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L'uomo spaziale

La crisi finanziaria internazionale sembra aver incentivato la ripresa della corsa su Marte che era rallentata dal 2000 con l'aumento dei finanziamenti al settore bellico negli Stati Uniti.

Da un lato la ricerca di pianeti già pronti e abitabili in sistemi fuori dal sistema solare è pressoché finita.

Nel 2003 infatti l'allora direttore scientifico dell' Esa europea decise di abbandonare il progetto Eddington, una missione spaziale dedicata alla ricerca di pianeti abitabili extrasolari, orbitanti attorno a stelle diverse dal nostro Sole e con condizioni climatiche compatibili con lo sviluppo della vita. Non era mai successo che una missione già approvata e in fase di avanzata definizione, venisse cancellata. Il motivo della drastica decisione fù puramente economico. Eddington avrebbe tra l' altro posto l' Europa in pole-position nei confronti della Nasa nella corsa verso la scoperta di pianeti abitabili. Il disagio fù grande soprattutto tra la comunità scientifica italiana che ottenne in quegli anni eccellenti risultati a livello internazionale, ma anche nell' ambiente dell' industria spaziale nazionale.

Le cause che portarono il piano scientifico dell' Esa al tracollo finanziario oggi sono chiare ed era prevedibile dopo le decisioni prese dai ministri della Ricerca a Tolosa nel 1995 e a Edinburgo nel 2001, negando l' aumento "fisiologico" delle risorse finanziarie richieste per contrastare l' inflazione e gli aumenti dei costi industriali. Eddington non è la sola vittima: anche Bebi-Colombo, la missione per l' esplorazione di Mercurio, si vede ridotta ed è in forse pure la partecipazione europea alla strumentazione per il telescopio spaziale successore di Hubble. La situazione è chiara: è inutile cercare pianeti fuori dal sistema solare, è anche inutile esplorare Mercurio e disperdere le poche risorse disponibili su più fronti quando non c'e' neanche pronta la stazione spaziale internazionale.

Oggi con la crisi finanziaria nel pieno del suo dramma occorre concentrare le risorse, le persone e le energie verso la stazione spaziale e creare uno spazio-porto autonomo da cui lanciare la ricerca su Marte:

