Libera traduzione e adattamento dell’articolo “Orbital operations” di Neville Kidger, pubblicato sul numero del mese di Agosto 2003 Vol. 45 della rivista “Spaceflight” della BIS.
05-11/05/03
La prima settimana della loro missione di sei mesi sull’ISS, ha visto il Comandante russo dell’Expedition Seven Yuri Malenchenko e il Flight Engineer nonché Science Officer Ed Lu, concentrati sui lavori di manutenzione dei sistemi, e sulla familiarizzazione con le varie operazioni dell’enorme Complesso orbitale.
Le attività quotidiane regolari hanno incluso l’esecuzione degli esercizi fisici per la prevenzione dell’atrofia muscolare e del decondizionamento cardiovascolare.
La NASA ha notato che “Il Resistive Exercise Device (RED) aveva dei problemi e stava evidenziando una resistenza più alta del normale, emettendo degli strani rumori.” L’exerciser, posizionato nel Nodo Unity è assemblato con un dispositivo per il sollevamento di masse, nel quale le cinghie esercitano una spinta (tirata) verso il basso attraverso il torso dell’astronauta.
Il 6 Maggio Malenchenko ha dato inizio all’esperimento russo Braslet-M/Anketa, durante il quale egli avrebbe dovuto valutare l’efficienza di alcuni bracciali speciali (uniti ad una cintura ed indossati sopra le sue cosce), nella soppressione degli effetti della microgravità sul suo corpo. Un altro esperimento russo, il Pilot, servirà per valutare le abilità di controllo del cosmonauta, mentre egli si adatta all’ambiente spaziale.
Ogni mattina Malenchenko ha ispezionato e curato la crescita delle piante di piselli nella piccola serra russa posta nel Modulo di Servizio Zvezda, nell’ambito della continuazione dell’esperimento Plants-2.
I due spazionauti hanno anche monitorato le operazioni degli esperimenti americani posti nelle racks scientifiche del Laboratorio Destiny (ovvero del payload scientifico sui materiali PCG-STES010, e degli esperimenti sulla misurazione delle vibrazioni SAMS e MAMS). Inoltre sono stati inviati loro i principali obiettivi gioralieri per le zone della superficie terrestre da osservare e fotografare.
Malenchenko ha continuato le serie di ispezioni pianificate di specifiche aree del guscio interno pressurizzato del modulo Zvezda, alla ricerca di segni di corrosione, umidità, muffa, buchi e residui vari.
Durante la giornata del 7 Maggio, la toilette della Stazione è stata sottoposta ad una manutenzione periodica della durata di tre ore. Lu, dal canto suo, ha impiegato tre ore del suo tempo per ispezionare le fonti di energia d’emergenza per l’illuminazione del segmento statunitense della Stazione.
Malenchenko ha completato delle osservazioni fotografiche per l’esperimento commerciale Starmail, ed il 9 Maggio ha preso parte ad un’intervista televisiva con dei reporters statunitensi.
La prima giornata dedicata interamente ai tests medici per l’increment crew, è stata l’8 Maggio. La coppia di spazionauti ha misurato il volume dei propri polpacci e la propria massa coporea, inoltre ha studiato il conteggio della parte corpuscolare del proprio sangue assieme all’attività cardiaca.
Il weekend è stato principalmente dedicato al riposo, alle normali operazioni di manutenzione e pulizia delle superfici della Stazione, dei fan e degli schermi, oltre che alle attività osservative della superficie terrestre, per conto del programma scientifico russo.
L’11 Maggio l’attitudine del Complesso è stata cambiata, e di conseguenza il finestrino dedicato alle osservazioni terrestri del Laboratorio Destiny è rimasto diretto nel senso di marcia, riducendo notevolmente le opportunità di osservazione da esso.
12-18/05/03
Alla fine della loro settimana lavorativa, la NASA ha dichiarato che Malenchenko e Lu avevano completato le loro due settimane di orientamento nella Stazione, e che erano in grado di iniziare le operazioni regolari sul serio.
“Questa settimana, Malenchenko e Lu, assieme ai controllori del volo di terra, si sono occupati delle procedure antincendio e di evacuazione d’emergenza.”
Il test d’evacuazione d’emergenza è avvenuto il 12 Maggio, mentre la prova antincendio si è tenuta il 15 Maggio. Nel frattempo Malenchenko e Lu hanno continuato le operazioni di manutenzione della Stazione.
