DIARIO DI BORDO DEL MESE DI APRILE 2006
Libera traduzione e adattamento dell’articolo “Orbital operations” di Neville Kidger, pubblicato sui numeri del mese di Giugno e Luglio 2006 Vol. 48 della rivista “Spaceflight” della BIS.
Il docking della Soyuz TMA-8
A seguito della manovra di approccio, il veicolo spaziale è stato guidato dal sistema automatico di docking Kurs ,ad un aggancio con l’ISS presso il punto di attracco di nadir del Modulo Zarya alle 04:19:26 GMT del 1 Aprile. Il Complesso era in un’orbita di 368,3 x 340,5 Km con un periodo orbitale di 91,3 minuti. I portelli fra la Soyuz e la Stazione sono stati aperti alle 05:42 GMT e Vinogradov, Williams e Pontes sono stati accolti da McArthur e Tokarev.
Pontes è entrato nella Stazione Spaziale con un largo sorriso ed una piccola bandiera brasiliana. Eglia ha inoltre portato con sé una maglietta della nazionale brasiliana di calcio e degli articoli religiosi. Gli equipaggi si sono raccolti, come di consuetudine, nel Laboratorio Destiny per una breve cerimonia di benvenuto, che ha visto fra l’altro la partecipazione di VIPs russi, americani e brasiliani nella sala di controllo russa.
Il passaggio delle consegne
La NASA ha definito la settimana di passaggio delle consegne fra i due equipaggi, come un periodo di “cameratismo e duro lavoro”. I preparativi di McArthur e Tokarev per il loro ritorno sulla Terra con Pontes sono iniziati sul serio con l’arrivo di Vinogradov e Williams. Il cosmonauta si era già sottoposto a delle sessioni con la tuta a pressione negativa Chibis per simulare gli effetti dell’attrazione gravitazionale sulla parte inferiore del suo corpo, ed aveva continuato le analisi del suo sangue delle sue urine e della sua saliva.
Ogni giorno, Tokarev e McArthur hanno illustrato ai propri colleghi la locazione dei vari esperimenti scientifici lungo tutto il Complesso Spaziale, mostrando loro le varie procedure di manutenzione dei sistemi di supporto vitale e degli equipaggiamenti per gli esercizi fisici.
Nel corso del monitoraggio dell’esperimento commerciale NKA, che prevedeva l’incubazione di alcuni contenitori dei campioni nell’incubatore KUBIK, i due cosmonauti russi hanno dovuto indossare degli indumenti protettivi per rimuovere quattro contenitori che avevano mostrato delle perdite. Queste porzioni di esperimento erano oramai da considerate perdute, ma nell’incubatore erano ancora giacenti diversi altri contenitori di campioni.
Centenario
Pontes ha trascors un po’ di tempo ogni giorno monitorando e fotografando la piccola suite di esperimenti che costituivano il progetto Centenario. Esso era composto da otto esperimenti, tutti posizionati nel Segmento Russo, da Pontes in 31 sessioni consistenti in:
Un esperimento biologico GOSUM, per lo studio della germinazione di semi di alcune piante in condizioni di microgravità; tre esperimenti di biotecnologia, DNARM (studio della riparazione del DNA in condizioni di microgravità), SMEK (studio degli effetti della microgravità sulle cinetiche enzimatiche) e NIP (accumulazione di proteine interattive in uno speciale contenitore); due esperimenti di ricerca ingegneristica, CEMEX (test di un evaporatore capillare in microgravità) e WMHP (test di funzionamento di alcuni piccoli tubi riscaldati riempiti con acqua distillata); e due esperimenti educazionali, SEEDS (per lo studio dei semi del Phaseolus Vulgaris brasiliano) e CHROPHYL (cromatografia della clorofilla).
Tokarev e Pontes inoltre hanno tenuto uno scambio ham radio con una scuola brasiliana il 3 Aprile, e il cosmonauta brasiliano più tardi ha anche parlato con il Presidente della sua nazione, nel corso di uno dei tanti collegamenti televisivi.
Il “campeggio” è terminato in anticipo
Nel corso della notte fra il 3 ed il 4 Aprile, McArthur e Williams hanno partecipato al “campeggio notturno” nell’airlock Quest. Questo esperimenti facente parte dei cosiddetti esperimenti DTOs (Detailed Test Objective) era stato rinviato di alcune settimane per via dei problemi insorti con la riparazione di un analizzatore dell’aria americano. L’obiettivo di questa operazione è quello di testare delle nuove procedure per accorciare i tempi di preparazione le EVAs del futuro.
L’ente spaziale americano ha riferito che la pressione dell’aria era stata più tardi abbassata a 10,2 libbre per pollice quadro. Il resto della Stazione è rimasto alla normale pressione di 14,7 libbre per pollice quadro. La permanenza della durata di un’intera notte a queste condizioni di bassa pressione dovrebbe aiutare a spurgare l’azoto dal corpo, un passo necessario prima di ogni EVA per evitare la cosiddetta malattia da decompressione.
