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Una giornata nella Stazione Spaziale Internazionale

Un giorno nello spazio Ogni giorno a bordo della ISS (Stazione Spaziale Internazionale), il vero e unico avamposto umano nello Spazio,

lavorano attivamente dai tre ai sette astronauti di diverse nazionalità. La giornata è piena di attività e il lavoro è reso

ancora più inteso dalla costante condizione di assenza di peso. Gli astronauti, infatti, vivono l'esperienza di fluttuare nello

Spazio. Ma, come trascorrono il loro tempo sulla ISS? Per capirlo, seguiamo la giornata di un ipotetico astronauta che

per semplicità chiameremo Luca, in onore di Luca Parmitano l'ultimo astronauta italiano in ordine temporale ad aver

soggiornato sulla ISS.

Fig. 1 Immagine dei membri della missione Expedition 36. In prima fila i cosmonauti russi Pavel Vinogradov (a sinistra), comandante, e

Fyodor Yurchikhin, ingegnere di volo. In seconda fila da sinistra il cosmonauta russo Alexander Misurkin, l' astronauta della NASA Chris

Cassidy, l'astronauta italiano dell'ESA Luca Parmitano e l'astronauta della NASA Karen Nyberg, tutti ingegneri di volo. Crediti:

NASA/ESA

Suona la sveglia: ha inizio un nuovo giorno La giornata di Luca ha inizio molto presto. Sveglia alle 5:50 del mattino. Parlare di un'ora precisa è un po' strano, visto

che la ISS compie un giro completo intorno alla Terra ogni 90 minuti passando tutti i fusi orari. E poi, in teoria ogni 90

minuti trascorre un giorno, perché la ISS completa il giro intorno alla Terra. Per ovviare quindi a problemi di ora è stato

stabilito che il tempo indicato dagli orologi fosse quello di Greenwich. Ritorniamo a Luca. Si sveglia alle 5:50 GMT

(Greenwich Mean Time). Un po' di tempo per capire dove si trova e riprendersi dal torpore del sonno, quindi si mette

subito a lavoro attivando il computer per leggere il “Daily summer”, sommario giornaliero, inviato da Houston durante la

notte, in cui vengono indicate tutte le operazioni da compiere durante la giornata.

Una buona colazione per iniziare la giornata Mentre legge il Daily Summer, Luca ama bere un buon tè. Un'azione semplice e rilassante che diventa però un po' più

complessa sulla ISS. Prima di tutto il tè va reidrato, posizionando una scatolina a contatto con un macchinario che

immette acqua e scalda anche il tè. Adesso non gli resta che bere. E no, perché tutto, anche i liquidi, fluttua nello Spazio,

non solo gli astronauti. Se Luca prendesse una tazza e la portasse alle labbra per bere, inclinandola scoprirebbe che il tè

rimarrebbe nella tazza e non ci penserebbe minimamente di scivolare lentamente nella sua bocca. Per riuscire a bere il

tè, Luca deve imprimere una forza e costringere il liquido a muoversi verso la sua bocca. La cosa più semplice è usare

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una cannuccia. Tutti i contenitori di liquidi sono chiusi con un tappo che è possibile bucare con una cannuccia. Una volta

che il liquido è nella bocca, Luca lo inghiotte in modo da spingerlo giù nello stomaco, coadiuvato anche dai movimenti

peristaltici dell'esofago. Sono bandite le bibite, anche l'acqua, che contengono bollicine, perché rimangono in bocca. Non

c'è verso, infatti, di mandarle giù.

Fig. 2 Il Cosmonauta russo Mikhail Tyurin e l'astronauta americana Sunita Williams posano per una foto mentre bevono una bevanda.

Crediti: NASA

Attività lavorative Sono 8:00 GMT, Luca inizia la sua giornata di lavoro con la prima delle due DPCs (Daily Planning Conferences), ossia le

conferenze con i vari enti a terra che comunicano agli astronauti come si strutturerà la giornata a bordo della ISS. �Luca

comunica con la Terra: ”Houston, Huntsville, Munich, Tsukuba, Moscow: good morning from Luca. We are ready for the

DPC”. Ovviamente parla inglese, la lingua ufficiale dello Spazio! Dopo il collegamento ogni astronauta e quindi anche

Luca si dedicano a specifici lavori: esperimenti scientifici a bordo del laboratorio europeo Columbus, il vero cuore

scientifico della ISS.