"Essi si sono concentrati sul Modulo di Servizio russo Zvezda, pulendo i condotti per l’aerazione e inventariando gli equipaggiamenti del sistema di comunicazione russo. "Questa operazione è avvenuta il 13 Maggio, è durata tre ore, ed ha comportato anche il test del sistema Voskhod-M, che serve per mettere in comunicazione i moduli Zvezda, Zarya Pirs, i moduli statunitensi e le basi di terra, tramite i canali VHF selezionati dall’operatore usando il pannello di controllo dello Zvezda.
La NASA ha osservato che i controllori russi del TsUP, di Korolev, avevano ridotto l’attività del generatore di ossigeno dello Zvezda, vist la presenza sull’ISS di un equipaggio composto da soli due uomini.
Il 14 Maggio Lu ha controllato il defibrillatore statunitense, mentre il 12 Maggio era stato controllato altro materiale medico.
Lu ha trasferito l’unità BSTC dall’EXPRESS Rack 3 all’EXPRESS Rack 4, e ha riposizionato l’esperimento CGBA nella Rack stessa, in modo tale da permettere ai controllori l’esecuzione di un test sulla funzionalità dei vari sistemi in vista del loro prossimo utilizzo.
L’equipaggio ha mietuto il suo primo raccolto sull’ISS. I piselli raccolti nell’esperimento Plants-2, appartenevano alla qualità “Red and White”, ed erano stati piantati dai colleghi dell’Expedition Six.
Il 15 Maggio si sono guastate due delle otto batterie dello Zvezda, ed una terza stava dando segni di cedimento. La NASA ha riferito che fino a quando non sarebbero state sostituite le due batterie guaste, una parte del flusso di energia generato dai pannelli solari americani posti in cima al traliccio P6, sarebbe stato fatto “deviare”, per aumentare l’efficienza delle altre batterie dello modulo russo.
Il 17 Maggio è stata cambiata l’attitudine della Stazione per permettere un riscaldamento omogeneo del Complesso. Questa manovra ha consumato appena tre Kg di propellente del modulo Zvezda.
19-25/05/03
Questa settimana lavorativa per l’equipaggio dell’Expedition Seven, è incominciata ancora una volta con le misurazioni della massa corporea e del volume dei polpacci. Più tardi i tests medici hanno incluso l’esame dell’udito e dei rilievi fonometrici da 41 differenti posizioni in tutto il Complesso
Il 19 Maggio Lu ha iniziato delle nuove serie di corse con l’esperimento InSPACE nella Microgravity Science Glovebo (MSG).
InSPACE (Investigating the Structure of Paramagnetic Aggregates from Colloidal Emulsions), che era iniziato durante l’Expedition Six, studia la capacità delle varie particelle di venire magnetizzate in risposta al pulsare di un campo magnetico opportuno.
“Gli scienziati sperano di riuscire a sviluppare dei fluidi speciali per quei sistemi che di routine sono esposti ai campi magnetici, come i fluidi per i freni delle automobili e i sistemi di smorzamento delle vibrazioni. Essi mirano anche a sviluppare delle nuove applicazioni, come nei sistemi di smorzamento delle vibrazioni nelle costruzioni edilizie in zone sismiche.” Ha detto la NASA. Lu ha proseguito con le corse dell’esperimento MSG/InSPACE anche il 21 Maggio.
L’equipaggio ha iniziato i preparativi per l’esercizio programmato di vestizione della tuta per le EVAs EMU previsto per la settimana seguente, caricando le batterie e ripassando le procedure.
Il 22 Maggio Malenchenko si è prelevato del sangue che poi ha sottoposto all’analizzatore russo Hematocrit, e poi ha preso parte all’esperimento Sprut per il monitoraggio della distribuzione dei fluidi nel proprio corpo, usando un’apparecchiatura particolare fornita di elettrodi.
Gli spazionauti, poi, hanno parlato con degli studenti presso il planetario di Chicago, e con dei reporters della BBC e dei media statunitensi.
Il 23 Maggio Malenchenko ha eseguito l’audit degli articoli russi per l’igiene, e dei contenitori di acqua. La NASA ha sottolineato il fatto che gli uomini stavano razionando l’acqua (benché ne dovessero per forza consumare un minimo indispensabile ad evitare la formazione di calcoli renali), e che stavano tenendo sotto controllo quotidianamente l’“acqua tecnica”, dedicata al funzionamento del sistema di controllo termico interno.
Malenchenko inoltre ha verificato le condizioni dei componenti usati del sistema russo per la rimozione della CO2, Vozdukh. I componenti sono stati stivati con cura, per essere spediti a Terra con uno Shuttle, e venire infine successivamente riutilizzati.
