Libera traduzione e adattamento dell’articolo “Orbital operations” di Neville Kidger, pubblicato sul numero del mese di Settembre 2004 Vol. 46 della rivista “Spaceflight” della BIS.
Il mese di Giugno a bordo dell’International Space Station è stato caratterizzato dagli assidui preparativi per l’EVA, condotta poi dall’Expedition Nine Crew, composto da Gennadi Padalka e Michael Fincke, per ripristinare la funzionalità di uno dei massicci giroscopi che compongono il sistema di controllo attitudinale del Complesso.
L’EVA fuori programa, precedente alla suddetta, è stata compiuta per sostituire un interruttore RPCM che controllava l’attività del Control Moment Gyroscope n.2. L’RPCM si era guastato poche ore dopo l’arrivo dell’Expedition Nine, il 21 Aprile, lasciando il Complesso con solamente due giroscopi, su quattro, funzionanti. Se si fossero guastati anche gli ultimi due giroscopi, l’attitudine della Stazione sarebbe stata mantenuta dai sistemi propulsivi del segmento russo, e dalle sue riserve di propellente. Una situazione che i partners dell’ISS vorrebbero evitare.
I Preparativi per l’EVA
La NASA ha comunicato che i preparativi per l’EVA sono incominciati sul serio il 3 Giugno, quando i due “Hanno iniziato a configurare le tute russe che useranno per l’escursione, e ha ricaricare le batterie delle medesime e quelle delle attrezzature cordless.”
Fincke ha preso l’RPCM di ricambio da dietro una Zero G Rack nel Laboratorio Destiny, il 4 Giugno (l’RPCM di ricambio era, in sostanza, la stessa unità che era stata smontata dall’Ingegnere del Volo nonchè Ufficiale Scietifico dell’Expedition Six Don Pettit, durante l’EVA dell’8 Aprile 2003, dal Mobile Transporter sul traliccio S0, e poiché il suo guasto non riguardava comunque la funzione di controllo del CMG, l’RPCM poteva essere usato come circuit breaker sull’unità attualmente guasta).
La prima data prevista per l’EVA era il 16 Giugno, ma il 10 Giugno tale data era stata spostata al 24 Giugno - in un migliore periodo della giornata lavorativa dell’equipaggio, per ottimizzare la copertura delle comunicazioni, ed avere più tempo a disposizione per eseguire il lavoro. Il periodo della giornata adatto per l’esecuzione delle spacewalks, cambia ogni giorno, come i periodi dei passaggi della Stazione sul territorio russo, e i periodi di copertura delle stazioni radio.
Il 9 Giugno, i due uomini a bordo dell’ISS sono stati i primi esseri umani ad osservare il transito di Venere sul Sole, dall’orbita terrestre.
Fra le varie attività con cadenza quotidiana, non sono mancate le sessioni di osservazioni della superficie terrestre, secondo le liste degli obiettivi da fotografare, inviate periodicamente agli astronauti da terra.
Le operazioni con la Progress
La maggior parte dei primi giorni del mese, è stata dedicata da Padalka e Fincke alle attività di scarico del cargo Progress M-49, agganciato alla Stazione dal 27 Maggio.
Il 3 Giugno, il TsUP di Korolev ha inviato il comando alla Progress M1-11, sganciatasi dal Complesso il 24 Maggio, di azionare i propri propulsori e di rientrare così nell’atmosfera terrestre. L’accensione è avvenuta alle 10:50 GMT. Come previsto, la maggior parte del veicolo è andata distrutta negli strati speriori dell’atmosfera, mentre qualche resiuduo frammento è precipitato in pieno Oceano Pacifico, attorno alle 11:25 GMT circa.
I preparativi per l’EVA
I preparativi erano iniziati il 10 Giugno, quando l’EVA era ancora programmata per il 16 Giugno. I due hanno iniziato a raccogliere i propri equipaggiamenti ed i propri attrezzi per l’EVA. Essi hanno ricaricato le batterie del Power Grip Tool (PGT) che serve per rimuovere i bulloni dalla copertura protettiva dell’RPCM.
Padalka e Fincke sono apparsi sulla NASA TV, con indosso degli occhiali protettivi e con in mano un trapano cordless, scherzando con i controllori, e dichiarando di essere pronti per l’EVA.
Essi avrebbero dovuto usare due nuove tute Orlan, la Numero 25 per Padalka e la Numero 26 per Fincke.