Dal gennaio 2009, il prof. Aldo Roda, responsabile del Laboratorio di Chimica Bioanalitica del Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, in collaborazione con il laboratorio dell’Unità Operativa di Gastroenterologia del S.Orsola-Malpighi, diretta dal prof. Enrico Roda, coordinerà un progetto di ricerca finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana. Dal 31 marzo quattro Russi e due Europei vivranno per 105 giorni in un simulatore, svolgendo compiti simili a quelli che avranno gli astronauti durante il volo per Marte. Dovranno far fronte ad emergenze simulate, ma potranno anche avere la necessità di affrontare reali emergenze o malattie. Anche il tempo necessario alla comunicazione con l’esterno (ritardo fino a 40 minuti tra invio del messaggio e ricezione della risposta) sarà lo stesso di una vera missione. Il progetto di ricerca, che fa parte del programma internazionale Mars 500, volto alla preparazione della missione umana di esplorazione di Marte, si svolgerà presso l’Institute of BioMedical Problems (IBMP) di Mosca dove sarà realizzata una missione simulata utilizzando una struttura modulare che riproduce la navicella spaziale nella quale vivranno gli astronauti in viaggio verso il Pianeta Rosso. Mars500 si propone di studiare gli effetti a livello fisico e psicologico di una così lunga permanenza in uno spazio isolato e confinato, caratterizzato da ridotte possibilità di comunicazione con l’esterno e risorse limitate. Le informazioni raccolte saranno utilizzate per pianificare le procedure di monitoraggio delle condizioni psico-fisiche e delle prestazioni dei membri dell’equipaggio e per mettere a punto eventuali interventi da adottare in caso di necessità durante la missione vera. Il progetto coordinato dal prof. Roda, dal titolo "Development of multiplexed non-invasive tests for the real-time monitoring of biomarkers of health status during the Mars500 human mission simulation", vede la partecipazione di cinque Gruppi di Ricerca: due del nostro Ateneo, gli altri dell’Università "La Sapienza" di Roma, di Health R&S società spin-off di Bologna e di Kell s.r.l di Roma con esperienze tecnologiche nel settore dello Spazio e telemedicina. Il progetto è stato ammesso al finanziamento dopo un’attenta valutazione da parte dell’ASI e dell’IBMP all’interno di un’elevata competizione tra diversi gruppi a livello internazionale, che ha portato all’approvazione di 79 progetti, solo due dei quali italiani. Il Gruppo di Ricerca coordinato dal prof Aldo Roda vede la partecipazione di medici e ricercatori dell’Unità Operativa di Gastroenterologia del Policlinico S’Orsola-Malpighi. L’idea vincente, che ha portato all’approvazione del progetto, è stata quella di trasferire nell’ambito aerospaziale l’esperienza sulla diagnostica in campo gastroenterologico maturata durante una lunga e fruttuosa collaborazione scientifica tra il Laboratorio Chimica Bioanalitica della Facoltà di Farmacia e la Gastroenterologia del Policlinico S.Orsola-Malpighi. Mediante semplici misure nel respiro dell’astronauta sarà possibile avere informazioni sulla funzionalità epatobiliare e motilità del tratto gastrointestinale durante la missione e prendere le opportune iniziative terapeutiche. Saranno messe a punto e utilizzate strumentazioni miniaturizzate, portatili e di semplice impiego in grado di valutare l’effetto di condizioni di stress, vita in uno spazio confinato e regime alimentare alterato. Saranno utilizzati "breath test" che mediante semplice misura di 13CO2 nel respiro permetteranno di monitorare la motilità del tratto gastrointestinale (svuotamento gastrico e transito intestinale), l’ecologia della microflora batterica intestinale e le funzionalità epatica e pancreatica. Gli stessi membri dell’equipaggio, dopo aver assunto un opportuno substrato marcato con 13C, potranno raccogliere il proprio espirato ed eseguire le misure, inviando poi i risultati alla stazione esterna mediante telemedicina. Il Gruppo di Ricerca coordinato dalla prof. Monica Musiani (Dipartimento di Ematologia e Scienze Oncologiche «L. E A. Seragnoli» del nostro Ateneo) si occuperà dello sviluppo di metodi rapidi e non invasivi per la valutazione della riattivazione d’infezioni virali latenti, in conseguenza dell’abbassamento delle difese immunitarie in condizioni di stress. In collaborazione con il Laboratorio di Bioanalitica del prof Aldo Roda saranno sviluppati metodi analitici ultrasensibili in formato portatile che, utilizzando la tecnologia del "Lab-on-a-chip" e del "Point-of-Care-Testing" permetteranno agli astronauti di diagnosticare durante la missione la presenza di un’infezione attiva dai principali otto Herpesvirus con prevenzione di eventuale trasmissione di infezioni virali durante la missione stessa. Gli altri gruppi di ricerca si occuperanno dello sviluppo di metodi per la ricerca di biomarcatori di stress in fluidi biologici (Prof Aldo Laganà, Dipartimento di Chimica dell’Università La Sapienza di Roma) e per il monitoraggio della funzionalità cardiaca (Prof. Giorgio Noera di Health R&S), nonché dello sviluppo di sistemi hardware e software per la gestione in remoto dei dati clinici raccolti durante la missione.

“Spazio Ultima Frontiera”

E’ con questa storica frase tratta dalla mitica serie Star Track e sulla recente relazione dell’Exploration Team (NExT) della NASA che introduco queste considerazioni sulla futura esplorazione umana di Marte e dello spazio circostante. E’ chiaro a tutti (addetti ai lavori e/o semplici curiosi), che prima che gli umani possano calpestare il polveroso suolo di Marte, sarà necessario realizzare ancora molte missioni automatiche verso il pianeta rosso, alla scoperta della maggior parte dei suoi segreti ed all’approfondimento di quanto già conosciamo. Le nuove informazioni raccolte, saranno di vitale importanza per le future missioni con equipaggio umano, una indispensabile conoscenza del pianeta dalla quale dipenderà non solo l’esito della missione ma la stessa vita degli astronauti. Accanto a queste missioni però occorrerà mettere in piedi e sperimentare nuovi programmi spaziali che portino a tecnologie al momento non ancora disponibili.