Lu ha controllato il funzionamento dello strumento GASMAP nell’Human Research Facility (HRF).
26/05-01/06/03
Gli avvenimenti principali di questa settimana lavorativa dell’Expedition Seven, sono stati il test di vestizione con la tuta da EVA, e la continuazione dell’esperiento InSPACE MSG.
Il 28 Maggio gli spazionauti hanno fatto pratica con le tecniche di spacewalk in assenza di un terzo uomo dell’equipaggio. Gli uomini avevano prearato l’airlock Quest qualche giorno prima, in vista della lunga sessione di prove.
Comunque, ha detto l’ente spaziale americano, “Alcune parti della dimostrazione verranno riprogrammate più avanti, per via di un problema insorto quando il flusso d’acqua della sottotuta di Lu ha iniziato a lavorare male (forse per via di un tubo attorcigliato). L’Extravehicular Activity Team sta ora valutando il problema.”
La NASA ha preso atto delle difficoltà incontrate da Lu nel togliersi la parte superiore rigida del torso della propria tuta, per via del suo accaldamento. Solo con l’aiuto del compagno l’operazione è stata poi portata a termine. Quindi l’ente americano ha dovuto dichiarare la tuta fuori uso, fino a quando non si sarebbe risolto il problema.
Malenchenko ha indossato a livello dimostrativo, da solo, l’unità di salvataggio SAFER, mentre l’operazione di ingresso nell’airlock Quest, con la conseguente chiusura del portello, è stata cancellata.
“Non sono state pianificate delle spacewalks durante i sei mesi di permanenza nello spazio dell’Expedition Seven, ma comunque è stato previsto che l’equipaggio si mantenga allenato costantemente con delle “dry run”, nell’eventualità in cui dovesse essere necessaria un EVA d’emergenza.” Ha detto la NASA.
L’agenzia ha comunicato anche che durante la settimana “E’ ritornata al lavoro la Microgravity Science Glovebox con i vari esperimenti svolti nella sua atmosfera controllata, dopo il reset del suo computer che i ricercatori avevano dovuto fare per ripristinare l’attività dell’esperimento InSPACE.”
Il 28 Maggio Malenchenko ha sostituito la batteria n.8 guasta dello Zvezda, con una di ricambio di quelle in dotazione allo Zarya. La vecchia batteria è stata imballata per essere caricata su una Progress (non sulla Progress M-47 attualmente agganciata al complesso, ma sulla Progress M1-10 che dovrebbe unirsi al modulo Pirs l’11 Giugno e che dovrebbe rientrare nell’atmosfera prima della distacco della M-47, previsto nel tardo 2003).
Il 30 Maggio l’equipaggio ha svolto la revisione annuale del tappeto rotante TVIS, che è durata diverse ore, e che ha visto la sua rimozione dal pavimento dello Zvezda per agevolare l’espletamento del lavoro.
La NASA ha riferito che dei nuovi attrezzi sarebbero stati spediti all’equipaggio, presumibilmente con la prossima Progress, il cui lancio è previsto per l’8 Giugno. Questa decisione è stata presa dopo che un vecchio modello (consumatosi per l’uso esteso), si era spezzato scaraventando un astronauta contro uno dei pannelli dello Zvezda.
Il 30 Maggio “I controllori della traiettoria di volo hanno pianificato, e quindi eseguito, un leggero innalzamento dell’orbita, tramite un’accensione dei motori della Progress, in modo tale da spostare l’ISS dal percorso di un satellite (l’Italiano Megsat 0)” ha comunicato ancora l’ente americano.
La manovra posigrada di un metro al secondo è durata poco più di sette minuti. I tre giorni impiegati dai tecnici nella traccia delle traiettorie dei due oggetti, avevano confermato la necessità della manovra che ha innalzato l’altitudine media della Stazione di circa 1,8 Km. Si è trattata della sesta volta, nella storia dell’ISS, iniziata nel Novembre del 1998, in cui è stata eseguita questo tipo di manovra.
02-07/06/03
Le varie attività di questa settimana, per l’equipaggio, si sono estese su una serie di esperimenti scientifici, sulle attività robotiche, e sui preparativi per l’arrivo di una capsula di rifornimenti previsto per la settimana seguente.
Ancora una volta la settimana è iniziata con le misurazioni della massa corporea e del volume dei polpacci, e Malenchenko ha anche praticato una sessione con il simulatore Pilot.
