Libera traduzione e adattamento dell’articolo “Orbital operations” di Neville Kidger, pubblicato sul numero del mese di Novembre 2005 Vol. 47 della rivista “Spaceflight” della BIS. ImageDopo la partenza del Discovery, l’equipaggio dell’ISS di Sergei Krikalev e John Phillips ha trascorso la parte terminale della settimana preparandosi per l’EVA dal Segmento russo. Essi hanno inoltre compiuto delle manutenzioni quotidiane programmate oltre a svolgere la consueta dose di esercizio fisico con le attrezzature ginniche di bordo, gli esperimenti medici, e i programmi di osservazione della Terra. Le sessioni di esercizi fisici di 2 ore e mezza al giorno, sono state modificate per includere l’utilizzo della cyclette con le mani, al fine di tonificare i muscoli delle mani stesse e delle braccia degli astronauti in preparazione all’EVA. Sempre in preparazione all’EVA, gli uomini hanno modificato il proprio ciclo di veglia.
Il guasto del dispositivo Vozdukh
L’11 Agosto la NASA ha reso noto che il sistema russo di rimozione della CO2 Vozdukh si era guastato. Subito i sospetti sono andati su una valvola a vuoto BVK-1 recentemente installata, mentre è stato acceso il dispositivo omologo americano CDRA del Laboratorio Destiny, per asportare il biossido di carbonio dall’atmosfera di cabina. Nel frattempo gli ingegneri russi si sono subito messi al lavoro per risolvere il problema del dispositivo.
Il 18 Agosto si è spento anche il CDRA per via di una valvola di check, e a tal proposito la NASA ha detto che “si tratta dell’ultimo esempio di un problema noto e compreso.” L’agenzia ha poi detto che il dispositivo sarebbe stato riportato in funzione dagli ingegneri di Houston, che comunque hanno comunicato all’equipaggio che il livello di biossido di carbonio di bordo era ben al di sotto dei livelli di guardia.
A bordo dell’ISS vi erano comunque 38 cartucce ad idrossido di Litio (LiOH), che potevano venire usate per purificare l’aria dalla CO2. Il CDRA è rimasto fermo fino a dopo l’EVA, quando è stato fatto ripartire nella modalità “single bed”.
Il 23 Agosto, Krikalev ha riparato il sistema russo di rimozione del biossido di carbonio Vozdukh sostituendo la valvola da vuoto BVK, e riaccendendo l’unità. Di seguito è stato di nuovo spento il CDRA.
Per un certo lasso di tempo un American Trace Contaminant Control Subsystem è rimasto inattivo costringendo il sistema omologo russo BMP ad accollarsi il carico della rimozione delle tracce di sostanze contaminanti dall’atmosfera della Stazione.
Krikalev ha anche supervisionato il trasferimento di 210 litri di acqua dalla capsula Progress ai serbatoi del modulo Zvezda, e ha monitorato il lavoro di un nuovo analizzatore di gas (GANK-4M).
Il record è battuto
Il 16 Agosto, alle 05:44 GMT, il tempo accumulato di permanenza nello spazio di Krikalev ha oltrepassato il record di 747 giorni, 14 ore , 14 minuti e 11 secondi stabilito dal cosmonauta Sergei Avdeyev durante tre missioni sulla stazione Mir. Krikalev ha volato per due missioni a lunga durata sulla stazione spaziale Mir, con due missioni sullo Space Shuttle, ed è stato l’ingegnere del volo del primo equipaggio dell’ISS, prima di essere il Comandante dell’Expedition 11. Il messaggio di augurio inviato da Houston è stato: “Fly on Sergei”.
La spacewalk
Questa EVA dal segmento russo dell’ISS (chiamata EVA-14 del Programma, per il fatto che è la 14esima escursione russa dal Complesso), è stata dedicata al ritiro di esperimenti russi commerciali e non, e alla movimentazione di equipaggiamento per fare spazio per la futura installazione di alcuni scudi antimeteoriti attorno al modulo Zvezda.