L’ente spaziale americano ha informato che l’equipaggio ha anche sostituito “delle batterie, dei filtri, le luci degli elmetti, ed altre parti di consumo nelle tute russe Orlan che verranno usate nel lavoro extraveicolare.”
Da notare, che le luci degli elmetti sono state prese dalle tute EMU americane, e modificate per gli elmetti delle Orlan.
Il lavoro scientifico
Il rinvio dell’EVA, deciso il 10 Giugno, ha causato lo slittamento delle attività dell’equipaggio rendendo urgenti le sostituzioni dei filtri dei fans del segmento russo, la raccolta dei campioni di aria, e le altre attività di manutenzione e di monitoraggio.
Le attività scientifiche hanno riguardato una sessione di training con l’Advance Ultrasound Scanner, ed un test con l’esperimento cognitivo WinSCAT per Fincke, che è stato però interrotto per un errore di imput del computer. Padalka ha svolto una sessione domenicale con l’esperimento europeo CardioCog, per il monitoraggio del proprio sistema cardiovascolare.
Le attività manutentive del segmento russo, hanno visto Padalka impegnato a legare un collettore di condensa al proprio corpo, il 10 Giugno, per poi usare il dispositivo di misurazione della propria massa corporea dello Zvezda, per determinare la massa del contenuto della tanica (sottraendo il valore noto della propria massa corporea, a quello comprensivo del contenitore vuoto).
I due, poi, hanno reso omaggio, televisivamente, all’ex Presidente Americano Ronald Reagan, forte sostenitore della stazione spaziale americana, nel 1984, che poi è diventata l’ISS.
Padalka ha analizzato i problemi insorti con l’esperimento russo di navigazione satellitare, installando il nuovo equipaggiamento trasportato dalla Progress M-49, dietro i pannelli del modulo Zvezda. Fincke ha lavorato con tre Express Science Racks nel Destiny, per l’installazione di nuovo software. Padalka ha fatto altrettanto, caricando del nuovo software nei computers che controllano lo Zvezda.
Inoltre, il cosmonauta ha controllato il circuito del condizionatore dell’aria russo SKV-2 dello Zvezda, che si era guastato, e poi ha monitorato il funzionamento del sistema russo di rimozione del biossido di carbonio Vozdukh , che aveva avuto un breve guasto il 17 Giugno. Infine, è stato determinato che l’SKV-2 necessitava di una nuova pompa, che sarebbe stata spedita con un prossima Progress.
L’EVA del 24 Giugno
La settimana nella quale è avvenuta l’EVA, è iniziata con Padalka e Fincke che hanno ritardato la loro sveglia ogni giorno sempre di più, fino a far combaciare il loro periodo di lavoro con quello utile per l’attività extraveicolare.
Comunque, è stato poi riferito, che degli altri preparativi, erano stati mantenuti in stand by, su richiesta dei russi, che chiedevano inoltre di spostare la data dell’EVA di un giorno, per risolvere “dei problemi programmatici, non tecnici, dell’ultimo momento”, fra le parti russa e americana.
Dopo una giornata di negoziati, le varie discussioni sono state rinviate a dopo l’EVA, e la data del 24 Giugno è stata confermata.
Il 22 Giugno, Padalka e Finke hanno fatto una prova della vestizione/svestizione della tuta Orlan, assieme ai checks dei vari dei vari sistemi; infine Padalka ha preparato il modulo Pirs per l’EVA.
Come dettato dal protocollo medico russo standard, prima dell’EVA l’equipaggio ha proceduto all’analisi delle proprie urine. L’operazione è stata ripetuta anche dopo l’EVA.
Dopo essersi sigillati all’interno del modulo Pirs, ed aver indossato le proprie tute Orlan, Padalka e Fincke hanno aperto il boccaporto del Pirs alle 21:56 GMT, per iniziare l’escursione della durata prevista di sei ore; la seconda EVA dall’ISS che ha lasciato la Stazione priva di personale per tutta la durata della medesima, e la prima ad essere controllata da due teams di managers di due differenti continenti.
Per il periodo della transizione dal segmento statunitense, e ritorno, il TsUP di Korolev sarebbe stato il centro di controllo primario, mentre durante le attività sul segmento americano, il controllo di Houston avrebbe tenuto il comando delle operazioni.
Fincke ha iniziato ad uscire dal modulo russo, ma poco dopo la sua fuoriuscita i controllori del TsUP hanno notato un calo di pressione nel serbatoio principale dell’ossigeno della sua tuta, confermato dalle letture effettuate dall’astronauta stesso sui suoi display.