Il 3 Giugno Malenchenko ha iniziato un’altra serie di sessioni della durata di tre giorni, con il simulatore Pilot, con l’esperimento medico russo Profilaktika sulla cyclette statica dello Zvezda e sul TVIS che ha anche visto l’esecuzione di analisi del sangue.
Il 5 Giugno si è tenuta una prova pratica di rianimazione sul torace di un manichino.
Lu ha analizzato di nuovo dei campioni di acqua, dopo che le analisi precedenti avevano evidenziato degli elevati conteggi microbici. Infatti, ancora una volta, in uno dei campioni si è evidenziata una crescita microbica. L’agenzia statunitense ha detto che i nuovi componenti in sostituzione di quelli “infettati” del sistema SVO-ZV per la depurazione dell’acqua, dovrebbero arrivare con la nuova Progress M1-10, risolvendo così il problema. La NASA ha comunque dichiarato che l’acqua del Complesso era comunque ancora potabile.
Il 4 Giugno “entrambi gli spazionauti hanno avuto la possibilità di migliorare la propria affinità con il braccio robotico Canadarm2. Malenchenko e Lu hanno guidato il braccio “a doppia fine” lungo 58 piedi nella cattura e nel rilascio di un punto di aggrappaggio sull’esterno del Lab Destiny. Queste operazioni non solo sono servite per l’addestramento degli uomini, ma sono servite anche come test (che ha dato esito positivo) sull’aggiornamento del software del braccio per il miglioramento della sua procedura di presa.” Ha concluso una nota della NASA.
Il 6 Giugno i due hanno sistemato del materiale stivato nel Compartimento di Docking Pirs al quale si dovrebbe agganciare la prossima Progress. Malenchenko ha anche completato con successo il test del sistema di docking di backup TORU, che serve per controllare manualmente la manovra di docking della Progress dall’interno della Stazione, nella malaugrata ipotesi in cui il dispositivo automatico primario di docking non fosse disponibile.
Il 7 Giugno, come riferito più tardi dalla NASA, l’equipaggio, dietro richiesta degli ingegneri di terra, relativa alle procedure del Return to Flight dello Space Shuttle, ha calibrato e messo a fuoco alcune videocamere in diverse locazioni dell’ISS, per testare l’illuminazione e le loro capacità di ripresa, in vista delle future ispezioni sulla protezione termica degli Shuttle, durante la loro fase di approccio alla Stazione.
Le immagini verranno inviate ai controllori del volo per le opportune analisi. Queste procedure di ispezione visiva verranno incluse probabilemente nel pacchetto di nuove procedure che si stanno progettando in vista dei prossimi voli degli Shuttle dopo la tragedia del Columbia.
Il lancio ed il docking della Progress M1-10
Alle 10:34:19 GMT dell’8 Giugno, i russi hanno lanciato la Progress M1-10, un altro veicolo non abitato e carico di rifornimenti destinati a mantenere operativa l’ISS fino alla ripresa delle missioni degli Shuttle. La capsula era la seconda delle quattro pianificate per il 2003 a seguito dell’incremento della frequenza dei voli di un’unità, deciso dopo il dramma dell’1 Febbraio 2003. La prossima Progress è programmata per il mese di Agosto, e l’ultima per la fine del 2003.
Dopo il rifornimento, la pesatura e le finali ispezioni dei carichi, la Progress M1-10, in cima al suo vettore Soyuz-U, è stata trasportata in prossimità del pad il 6 Giugno. Il TsUp ha stimato che la massa del veicolo era di 7270 Kg con un carico di 2305 Kg.
La NASA ha descritto la Progress come una Soyuz non abitata ma con il Cargo Module (GrO) al posto del Soyuz Orbital Module, e con il Refuelling Module contenente i serbatoi di propellente al posto del Descent Module.
La Progress è in grado di trasferire i propellenti all’ISS (SM & FGB) attraverso delle connessioni per fluidi poste nell’anello di docking, e questi stessi propellenti possono essere da lei utilizzati per il controllo ed il reboosting dell’ISS stessa. Inoltre i propellenti possono essere ricaricati nella Progress seguendo il percorso inverso.
Il vecchio modulo di rifornimento della Progress M, aveva quattro serbatoi per i propellenti (due per il carburante e due per l’ossidante, per un totale di 845 Kg di rifornimenti), e due cisterne per l’acqua (per un totale di 420 Kg). La nuova Progress M1 “tanker” ha otto serbatoi per i propellenti (1695 Kg) e non ha cisterne per l’acqua nel Refuelling Module, ma in compenso ha dei contenitori di acqua separati nel Cargo Module.