I Punti Lagrangiani

I Punti Lagrangiani o Punti di Librazione, sono luoghi nei quali un piccolo corpo è posto sotto l’influenza gravitazionale di due grandi corpi celesti (per es. Terra-Luna oppure Terra – Sole) nei quali un satellite si trova in perfetto equilibrio gravitazionale fra essi. In ogni sistema orbitale esistono teoricamente cinque punti nei quali si può sfruttare questo equilibrio. In queste aree risulta molto più semplice mantenere basi spaziali in quanto si risparmiano le continue correzioni d’assetto che ogni stazione e satellite deve necessariamente eseguire per mantenere la propria posizione quando è costantemente sottoposto alla microgravità terrestre.

Tali punti furono individuati teoricamente da Joseph Louis Lagrange nel 1772

 

 

Primo Passo il Cancello L1 Secondo NExT, il primo passo sarà la realizzazione di una base nel Punto Lagrangiano L1 (Space Gate 01) che si trova fra Terra e Luna ad una distanza da noi di 323.000 chilometri. Accanto alla base sarà possibile installare un laboratorio ed un hangar che potrà supportare una cantiere d’assemblaggio per astronavi, con la possibilità unica d’effettuare collaudi e verifiche nello stesso ambiente in cui dovranno operare. Si potranno inoltre collaudare sistemi, meccanismi, attrezzi di lavoro e soccorso, tute spaziali di nuove concezione, apparati di telecomunicazione ed ottici, insomma tutto ciò che potrà servire in futuro a nuove e più sicure missioni esplorative. Esattamente come gli hangar spaziali presenti nel sistema di gioco.

Oltre il Cancello L1

Dal Cancello L1 sarà facilmente raggiungibile la Luna che si troverà ad appena 60.000 km, ma anche Marte Giove e gli Asteroidi, oltre a mantenere efficienti telescopi, radiotelescopi e satelliti per telecomunicazioni collocati nella zona di librazione L2. Per Marte la NASA ha già deciso di rispolverare la tecnologia della propulsione nucleare. Una spinta che sarà utilizzata solo nello spazio, con apparecchiature che potranno essere trasportate con sicurezza in questi cancelli spaziali e li assemblate e collaudate con grande sicurezza. Proteggendo la cabina di pilotaggio con pesanti schermature facilmente trasportabili e montabili nello spazio, l’utilizzo della propulsione nucleare potrà ridurrà della metà i tempi per raggiungere l’orbita marziana riducendo di conseguenza l’esposizione dell’equipaggio alle pericolose radiazioni cosmiche minimizzando nel contempo i rischi di debilitazione legati ad una prolungata esposizione del corpo umano alla microgravità. Il rapporto del Next non ha comunque scartato la possibilità che in futuro si possano costruire astronavi dotate di gravità artificiale, per aggirare il problema della microgravità, resta il fatto che la riduzione dei tempi che ne verrebbe adottando la spinta nucleare resta al momento la sola possibilità concreta di ipotesi di missione umana per Marte.

ISS: Banco di prova e FASE 1

La Stazione Internazionale sta già fungendo da laboratorio di prova per le future tecnologie proposte da NExT. A tal scopo sono già programmati più di 55 esperimenti e collaudi di items legati alle future operazioni spaziali, come apprendere e sperimentare le migliori tecniche per la costruzione in orbita (e la manutenzione) di piattaforme scientifiche (anche con l’ausilio di meccanismi robotizzati) e la loro inserzione nei Punti Lagrangiani L1 o L2.

Una volta completata la stazione si potrà quindi iniziare l'hangar collegato.


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