Fig. 3 Il modulo Columbus sulla ISS. Crediti: ESA

Luca ha a disposizione diversi rack con il materiale per gli esperimenti. In Columbus vengono condotti anche studi di

fisiologia degli astronauti (variazioni di peso, prelievi di sangue e tutti i tipi di ecografia (spinale, cardiaca, ottica). Ora

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Luca si appresta a effettuare un esperimento per valutare l’effetto della microgravità sull’apparato cardiovascolare

umano. Lega intorno alla cosce due fasce che, una volta gonfiate, diminuiscono notevolmente il flusso di sangue dalla

parte superiore a quella inferiore del corpo. L'esperimento dura per circa tre minuti, dopodiché le fasce si sgonfiano

repentinamente. Da questo istante due sensori di pressione monitorano la risposta del sistema cardiovascolare alla

necessità di sangue negli arti inferiori. Un suo collega, Fryod, sta conducendo uno studio (GEOFLOW), riguardante la

fisica dei fluidi. In sostanza vengono studiati alcuni comportamenti dei fluidi normalmente inibiti dalla presenza della

gravità. Per esempio, Fryod riesce a creare un bollitore di forma sferica, nel quale l'acqua calda risale dal centro verso

l'esterno. Sulla Terra questo non accade perché la forza di gravità lo impedisce, ma nello spazio l'assenza di gravità

consente di studiare gli effetti della dinamica dei fluidi normalmente mascherati dalla forza di gravità. Altri esperimenti

sono dedicati allo studio delle radiazioni provenienti dallo spazio. Gli astronauti infatti sono soggetti a enormi quantità di

radiazioni, molto maggiore rispetto a un pilota di linea transoceanica. Durante gli studi vengono anche valutati gli effetti

sul corpo umano di tali radiazioni.

Attività fisica per mantenersi in forma Dopo un paio di ore di lavoro, intorno alle 10:00 GMT Luca inizia la sua sessione di circa un'ora e mezza di esercizi fisici.

Gli esercizi sono pensati in modo da evitare che il cuore si indebolisca e i muscoli si atrofizzino poiché vista l'assenza di

peso non c'è gravità da contrastare per pompare il sangue nel corpo o per muovere un muscolo. Si cerca inoltre di

limitare il più possibile la riduzione di calcio nelle ossa. Purtroppo quest'ultima è inevitabile. Per gli astronauti che

affrontano missioni di lungo periodo, come Luca, tornati sulla Terra li aspetta un periodo di riabilitazione prima di poter

tornare a camminare. Non a caso, una volta a Terra, vengono prelevati dalla navicella di rientro e portati in braccio su

speciali lettighe in modo da evitare fratture delle ossa.

Fig. 4 L'astronauta russo Fyodor Yurchikhin trasportato a braccia sul un sedile dal personale di terra. Crediti: NASA

Gli esercizi sono molteplici, dalla canonica cyclette, alla corsa su il T2, il tapis roulant che simula la camminata e la corsa

in condizioni di gravità normale. Ci sono infatti dei lacci elastici che mantengono l'astronauta sul tappeto evitando alla

prima falcata di prendere il volo verso il soffitto.

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Fig. 5 L'astronauta ESA Frank De Winne, comandante della missione Expedition 21 commander, durante la sessione di allenamento al

Tip. Crediti NASA

C'è poi la cyclette che permette di esercitare braccia e gamba anche questa predisposta di lacci che blocchino

l'astronauta seduto.

Fig. 6 Paolo Nespoli durante la sessione di cyclette, necessaria per mantenere un buon tono muscolare e per far lavorare la

circolazione sanguigna. Crediti ESA/NASA

Gli astronauti possono fare anche bodybuilding con ARED (Advanced Resistive Exercise Device) un macchinario che,

utilizzando il principio delle pompe a vuoto, infatti è predisposto di due pistoni ermetici e calibrati, permette di effettuare

vari esercizi di sollevamento pesi. La forma fisica di ogni astronauta è costantemente monitorata da un equipe di medici

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a terra che registrano eventuali cambiamenti dei parametri fisici. E, se necessario, prescrivono agli astronauti modifiche

nei loro programmi di esercizi.

Fig. 7 Il dispositivo ARED utilizza resistenza cilindri in cui si può variare la resistenza, regolabile con dei pistoni a vuoto. In questo modo

si possono riprodurre gli esercizi con i pesi come se si fosse in gravità normale. Alcuni studi hanno dimostrato che, senza esercizi come

quelli possibili con ARED, gli astronauti potrebbero perdere fino al 15% del loro volume muscolare, difficile o addirittura impossibile da

riacquistare sulla Terra. Crediti: NASA

E' ora di mangiare Sono previste tre pause per i pasti: colazione, pranzo e cena, anche se bevande e snack sono sempre a disposizione.

Durante il corso degli anni il cibo degli astronauti è cambiato anche in termini di qualità. All'inizio era composto

sostanzialmente da cibo liofilizzato, da reidratare con macchinari per scaldare l'acqua. La verdura fresca era

praticamente inesistente. Oggi la situazione è decisamente diversa. Aziende specifiche si occupano del pasto

dell'astronauta. Per esempio, a Luca piace mangiare leggero. Per pranzo si accontenta di due piccole tortillas, avvolte

attorno a tonno, salmone e qualche verdura. Non è possibile mangiare pane e qualsiasi alimento che produca briciole

perché si disperderebbero nell'abitacolo creando anche problemi alla strumentazione. A ogni astronauta è consentito

qualche alimento speciale, Franco Malerba, il primo astronauta italiano a bordo di uno Space Shuttle, nel 1992, si portò

del parmigiano reggiano a cubetti. L'astronauta Samantha Cristoforetti, la prima astronauta italiana, per la sua missione

di lungo periodo che avrà inizio a novembre 2014, ha già definito il menu. Mangerà frutti di bosco, mele, quinoa e

sgombro, verdure, pollo, riso integrale, cereali soffiati e frutta secca.

