Dopo altre due manovre eseguite alle 03:48 e alle 08:39 del 1 Novembre 2000, l’orbita era divenuta di 243 x 275 Km, e il rendezvous stava procedendo al meglio. Alle 19:00 al termine del loro secondo periodo di sonno, gli astronauti si sono predisposti alla fase automatica finale.
La prima manovra è avvenuta alle 02:25 del 2 Novembre. A partire dalle 03:57, l’astronave ha compiuto un fly-around dell’ISS per andare a posizionarsi a 152 metri dal punto di attracco dello Zvezda, ora libero. Una volta giunta sopra la Russia, ed allineata correttamente, la capsula ha iniziato il suo approccio alle 04:15, e si è agganciata al primo tentativo, circa sei minuti dopo.
Dopo aver spento tutti i sistemi, sono stati eseguiti i tests sulle tenute di pressione, e poi sono stati aperti i portelli; e a questo punto Shepherd ha assunto il comando ed ha chiesto ufficialmente ai controllori del volo di utilizzare il nome “Space Station Alpha”. Alle 05:23 egli ha chiesto a Gidzenko e Krikalev di entrare nel modulo Zvezda prima di lui. Krikalev, avendo già visitato la Stazione con l’STS-88, è diventata la prima persona ad entrarvici per due volte. Prima di tutto, sono state controllate le comunicazioni, sono stati attivati i riscaldatori per il cibo, sono state cambiate le batterie per le attrezzature, è stato attivato il sistema di processo dell’acqua, e la toilette.
Fino all’attivazione del sistema elettrolitico Elektron, ogni giorno dovranno venire bruciati tre candelotti VIKA per la produzione di ossigeno (simili a quelli usati sulla MIR). Il 3 Novembre Gidzenko e Krikalev si sono preparati ad installare il sistema di rigenerazione dell’aria Vozdukh nello Zvezda. Quasi subito la procedura è andata oltre i tempi previsti, visto che in assenza di gravità, il lavoro è risultato più difficoltoso che durante l’addestramento. Una volta operativo, il biossido di carbonio che il Vozdukh toglierà dall’atmosfera di cabina, verrà spurgato all’esterno della Stazione. Il sistema con una serie di contenitori di idrossido di litio, verrà usato come sistema di back up.
Krikalev ha anche avuto delle difficoltà con alcune connessioni per l’installazione del computer centrale dello Zvezda. Gidzenko e Krikalev quindi, si sono rivolti alla batteria dello Zvezda, che si era guastata dopo la sua installazione da parte del personale del STS-106. Essi hanno trovato un pin spezzato all’interno di uno dei connettori della batteria. Si è deciso quindi, che gli ingegneri avrebbero continuato le indagini, prima di tentare la riparazione del connettore. Visto il ritardo accumulato dagli spazionauti, i controllori di Korolev hanno chiesto loro di ristabilire i tempi del piano di volo, urtando un poco i tre, che avrebbero voluto lavorare con i loro tempi, almeno fino al termine delle operazioni di start-up, quando la pianificazione sperimentata sulla Mir si sarebbe potuta applicare all’ISS. In sostanza, questa giornata lavorativa si è conclusa con molto lavoro in ritardo.
Uno dei motivi di questo ritardo, era senz’altro dovuto all’intermittenza delle comunicazioni fra l’ISS e Korolev (ogni orbita forniva al massimo 15 minuti di comunicazione tramite il network delle stazioni radio russe). Questa situazione, perdurerà fino a quando verranno installati sulla Stazione i sistemi dei ripetitori TDRS, che consentiranno delle comunicazioni più continue.
I tre, per tenere nota delle posizioni dei vari accessori di bordo, hanno incominciato ad aggiornare un database su un laptop computer.
Subito è stata stabilita una routine. Le due zone dello Zvezda destinate al sonno, sono state assegnate a Shepherd e Krikalev, Gidzenko ha installato la sua sleeping bag in un angolo del compartimento principale dello Zvezda.
La nuova giornata è iniziata con la sveglia alle 01:00. Dopo 40 minuti di toeletta personale, i tre hanno fatto colazione, e poi è inizato il lavoro. Nei primi giorni di missione, ogni membro ha effettuato un’ora di esercizi prima del pranzo, con una seconda ora prima di cena.
Di norma, ogni Expedition dell’ISS, dovrà seguire la settimana di lavoro americana standard (Standard American Civil Service Week), composta di 8 ore lavorative al giorno, da Lunedì a Venerdì, con il Sabato e la Domenica dedicati al riposo. A ogni modo l’equipaggio aveva stabilito di dover lavorare fino a Sabato 4 Novembre, per tentare di riguadagnare il tempo perso.