Dopo essere usciti dalla camera di decompressione russa Pirs, Krikalev e Phillips hanno trascorso circa sei ore rimuovendo, sostituendo e riportando nell’airlock delle parti degli esperimenti Russian Biorisk-MSN, SKK, Matryoshka e del MPAC&SEEDS, hanno installato una videocamera sul retro del modulo Zvezda e, usando la gru Strela per raggiungere una zona particolare del modulo Zvezda, hanno rimosso un punto di presa.
Originariamente i due spazionauti avrebbero dovuto eseguire sia un EVA dal segmento russo che un EVA dal segmento americano, nel corso della loro permanenza sull’ISS, ma la seconda uscita è stata rinviata.
I due hanno disimballato le attrezzature ed hanno controllato e rifornito le due tute da EVA Orlan (N°25 e N°27), che avrebbero usato per l’uscita. Inoltre, essi hanno dovuto svolgere parecchio lavoro con la configurazione ed il riordino dell’airlock russo Pirs.
Il veicolo cargo Progress M-53 aveva portato con sé dei nuovi esperimenti da esporre all’esterno della Stazione; gli astronauti hanno preso questo nuovo materiale e lo hanno montato su un telaio di supporto russo (KPU) che sarebbe stato da loro trasportato all’esterno.
Il 16 Agosto essi hanno svolto una prove di vestizione nel modulo Pirs, indossando le proprie tute Orlan e controllando sia i sistemi delle tute che quelli della camera di decompressione Pirs. John Phillips era alla prima passeggiata spaziale, mentre Krikalev era già alla sua ottava spacewalk.
Il portello N°1 del modulo Pirs è stato aperto alle 19:02 GMT e i due hanno velocemente installato la monorotaia “guida” al portello stesso (una procedura standard).
Il primo equipaggiamento ritirato è stato il contenitore n°1 dell’esperimento russo Biorisk-MSN, che conteneva dei microorganismi che sono rimasti esposti allo spazio per otto mesi. Questi microrganismi verranno poi studiati sulla Terra. Questo contenitore era stato installato all’esterno del modulo Pirs dai colleghi dell’Expedition 10 Salizhan Sharipov e Leroy Chiao nel Gennaio del 2005.
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Spostandosi verso il Modulo Zvezda, i due hanno scattato delle fotografie del pannello rimanente (il N°3) dell’esperimento commerciale giapponese MPAC & SEEDS che è esposto all’ambiente orbitale fin dal 2001. Essi hanno svitato i dadi del pannello e anche quelli del detector delle radiazioni russo-tedesco Matryoshka, esponendo la copertura termica del detector (fatto a forma di torso) fuori bordo.
La NASA ha informato che l’MPAC (Micro-Particles Capturer) utilizza degli aerogels e delle schiume per raccogliere i detriti orbitali e quelli generati dall’uomo, che sono presenti nell’ambiente orbitale all’esterno dell’ISS; il pallet del suo esperimento compagno, il SEED (Space Environment Exposure Device), espone allo spazio campioni di materiali che dovrebbero essere utilizzati per la costruzione di astronavi e di strutture spaziali, come vernici, materiali isolanti e lubrificanti. Il Matryoshka invece è un esperimento biomedico che raccoglie dati sull’assorbimento delle radiazioni da parte dei membri dell’equipaggio nel corso delle missioni a lunga durata, specialmente durante le attività extraveicolari.
Il pannello MPAC&SEEDS e l’esperimento Matryoshka sono stati legati assieme e sono stati preparati per il loro ritiro al termine dell’EVA. Krikalev e Phillips quindi, si sono incamminati verso il retro del modulo Zvezda, ovviamente i propulsori del modulo russo erano stati disabilitati per tutto il corso dell’EVA. I pianificatori dell’EVA avevano identificato una “thruster safe zone”, ovvero una zona di sicurezza dai propulsori, nella porzione anteriore della sezione a diametro maggiore dello Zvezda, per evitare un altro incidente potenzialmente pericoloso simile a quello accaduto a Leroy Chiao, che rimase esposto all’accensione di alcuni propulsori nel Gennaio del 2005.