Immediatamente i controllori russi hanno ordinato ai due spazionauti di rientrare nell’airlock, e di prepararsi ad aprire la valvola del serbatoio di riserva se necessario.
La NASA ha riferito: “La pressione globale nella tuta di Fincke è rimasta stabile per tutto il tempo, e lui non era in pericolo.”
Il portello è stato risigillato portando a termine un’EVA che è durata solamente 14 minuti e 22 secondi.
In un successivo scambio di radiomessaggi fra il Capcom della NASA di Fincke, l’astronauta Dan Burbank, ha dato il benvenuto a Finke nel gruppo dei “Seasoned EVA Members” per via della sua EVA, che è risultata essere una delle più brevi escursioni della storia.
Dopo un periodo di analisi, l’Energia ha affermato che l’EVA era stata tagliata “per via del calo di pressione nel serbatoio principale dell’ossigeno della tuta di Michael Fincke…causato dalla mancata completa chiusura della valvola di attivazione dell’iniettore della sua tuta. Questa valvola ha una peculiarità: quando viene chiusa, non bisogna solo accertarsi dell’accensione della relativa spia, ma bisogna anche verificare che la sua manopola sia stata bloccata.”
I reports della NASA hanno definito il problema come “specifico della tuta” di Fincke.
Per il fatto che il problema risiedeva in un “incomprensione” con un interruttore, e non in un guasto oggettivo nel serbatoio dell’ossigeno della tuta, i russi hanno dichiarato successivamente che “i preparativi per la ripetizione dell’EVA sono iniziati il 26 Giugno. L’equipaggio e il personale di terra hanno assicurato l’operatività delle stesse tute Orlan-M usate nella precedente EVA. Gli astronauti hanno preparato e controllato gli equipaggiamenti e le attrezzature, hanno verificato le comunicazioni e i sistemi di rilevamento biomedico, ed ancora una volta hanno svolto le necessarie sessioni di training e si sono consultati con gli specialisti.”
Fra le EVAs
Nel weekend del 26-27 Giugno, Padalka ha fatto altre osservazioni per gli esperimenti russi Uragan e Diatomeya.
Durante il periodo di sonno dell’equipaggio del 29 Giugno, il TsUP di Korolev ha svolto un breve test dei motori della Progress M-49, nell’ambito delle verifiche delle procedure per il risparmio di carburante durante i cambi fra i segmenti russo ed americano dell’ISS.
L’ente spaziale americano ha riferito di “Vibrazioni inusuali” avvertite dall’equipaggio, che erano state causate da "un disturbo di attitudine dovuto a delle accensioni non nominali dei propulsori del segmento russo. Le analisi iniziali hanno riguardato un problema con la nuova control unit della Progress, che aveva indotto il sistema di controllo russo a pensare che ci fosse un problema con alcuni propulsori della capsula. Il sistema ha quindi pensato di aver perso questi propulsori, e li ha disattivati, causando l’accensione dei propulsori dello Zvezda, e dando luogo alle vibrazioni avvertite da Fincke.
L’EVA del 30 Giugno
Alla fine, la meticolosamente pianificata, nonchè ritardata, e pure abortita EVA (designata come EVA-9A), è stata portata a termine con successo da Padalka e Fincke il 30 Giugno, per la sostituzione dell’RPCM 2B del traliccio S0, con uno di ricambio, il 3A.
Nel pomeriggio, l’equipaggio ha sigillato ancora una volta i segmenti russo ed americano, ed è entrato nell’airlock del Pirs per indossare la tuta Orlan.
Il boccaporto del Pirs è stato aperto alle 21:19 GMT, con circa 20 minuti di anticipo sul programma. Una volta all’esterno, Padalka ha descritto la scena come : “Scura, ma molto bella”.
Il primo compito dei due è stata l’estensione del braccio meccanico Strela (GstM1, uno dei due montati su ogni lato dell’airlock) alla sua massima lunghezza di 15 metri.
A cavallo della parte terminale del braccio telescopico manuale, vi era Fincke. Padalka ha manovrato l’americano in una posizione di fronte alla parte terminale del modulo Zarya.
Qui, Fincke ha legato in sicurezza la gru ai corrimano del modulo Zarya, in modo tale da permettere a Padalka di muoversi velocemente per la lunghezza del braccio Strela, verso Fincke, raggiungendolo 40 minuti dopo l’inizio dell’EVA.