Comunque, McArthur e Williams sono stati svegliati dopo quattro ore di sonno nel Quest da un allarme sonoro.
Un portavoce della NASA ha riferito che questo allarme era stato generato “dal software che controlla la composizione dell’aria della Stazione”, ed i controllori del volo avevano così optato per far terminare il campeggio-test (a circa sei ore dal suo inizio), aprendo il portello verso la Stazione, e permettendo all’equipaggio di ritornare a dormire.
A dispetto di questo imprevisto, tutti gli obiettivi del test sono stati dichiarati raggiunti. Gli ingegneri si sono subito mesi al lavoro per determinare quali cambiamenti ai piani di volo erano necessari per permettere l’utilizzo di questa nuova tecnica già durante la missione STS-115 alla fine di quest’anno. E’ comunque possibile decidere di ripetere il test un’altra volta.
McArthur e Tokarev hanno infine dichiarato di essere ormai pronti a fare ritorno sulla Terra dopo il loro viaggio di sei mesi, che probabilmente ha rappresentato la loro ultima presenza nello spazio. McArthur ha voluto vedere la sua famiglia e ha bevuto del caffè.
Il ritorno dell’Expedition 12
Dopo le formalità della cerimonia del cambio di consegne, tenutasi il 7 Aprile, la sera dell’8 si sono svolti i saluti informali fra gli equipaggi delle due Expeditions.
Tokarev, McArthur e Pontes sono saliti sulla Soyuz TMA-7 agganciata sul retro del modulo Zvezda. La capsula è stata fatta staccare alle 20:28 GMT dell’8 Aprile e Tokarev l’ha fatta spostare dal Complesso portandola su un’orbita indipendente dove i suoi propulsori sono stati fatti accendere alle 22:57:31 GMT per portare il veicolo spaziale fuori dall’orbita.
La sequenza nominale di rientro è terminata con l’atterraggio alle 23:47 GMT (circa un’ora prima dell’alba in Kazakhstan) circa 54 Km a nord est della città di Arkalyk in Kazakhstan.
Il volo dell’Expedition 12 è durato 189 giorni, 19 ore e 53 minuti, mentre il volo del cosmonauta brasiliano è durato 9 giorni, 21 ore e 17 minuti.
Ambientandosi in quella che sarà la loro casa per i prossimi sei mesi, l’equipaggio numero 13 dell’ISS composto dal Comandante Pavel Vinogradov e dall’Ingegnere del Volo ed Ufficiale Scientifico della NASA Jeffrey Williams, ha potuto godere di un po’ di tempo, ogni giorno, nel corso delle prime due settimane di missione, per familiarizzare con gli ambienti e i dispositivi della Stazione Spaziale. Questa è una procedura standard per i nuovi equipaggi, anche se ciò non evita agli astronauti lo svolgimento delle normali attività di routine, comprese le 2 ore e mezza di esercizio fisico.
Vinogradov e Williams si sono conosciuti appena sei mesi prima della missione, e l’astronauta americano ha confessato in un’intervista che essi non si conoscevano bene, e questo ha rappresentato una sfida in vista della preparazione alla missione.
L’equipaggio ha iniziato gli esperimenti medici con delle sessioni degli esperimenti Eye Tracking Device e WinSCAT, e ha svolto le analisi di campioni del proprio sangue. L’11 Aprile, il lavoro manutentivo ha incluso la sostituzione programmata, e della durata di tre ore e mezza, di alcune componenti della toilet del Modulo di Servizio Zvezda.
Il 12 Aprile, il Cosmonautics Day, Vinogradov e Williams hanno parlato con il Presidente russo Vladimir Putin, situato al Kremlino, e durante questa calorosa conversazione, Vinogradov ha invitato Putin a visitare la Stazione Spaziale. Di seguito entrambi i membri dell’equipaggio hanno parlato con dei rappresentanti dei media russi e con i partecipanti ad un festival aerospaziale russo per ragazzi.
Essi hanno quindi continuato a caricare la progress M-55 con il materiale usato e non più utile, ed hanno condotto delle valutazioni fisiche e degli esperimenti il 13 Aprile, ed una prova di evacuazione di emergenza il 14 Aprile.
Il lavoro scientifico
La settimana lavorativa iniziata il 17 Aprile ha visto la ripresa di diversi esperimenti scientifici americani da parte di Williams. Egli ha utilizzato il Capillary Flow Experiment, che utilizza del silicone liquido per studiare come si muovono i fluidi in microgravità. La procedura corrente ha esaminato l’interfaccia fra il liquido e la superficie solida del contenitore, che risulta, secondo quanto spiegato dalla NASA, essere importante per “i progettisti di sistemi per i veicoli spaziali del futuro”.