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Fig. 8 Il menù di Samantha Cristoforetti realizzato dall'azienda torinese Argotec. Crediti: Argotec

Qualsiasi sia il cibo che Luca mangia, ha sempre la sensazione di sentire poco i sapori. Ed è proprio quello che accade,

perché in assenza di gravità i liquidi corporei ristagnano come in un tubo orizzontale, perché non essendoci la gravità

sono tutti alla stessa pressione. Il risultato è che gli astronauti hanno la sensazione di avere sempre il naso tappato. Ci

vogliono forse gusti decisi per palati forti!

Svago

Nel corso della giornata, i tre membri dell'equipaggio si concedono a turno delle sessioni di relax, durante le quali

leggono, seguono i propri social network, conducono conferenze con giornalisti, politici, studenti o, l'attività preferita,

fotografano la Terra.

Fig. 9 L'astronauta Luca Parmitano pronto a fotografare la Terra dalla ISS. Crediti: ESA

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Una bella doccia rilassante E dopo una giornata di lavoro, Luca si concede una doccia rilassante. Mica tanto! Scordatevi le immagini dell'acqua

calda che scivolando sul corpo, come in un massaggio, vi tonifica e rigenera. Per evitare che l'acqua della doccia invada

l'abitacolo, attaccandosi alle pareti e alla strumentazione elettronica, è necessario confinarla in modo che non produca

spruzzi. Luca deve quindi entrare in una cabina separata dal resto dell'ambiente abitabile, dove viene creato vapore

acqueo. Le goccioline d'acqua che rimangono in sospensione in assenza di gravità, assumono una forma sferica. Luca

si “immerge, in una nuvola di bollicine.

Fig. 10 L'astronauta americano Charles Conrad Jr., comandante della Skylab 2, sorride dopo una doccia calda. Crediti: NASA

Per lavarsi dovrà prendere le goccioline e schiacciarle addosso, sfregandole sul corpo. Ma non finisce qui. Per

“asciugarsi” Luca deve eliminare le goccioline che rimangono attaccate alla pelle con apposite tovaglie. Insomma, non è

proprio il caso di dire puliti e riposati! Una curiosità: tutta l'acqua, anche quella della doccia viene portata dalla Terra su

appositi veicoli automatizzati come l'ATV dell'ESA. Per questo motivo, l'acqua, compresa quella della doccia viene

riciclata e utilizzata per la preparazione degli alimenti e delle bevande. Anche l'urina degli astronauti viene purificata e

riciclata.

E finalmente il sonno ristoratore Sono le 20:00 GMT fra poco Luca andrà a dormire. Il tempo solo di inviare ancora qualche e-mail e catalogare qualche

fotografia e pubblicarla sui social network. Prima di dormire parla con sua moglie sulla Terra. Questo è un momento

importante della giornata, in cui si ricrea per pochi minuti l'intimità familiare. Ci si racconta le proprie esperienze e si

condividono le difficoltà di ogni giorno. Sono le 21:00, Luca ora può finalmente sprofondare nel sonno. Luca ha una sua

piccola cabina per dormire, dotata di una finestrella con vista Terra. Per Luca è un momento importante della giornata

perché la vista della Terra lo emoziona sempre e si sente orgoglioso di rappresentare la sua nazione in un'impresa così

importante. Ragiona sull'assurdità delle guerre, sulle divisioni tra gli uomini. Tutto gli appare così futile e incomprensibile.

Si dice : “se tutti gli uomini potessero vivere questa esperienza forse non ci sarebbero le guerre”. Ma è arrivato proprio il

momento di dormire. Ormai avrete capito che tutto ciò che è semplice e naturale sulla Terra, diventa alquanto complicato

sulla ISS. Luca deve entrare in un sacco a pelo ancorato alla cabina per evitare di andare a sbattere ovunque

nell'abitacolo durante il sonno.

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Fig. 10 L'astronauta Luca Parmitano mentre dorme nella sua cuccetta a bordo della ISS. Crediti: ESA

Deve inoltre indossare una mascherina perché i LED della strumentazione elettronica fanno luce e mettere i tappi alle

orecchie per avere un po' di pace e silenzio. Alcuni astronauti raccontano dell'impossibilità di riuscire a dormire senza

assumere farmaci specifici.

A cura di Simona Romaniello

Astrofisica e divulgatrice scientifica, per il Planetario di Torino si occupa di formazione e di sviluppo e allestimenti

museali.