Al punto di giunzione fra lo Zarya e il collare di docking americano PMA-1, i due spacewalkers hanno ufficialmente oltrepassato il “confine” dei due centri di controllo dell’EVA. Quindi, dal TsUP di Korolev, il controllo delle operazioni è passato al centro di Houston, che subito ha iniziato a parlare agli astronauti in inglese, tramite l’astronauta Rex Walheim, che ha fatto parte, nel 2002, dell’equipaggio dello Shuttle che ha portato all’ISS il traliccio S0.
Mentre i due si arrampicavano sull’airlock Quest, per vie differenti, verso le rispettive posizioni di lavoro, sulla parte anteriore della truss S0, c’è stata la possibilità di qualche perdita di comunicazioni fra loro stessi e la base. Per contrastare questa evenienza, i due avevano predisposto quattro segnalazioni, tramite le braccia, per indicare al compagno lo stato della situazione. I segnali indicavano da “OK” a “Eergenza”.
Per il fatto che i sistemi di comunicazione delle tute Orlan necessitano di essere “a vista” rispetto alle antenne del modulo Zvezda, nel raggio di circa 30 metri, i managers di missione avevano identificato una zona, in cima alla truss S0, dove questa opzione veniva pienamente esercitata.
Se i controllori di missione necessitavano di dover parlare con i due, durante i periodi di blackout delle comunicazioni, avrebbero provveduto a spegnere il faro del braccio robotico Canadarm2, e i due spazionauti si sarebbero dovuti recare nella postazione di “comunicazione” dell’S0, per parlare con il controllo.
Circa un’ora e mezza dopo l’inizio dell’EVA, Padalka e Fincke si sono messi ad usare i Pistol Grip Tools per svitare i bulloni ed i pins della copertura protettiva (ufficialmente, la la porta secondaria del sistema di distribuzione dell’energia), della scatola dell’RPCM.
A questo punto, gli spazionauti hanno dovuto lottare per qualche minuto per rimuovere la copertura, prima di raggiungere l’RPCM, ma Padalka e Fincke erano comunque in anticipo di circa 45 minuti sulla timeline.
Alle 23:19 GMT, la copertura era rimossa, e i controllori di Houston stavano spegnendo le connessioni agli RPCMs per permettere la sostituzione.
Fincke ha allentato un bullone che fissava l’RPCM guasto, e poco prima di mezzanotte GMT i due hanno riferito che il pezzo di ricambio era stato installato. Houston ha quindi dato energia ai sistemi, confermando la bontà dell’installazione.
Diversamente da quanto pianificato rispetto all’EVA del 24 Giugno, i controllori americani hanno fatto ruotare brevemente il CMG N.2 per verificare il perfetto funzionamento degli switches RPCM. Essi hanno osservato che tutto funzionava bene, e hanno informato di ciò gli spazionauti, che hanno risposto con un “Hurrà!!”
I due hanno poi, hanno avuto qualche problema nel riapplicare la copertura alla truss S0, prima di riuscire a fissarla con un bullone poco prima delle 00:30 (ora del 1 Luglio).
Padalka e Fincke quindi hanno pulito la postazione di lavoro, hanno raccolto i loro attrezzi e hanno fatto “dietro-front”, ritornando al confine fra i due segmenti dell’ISS attorno alle 01:15 GMT.
Padalka è ridisceso per la lunghezza della gru Strela, fino al modulo Pirs, e, dopo aver slegato il braccio metallico dal corrimano dello Zarya, ha spostato Fincke verso il Pirs ritirando la gru. Per le 02:00, i due stavano riponendo le loro attrezzature nel Pirs, molto in anticipo rispetto alla timeline.
Per i seguenti 50 minuti i due hanno installato due corrimano flessibili, hanno messo due cappucci su dei corrimano circolari, ed hanno attaccato un monitor per le contaminazioni sul modulo russo, come “bonus” per l’EVA.
Le comunicazioni sono state mantenute per tutta la durata dell’EVA, e non è mai stato necessario l’utilizzo della “postazione di riserva”.
Alle 02:59 GMT è stato chiuso il boccaporto, portando a termine con successo l’attività extraveicolare durata 5h e 40’.
Il ritorno all’operatività del terzo giroscopio, ha assicurato il fatto che le due EVAs originariamente pianificate per l’Expedition Nine, in Agosto e più tardi, potevano essere svolte.