Dopo aver dato energia al Vozdukh, Korolev ne ha verificato l’efficienza concedendo al trio di cessare l’utilizzo dei contenitori di idrossido di litio. Quindi essi si sono disposti al montaggio del sistema Elektron, che genererà ossigeno utlizzando l’acqua ottenuta come sottoprodotto dei generatori di energia degli Shuttles che man mano visiteranno l’Avamposto orbitale. Il lavoro successivo è stato l’installazione di un compressore nel sistema di condizionamento dell’aria dello Zvezda. In quel momento lo Zvezda stava operando a 75 gradi F, con un’umidità che variava dal 40 al 50 %. Il giorno seguente il sistema di condizionamento dell’aria è stato messo in funzione.L’umidità rimossa dal sistema verrà accumulata in un contenitore apposito. La giornata è terminata finendo l’installazione delle varie interfacce che permetteranno ai laptops computer di accedere al sistema del computer centrale dello Zvezda.
Benché la domenica 5 Novembre sarebbe dovuta essere una giornata di riposo assoluto per l’equipaggio, il personale di terra ha continuato la traccia di un detrito spaziale che si trovava sulla traiettoria dell’ISS, e che vi sarebbe passato vicino, entro 2 Km di distanza, alle 13:43. Poichè la distanza dal detrito non era stata ritenuta pericolosa, non erano state pianificate manovre di “Object Avoidance”.
Il giorno seguente, il 6 Novembre, gli spazionauti si sono rimessi al lavoro con l’Elektron. Avendo risolto il problema con il mantenimento della carica di una delle due batterie guaste dello Zvezda, gli astronauti avevano potuto accendere l’Elektron, come principale fonte di ossigeno, sul finire dell’8 Novembre. Intanto, l’ottava batteria dello Zvezda continuava a rimanere off-line. Il lavoro è continuato con l’installazione del network dei computers, che, fra l’altro avrebbe permesso agli astronauti di inviare e-mail ai centri di controllo di Korolev e Houston.
Gidzenko e Krikalev hanno installato nel modulo Zvezda il monitor ed i controlli manuali del sistema di backup per il rendezvous TORU. Questo sistema verrà usato qualora una Progress dovesse avere problemi con il suo sistema automatico Kurs.
Un’altra Progress verra lanciata il 16 Novembre, e si aggancierà al punto di attracco inferiore dello Zarya due giorni dopo. E’ previsto che essa venga scaricata dei rifornimenti e ricaricata con i rifiuti entro l’arrivo dell’STS-97, che si aggancierà al PMA-3 nella prima settimana di Dicembre.
Anche quando in condizioni perfette, la Stazione necessita lo stesso di continue manutenzioni, Quando si è riempita la tanica della condensa dell’unità di condizionamento dell’aria, l’8 Novembre, il sistema si è messo off-line, percui Krikalev ha dovuto svuotare la tanica riattivando l’unità L’acqua così recuperata, sarebbe stata usata per l’igiene personale.
Il 9 Novembre è stato previsto un incremento dell’attività solare nelle successive 48 ore, quindi è stato detto all’equipaggio di predisporre un monitor per le radiazioni nello Zvezda. Benché questo incremento dell’attività solare non fosse stato ritenuto seriamente pericoloso, gli spazionauti hanno trascorso le due notti seguenti nella sezione di coda dello Zvezda, vicino al Transfer Compartment, dove il modulo era stato schermato appositamente per queste evenienze. Il giorno seguente si è riuscito a configurare il network dei computers dello Zvezda per interfacciare i laptop computers.
Dopo questa prima impegnativa settimana lavorativa, gli astronauti si sono potuti godere le giornate di riposo di Sabato, Domenica e Lunedì. L’unico lavoro da espletare in questi giorni, ha riguardato l’installazione della stazione “ham” radio nello Zvezda. Durante il periodo della vita orbitale dell’ISS, molti astronauti e cosmonauti avranno la possibilità di avere contatti radio con scuole ed appassionatii mentre il pianeta ruota sotto di loro.
Riposati dai tre giorni di relax, i tre hanno sostenuto una prova di docking della Progress M1-4, durante la quale Gidzenko e Krikalev sono stati impegnati nel manovrare l’ISS nella corretta posizione e nel testare il sistema TORU.
Martedì 14 Novembre gli astronauti hanno misurato la propria massa corporea e poi si sono sottoposti alla sessione quotidiana di esercizi fisici. Mentre Gidzenko e Krikalev erano impegnati con le prove di docking Shepherd ha portato avanti un inventario di routine dei vari equipaggiamenti della Stazione. In relazione a ciò, Krikalev ha iniziato ad aggiornare il software del computer che legge i codici a barre dei vari articoli da inventariare. Il giorno seguente, l’inentario è diventato il lavoro primario per l’equipaggio, al fine di registrare tutto, prima dell’arrivo della Progress con i suoi 1815 Kg di materiale. Poi Krikalev ha assistito Gidzenko con un’altra simulazione con il TORU.