La capacità di carico totale di entrambe le progress è di 2500-2600 Kg.
La corrente capsula 11P è la nuova versione della M1 (M1-10 o #259); essa differisce dalle precedenti M1 per il fatto di avere un serbatoio per l’acqua Rodnik nel suo Cargo Module.
La Progress M1-10 ha trasportato circa 330-340 Kg di acqua potabile nei tanks speciali (la navetta precedente ne aveva trasportati circa 70 Kg), e del vestiario per i due spazionauti.
Le scorte extra di acqua sono vitali per l’equipaggio dell’ISS per il fatto che la maggior parte dell’acqua veniva trasportata in orbita con lo Space Shuttle.
Il resto del materiale, secondo l’Energia, includeva: “Propellente per la Stazione Spaziale, ossigeno, cibo, ricambi per il sistema di rivitalizzazione dell’aria, attrezzature per la manutenzione, materiale sanitario, medico ed igienico, dispositivi per la protezione personale, sistemi luminosi ed energetici, materiale vario per l’equipaggio, ed equipaggiamenti scientifici per i vari sistemi della Stazione, compresi quelli del segmento Statunitense.”
Si pensava di poter spedire in orbita anche un sistema portatile per la comunicazione satellitare, nel caso in cui anche Lu e Malenchenko avessero all’atterraggio gli stessi problemi avuti dai colleghi della TMA-1. Vladimir Solovyov, comunque, un cosmonauta veterano della Salyut e della Mir, ed ora uno dei Direttori del Volo presso il TsUP, ha detto che questi dispositivi satellitari non erano stati inclusi nel carico della Progress M1-10, e che sarebbero probabilmente stati lanciati nella prossima Progress M-48.
La NASA ha detto in una nota che compreso nel carico c’erano : “Due kits di esperimenti per il cosmonauta dell’Agenzia Spaziale Europea Pedro Duque, che verrà mandato in orbita in Ottobre con la Soyuz TMA-3 assieme ai membri dell’Expedition 8, per trascorrere una settimana colma di ricerche scientifiche sull’ISS. Duque ritornerà sulla Terra con Malenchenko e Lu nella Soyuz TMA-2 attualmente agganciato alla Stazione.”
Poco meno di nuve minuti dopo il decollo, la progress si è inserita nella corretta orbita, e poi ha potuto distendere i propri pannelli solari e le proprie antenne per la navigazione.
Alle 14:09 e alle 14:56 GMT sono stati accesi i motori della Progress per dare inizio alla fase programmata di rendezvous della durata di tre giorni, che porterà al docking con l’ISS l’11 Giugno.
Il 9 Giugno Malenchenko ha rinfescato le proprie attitudini con il sistema remoto di docking TORU posto nello Zvezda. Egli dovrà guidare manualmente la Progress al docking con l’ISS usando il sistema TORU, nell’eventualità in cui si dovesse guastare il sistema automatico della capsula.
Alle 11:45 GMT del 10 Giugno i motori della Progress sono stati di nuovo accesi per la terza sequenza di manovre di avvicinamento.
Dopo un approccio automatico senza intoppi seguito da una videocamera montata all’esterno dell’ISS, la Progress M1-10 si è agganciata al modulo Pirs unito al portello inferiore dello Zvezda, alle 11:14:53 GMT dell’11 Giugno (due minuti prima del previsto).
Malenchenko è rimasto ai comandi del TORU dopo la manovra, per eseguire una serie di attività di controllo di routine che hanno incluso anche il campionamento dell’aria, prima di effettuare l’apertura del portello della navetta-cargo. I due spazionauti hanno subito iniziato a rimuovere del materiale dal modulo Pirs, in modo tale da avere libero accesso alla capsula appena arrivata.
Per la prima volta l’ISS aveva ben tre veicoli russi agganciati a sè. Sul retro dello Zvezda c’era la Progress M-47, la M1-10 ora occupava il punto d’attracco inferiore del medesimo modulo, e poco distante, sotto il modulo Zarya, vi era la capsula abitata Soyuz TMA-2, per il rientro d’emergenza dell’Expedition 7.
La maggior parte delle manovre del Complesso possono essere espletate dalla Progress M-47, benché si possa disporre anche della M1-10. E’ previsto che quest’ultima Progress venga fatta rientrare nell’atmosfera prima della M-47.