Questa area di sicurezza “dovrebbe mantenere in sicurezza gli spacewalkers nell’eventualità di un passaggio del controllo attitudinale della Stazione ai propulsori del segmento russo, qualora i giroscopi CMG del segmento americano dovessero andare in saturazione durante l’EVA. Questa nuova procedura include degli specifici protocolli radio per assicurare delle libere comunicazioni fra l’equipaggio ed il TsUP di Mosca, riguardo la configurazione dei propulsori.” Ha concluso la NASA.
Gli uomini hanno installato una nuova telecamera di riserva Klest, per permettere ai futuri equipaggi dell’ISS di poter osservare l’arrivo del veicolo cargo ATV dell’Agenzia Spaziale Europea, previsto per gli inizi del 2006. Si è trattato dell’ultima operazione di allestimento esterno (EVA/outfitting task) prevista per il programma ATV.
Inoltre, gli astronauti hanno fotografato e verificato la piastra di controllo Kromka-3, che era stata posta vicino ad un cluster di propulsori dello Zvezda, per registrare le emissioni dei gas esausti. Essi hanno anche sostituito un contenitore russo per l’esposizione dei materiali chiamato SKK-3SM, con quello nuovo chiamato SKK-5-SM.
Comunque, a quel punto, i due stavano lavorando con circa 45 minuti di ritardo sulla tabella di marcia, e, quando hanno fatto ritorno all’airlock Pirs, trasportando gli esperimenti appena ritirati (il Matryoshka e l’MPAC&SEEDS), i controllori del TsUP di Korolev hanno deciso di stoppare l’EVA prima del completamento dell’ultimo lavoro in programma. Questo prevedeva la rimozione dell’adattatore russo-americano della gru Strela 2 dall’EFGF (Electrical Flight Grappe Fixture) posto sul modulo Zarya, e la sua installazione sull’FRGF (Flight Releasable Grappe Fixture) posto sul PMA-3 (Pressurised Mating Adapter-3) unito al Nodo Unity. La durata prevista per questo lavoro era di due ore, e ciò avrebbe portato le tute Orlan degli spazionauti al di là del tempo operativo certificato di EVA.
La NASA ha dichiarato poi che “Il riposizionamento della parte finale dell’adattatore sul PMA-3 sarà richiesto prima del volo 12°.1, quando il set finale dei pannelli per la raccolta dei detriti orbitali/meteoritici del Modulo di Servizio Zvezda, verrà spedito in orbita e posizionato sul PMA-3.”
A dispetto delle esplicite proteste da parte di Krikalev, è stato ordinato ai due spazionauti di rientrare nella Stazione, ed il portello del modulo Pirs è stato chiuso alle 23:59 GMT fissando la durata totale dell’EVA a 4 ore e 57 minuti.
Nel corso dei giorni seguenti le tute Orlan utilizzate per l’EVA sono state asciugate e i loro sistemi sono stati controllati in vista di un loro riutilizzo futuro. Le attrezzature da lavoro extraveicolare e gli esperimenti prelevati dall’esterno sono stati debitamente stivati, e la camera di decompressione Pirs è stata riportata alla normale configurazione di volo.
Al fine di sostituire l’aria persa durante l’EVA, è stato pompato dell’azoto negli ambienti dell’ISS dalla camera di decompressione americana Quest, mentre l’ossigeno è stato pompato in cabina dai serbatoi del cargo Progress M-53.
Il generatore russo di ossigeno Elektron, è rimasto spento in attesa dell’arrivo di una nuova liquids unit, con la prossima capsula Progress, il cui arrivo è programmato per il mese di Settembre. Krikalev ha rimosso la liquids unit guasta BZh-7 dal sistema, il 25 di Agosto, caricandola sulla Progress M-53.