PROGRESS M1-4
Alle 20:33 del 15 Novembre 2000, mentre l’equipaggio stava dormendo, la Progress M1-4 è decollata da Baikonur. Dieci minuti più tardi, dopo aver raggiunto l’orbita, essa ha dispiegato i due pannelli fotovoltaici e le antenne ed ha iniziato il volo standard di rendezvous di due giorni verso l’ISS. Giunta quindi nei pressi della Stazione, ha eseguito una manovra di fly-around allineandosi con il punto di attracco inferiore dello Zarya, per il docking previsto per le 22:08 del 17 Novembre, ma a quel punto il suo sistema automatico di docking si è guastato non riuscendo ad agganciare il radar transponder dello Zarya. La videocamera del sistema di docking della Progress mostrava l’ISS muoversi dentro e fuori dal suo campo visivo, per via dei tentativi di inquadrare il bersaglio effettuati dal sistema di guida. A questo punto Gidzenko decideva di intervenire prendendo i comandi del sistema di docking manuale TORU, stabilizzando la capsula di fronte alla Stazione e comandando ai proulsori di attivarsi muovendo lentamente la Progress verso il docking. Mentre il veicolo si stava avvicinando, la vista offerta dallo schermo di Gidzenko andava progressivamente deteriorendosi per via della luce solare riflessa dalle lenti del sistema ottico. Inoltre si è scoperto che le lenti in questione erano pure appannate. Una volta giunto a circa 10 metri, Gidzenco ha rallentato il veicolo fermandolo 5 metri dopo. Inoltre il bersaglio di docking non era ancora visibile per via delle sfavorevoli condizioni di illuminazione. Un ulteriore controllo delle posizioni relative dei due veicoli spaziali evidenziava un ulteriore disallineamento. A questo punto Korolev ha ordinato a Gidzenko di mantenere la capsula in posizione fino alla scomparsa della luce solare alle 22:45 circa. Una volta nell’ombra della Terra, le condizioni visive sono notevolmente migliorate e il cosmonauta ha riportato la Progress a 35 metri per ritentare un’altra manovra che ha portato al docking avvenuto alle 22:48 con circa 40 minuti di ritardo sul piano di lavoro. Guardando con un binocolo la videocamera della Progress, Gidzenko ha potuto confermare la presenza di un sottile strato di ghiaccio sulle sue lenti.
Questo incidente ha sottolineato l’importanza di avere sulla Stazione un sistema di docking manuale TORU, e ha insegnato agli ingegneri di non programmare, in futuro, delle manovre di aggancio quando l’ISS era illuminata dalla luce solare.
Dopo aver spento i vari sistemi della Progress, l’equipaggio è andato a dormire.
Il 20 Novembre, dopo un weekend di riposo, gli uomini hanno incominciato a scaricare l’astronave facendo attenzione di registrare il materiale appena arrivato con il sistema d’inventario computerizzato della Stazione. Entro il mercoledì era stato trasferito il 70 % del materiale, e le operazioni sono state terminate il venerdì successivo.
Dopo il terzo weekend dedicato al riposo, gli spazionauti si sono rivolti alle manutenzioni del sistema di condizionamento dell’aria della Stazione, alla manutenzione della toilet e del tappeto rotante, all’installazione di nuove apparecchiature, e alla sostituzione di una ventola guasta di un fan dello Zvezda. Dopo aver pompato ossigeno dalla Progress all’ISS, l’equipaggio ha caricato il veicolo automatico con dei rifiuti. A metà della seconda settimana, Korolev ha determinato che l’approccio iniziale della Progress è stato fallimantare perché il sistema automatico Kurs non era riuscito a distinguere il modulo Zarya dal modulo Zvezda. Tale eventualità non si era mai manifestata con un approccio da dietro la Stazione. Questa è stata la prima volta in cui l’approccio è avvenuto dal di sotto. Ad ogni modo gli ingegneri avevano già sviluppato un software per risolvere l’inconveniente.
L’STS-97 AGGIUNGE POTENZA
L’STS-97 è decollata dal Pad B del Launch Complex 39 alle 22:06 del 30 Novembre 2000. Al termine della propulsione dei due Solid Rocket Boosters, 2 minuti e 30 più tardi, la telemetria ha indicato che una delle due cariche esplosive usate per separare la base del booster di sinistra dalla struttura dell’External Tank non si è attivata, ma un detonatore di riserva aveva comunque svolto il suo lavoro. Una volta in orbita gli astronauti hanno configurato velocemente il veicolo per i due giorni standard di volo che li condurrà al docking con la Stazione. Il carico principale dell’STS-97 era il sistema fotovoltaico P-6; un traliccio di 13,7 metri con un paio di enormi pannelli solari.
Mentre l’Endeavour entrava in orbita, l’ISS stava sorvolando il sud est dell’Oceano Indiano ed il suo equipaggio stava dormendo.