Williams ha anche preparato la fotocamera EarthKAM che verrà manovrata remotamente dagli studenti delle scuole medie per scattare delle fotografie della superficie terrestre, attraverso il finestrino del Laboratorio Destiny. Nel preparare l’attrezzatura Jeff ha incontrato delle difficoltà, ma quando l’esperimento è stato attivato, la NASA ha comunicato che 112 scuole di otto stati si erano iscritte per ottenere l’ennesima sessione di questo esperimeto, la 22esima in tutta la storia dell’ISS.
Quasi tutti i giorni sono stati dati ai vari equipaggi dell’ISS degli obiettivi specifici sulla Terra, da fotografare; così facendo, si sono già ottenute oltre 186000 immagini digitali del nostro pianeta.
I due uomini hanno completato la prima delle tre sessioni pianificate del Renal Stone Experiment, che studia la possibilità di utilizzare il citrato di potassio per ridurre il rischio di formazione di calcoli renali. Gli astronauti sono sottoposti ad un aumentato rischio di sviluppare i calcoli renali, perché solitamente i livelli di calcio nelle urine sono molto alti nello spazio. A tal proposito gli equipaggi devono registrare i loro consumi di cibo e bevande, e devono raccogliere progressivamente dei campioni delle proprie urine da far analizzare sulla Terra. La conoscenza della dieta degli astronauti durante i periodi di raccolta dei campioni di urine aiuterà gli scienziati a determinare se l’eccesso di calcio nei campioni è dovuto alla dieta o è causato dall’ambiente in microgravità.
In vista al lancio del prossimo cargo Progress, previsto per il 24 Aprile, i due hanno trascorso diverse ore esercitandosi con il sistema di docking manuale TORU, nel Modulo Zvezda. Nel caso di un guasto al sistema automatico di rendezvous della Progress, Vinogradov sarà in grado di prendere i comandi della capsula con il TORU, eseguendo la manovra remotamente.
Abortito il test sui motori dello Zvezda
L’accensione pianificata di 10 secondi dei due motori principali del Modulo Zvezda (KD-1 e KD-2), alle 19:49 GMT del 19 Aprile, che avrebbe fra l’altro fornito un reboost di circa 700 metri sull’altitudine media di volo del Complesso, è stata abortita prima ancora del suo inizio. La telemetria ha evidenziato che una delle due coperture parasole mobili, poste sugli ugelli dello Zvezda non si era aperta completamente.
Le seguenti analisi effettuate dal TsUP di Korolev hanno mostrato che la causa del problema è stata la presenza di una delle antenne per le comunicazioni per il veicolo automatico ATV Jules Verne dell’ESA, installata nel corso dell’EVA del 3 Settembre 2004 da Gennadi Padalka e Michael Fincke.
La NASA ha dichiarato che il software di bordo aveva segnalato la non completa apertura della copertura, bloccando l’accensione dei motori.
Il test era stato programmato per verificare lo stato della coppia di propulsori che non veniva più usata da quando il Modulo Zvezda era stato manovrato in un’orbita di parcheggio, dove il complesso Zarya/Unity lo aveva agganciato alla fine del mese di Luglio del 2000.
Il 27 Aprile, il Flight Controller Vladimir Solovyov, un cosmonauta veterano della Salyut e della Mir, ha detto che al momento non era immediatamente necessario ripetere il test, e la Progress M-56, che si era appena agganciata in coda allo Zvezda il 26 Aprile, dovrebbe evitare l’utilizzo dei due propulsori dello Zvezda, almeno per un po’.
Il 20 Aprile il TsUP ha comandato con successo il test dei piccoli propulsori di yaw, sempre del Modulo Zvezda.
All’inizio della settimana del 24 Aprile, Williams ha sostituito con successo un interruttore Remote Power Control Module (RPCM), nel Laboratorio Destiny. L’RPCM si era guastato nel corso dell’Expedition 12, e la fornitura elettrica per alcuni sistemi del laboratorio era stata dirottata su una linea alternativa, ha spiegato il portavoce della NASA. Per guadagnare l’accesso al luogo dell’intervento, Williams ha dovuto smontare e rimuovere la sua cuccetta. Il controllo di missione di Houston ha quindi provveduto a spegnere diversi sistemi ed alcune luci del Laboratorio, in sequenza, per facilitare il lavoro di Jeff, che è stato terminato in anticipo rispetto al preventivato.
Fra le attività manutentive di Vinogradov, vi è stata la preparazione dell’acqua per il generatore di ossigeno Elektron, e la sostituzione di un’unità di microfiltrazione nel “water condensate processor” SRVK-2M.