Altre faccende “domestiche”
ImageNel corso della settimana lavorativa iniziata il 22 Agosto, oltre ai lavori svolti sui sistemi del Vozdukh e dell’Elektron, Krikalev e Phillips hanno trascorso molto tempo disimballando e stivando i rifornimenti e gli equipaggiamenti giunti in orbita con la missione STS-114, e più tardi nel corso della stessa settimana, sono iniziate anche le operazioni di scarico dei rifornimenti portati dalla Progress M-53. Tutti gli articoli scaricati sono stati inventariati con il sistema computerizzato d’inventario della Stazione (Inventory Management System), e sono quindi stati tutti registrati con un apposito codice a barre. Per il termine della settimana, i due astronauti hanno anche caricato sulla Progress anche il materiale non più utile, i rifiuti solidi e quelli acquosi.
Il 24 Agosto i due spazionauti hanno trascorso 90 minuti nell’esercizio con le procedure d’emergenza di evacuazione della Stazione, nell’eventualità di una rapida depressurizzazione degli ambienti dell’ISS. Queste esercitazioni vengono svolte periodicamente per mantenere allenati sia l’equipaggio che i controllori del volo.
Nella stessa giornata, Philips ha sostituito un laptop computer utilizzato per inventariare e gestire le attrezzature di bordo della Stazione, tale computer aveva manifestato dei problemi tre settimane prima durante la visita del Discovery.
Dal canto suo Krikalev ha caricato del nuovo software in alcuni computers del segmento russo, e di seguito ha condotto un audit completo sulle forniture mediche della Stazione, mentre Phillips ha inventariato i contenitori russi di acqua. L’americano ha anche trasferito dell’hardware dalla Rack dell’Human Research Facility-1 (HRF-1) nel Destiny, alla Rack appena arrivata HRF-2, in vista della sua prossima attivazione.
Il Comandante russo ha prelevato dei campioni di aria dall’esperimento russo Ecosphera, da sottoporre all’analisi microbiologica, poi ha monitorato la crescita delle piante della serra Lada, e le condizioni delle lumache e del loro contenitore.
Durante la settimana si è tenuto anche un contatto ham radio con una scuola giapponese, ed un evento educativo che ha coinvolto delle scolaresche presso il Cincinnati Museum negli USA.
Il compleanno di Krikalev
Sabato 27 Agosto Krikalev ha festeggiato il suo compleanno conferendo con la propria famiglia e gustando delle razioni speciali di cibo che erano sulla Progress, che includevano anche del formaggio italiano e della carne. Tuttavia l’equipaggio non ha potuto evitare di svolgere il proprio lavoro anche in questo giorno di festa, dovendo sostituire delle luci e dei sistemi di servizio nel segmento americano.
La settimana del 29 Agosto ha visto ulteriore movimento da e per la Progress M-53, incluso il trasferimento di 88 Kg di propellenti nei serbatoi dello Zarya (operazione comandata e controllata dalla sala di controllo russa del TsUP).
Il 31 Agosto Krikalev ha rimosso l’hardware dell’avionica del dispositivo di rendezvous automatico Kurs della capsula Progress, predisponendolo per la sua spedizione a terra su un prossimo veicolo, per un suo riutilizzo.
Per la fine della settimana i rifiuti caricati sulla Progress includevano la liquids unit BZh-7, le tre grosse batterie russe 800°, una colonna per la purificazione dell’aria, la vecchia unità per la misurazione della massa, i pannelli vuoti dell’esperimento MPAC&SEEDS, cinque contenitori di rifiuti solidi e sei contenitori di rifiuti liquidi.
Addestramento con la Soyuz
Il 30 Agosto si è svolta un’esercitazione di discesa con la Soyuz della durata di tre ore, che ha visto l’equipaggio indossare la propria tuta Sokol. Krikalev e Phillips rientreranno sulla Terra assieme al turista spaziale Gregory Olsen, in Ottobre.
In preparazione al distacco della Progress M-53 e all’aggancio della Progress M-54, previsto per l’1 Settembre, Phillips ha spostato il Canadarm2 in una nuova posizione in modo tale da evitare che l’end-effector del manipolatore robotic