Riguardo alle attività scientifiche, si è svolta durante questa settimana una sessione, da perte di Williams, dell’esperimento Capillary Flow Experiment. Questo esperimento investiga il comportamento dei fluidi in microgravità, in vista della progettazione delle astronavi del futuro. Gli uomini hanno continuato l’esperimento Renal Stone campionando le proprie urine e registrando su un diario il proprio menu quotidiano.
Vinogradov ha svolto un esperimento per determinare il contenuto microbico dell’atmosfera della Stazione.
La Progress M-56 porta i rifornimenti
Il cargo Progress M-56 è stato lanciato da Baikonur con un vettore Soyuz-U alle 16:03:25 GMT del 24 Aprile. Meno di dieci minuti dopo, il veicolo spaziale era in orbita, e poco dopo si sono dispiegati i suoi pannelli solari e le sue antenne per le comunicazioni, preparandosi così per il viaggio di due giorni verso l’ISS.
Si è trattato del ventunesimo cargo lanciato verso l’ISS nell’ambito degli impegni della Russia verso la Stazione Spaziale Internazionale, nonché del centodecimo volo dall’entrata in servizio della Progress, nel 1978. Il veicolo è stato sviluppato e costruito dalla RSC Energia in collaborazione con alcune compagnie industriali aereospaziali.
Più tardi, due accensioni programmate da cinque minuti ciascuna, dei propulsori principali della Progress M-56, hanno inserito il veicolo nel suo corretto tragitto orbitale, e un’ulteriore accensione effettuata il 25 Aprile ha ulteriormente affinato il percorso verso il docking automatico con l’Avamposto Orbitale.
La Progress M-56 si è agganciata senza problemi con il boccaporto posteriore del Modulo Zvezda alle 17:41:31 GMT del 26 Aprile, mentre i due veicoli stavano sorvolando la Grecia. Il rendezvous, il fly-around della Stazione e l’approccio finale, sono stati condotti dal sistema automatico Kurs della Progress. Ad ogni modo, Vinogradov era pronto nel Modulo Zvezda, a prendere il controllo della capsula con il sistema manuale TORU, nell’eventualità di un malfunzionamento del sistema automatico Kurs.
La massa combinata di tutto il Complesso dell’ISS, ora, aveva così raggiunto le 191.991 tonnellate, e i parametri orbitali erano: orbita di 363.2 x 337.2 Km con un periodo di 91.3 minuti, secondo quanto comunicato dall’Energia.
La Progress M-56 ha portato con sé 2595.7 Kg di carico, inclusi 870 Kg di carburante e 46.5 Kg di ossigeno nelle apposite bombole.
All’interno della parte pressurizzata del veicolo vi erano anche 1009.4 Kg di rifornimenti che comprendevano acqua potabile, cibo, equipaggiamento medico, materiale per l’igiene personale, 253.3 Kg di equipaggiamenti per il Segmento Americano, materiale scientifico e per i vari sistemi di bordo, dispositivi di protezione individuale e di protezione al fuoco, dei files con dei dati per il volo, e dei pacchi personali per l’equipaggio.
L’equipaggiamento americano ha incluso un microsatellite delle dimensioni di una palla da volleyball, che verrà fatto volare all’interno della Stazione tramite i propulsori di cui è dotato, nell’ambito di un esperimento chiamato SPHERES volto a testare le caratteristiche che dovrebbero avere le costellazioni di tali satelliti free-flying. Nel 2004, il Comandante dell’Expedition 8 Michael Foale aveva installato un dispositivo per il rendezvous in previsione dell’arrivo a bordo dell’esperimento SPHERES. Altri due microsatelliti verranno portati sull’ISS con l’STS-121.
Nei pacchi personali inviati agli astronauti vi erano della frutta, libri, DVDs e CDs.
Nelle ore seguenti si sono svolti i consueti controlli sulla tenuta d’aria fra i due veicoli, ed infine sono stati aperti i portelli fra i la Progress e l’ISS.
Nei giorni seguenti, e su scala quotidiana, gli spazionauti hanno provveduto a scaricare i rifornimenti dalla Progress M-56 e a stivare il materiale con ordine nelle varie scaffalature dell’ISS, registrando il tutto con l’Inventory Management System.
Williams ha portato con sé, nella Progress, una videocamera per riprendere le varie fasi delle operazioni di scarico.
Uno di primi carichi ad essere trasferiti è stato il contenitore delle lumache, che fa parte di un esperimento già in corso sulla Stazione, per lo studio del comportamento dei vari esseri viventi nello spazio.
Il 28 Aprile un report della NASA ha reso noto che Vinogradov aveva riattivato il generatore di ossigeno Elektron, che era rimasto spento per la maggior parte della settimana per subire delle manutenzioni di routine. Durante il periodo di non funzionamento di questo apparato, l’ossigeno è stato pompato nell’ISS dai serbatoi dell’altro cargo agganciato alla Stazione: la Progress M-55.
