[2004-08] Agosto 2004 - ISS Mission Log
Scritto da Luca Frigerio   
Libera traduzione e adattamento dell'articolo "Orbital operations" di Neville Kidger, pubblicato sul numero del mese Novembre 2004 Vol. 46 della rivista "Spaceflight" della BIS.

La mattina del 3 Agosto, due spacewalkers dell’International Space Station, hanno iniziato a stendere lo zerbino con la scritta “Welcome”, per un nuovo veicolo cargo. Il Comandante dell’Expedition 9 Gennady Padalka e l’Ufficiale Scientifico della NASA Mike Fincke hanno trascorso quattro ore e mezza fuori dalla Stazione eseguendo il ricambio degli esperimenti posti all’esterno, a diretto contatto con l’ambiente orbitale, e installando l’hardware associato all’Automated Transfer Vehicle (ATV) europeo, il cui  primo lancio ? previsto alla fine del 2005.

L’ATV ? un veicolo cargo non abitato, relativamente simile al veicolo Progress, ma con una capacit? di carico circa due volte e mezzo quella del cargo russo. L’ATV dovrebbe decollare alla fine del 2005 in cima ad un Ariane 5, dalla Guaina francese. Oltre a trasportare verso l’ISS un carico di acqua, carburante, ossigeno e azoto, esso pu? anche effettuare le manovre di reboost della Stazione.

Infine, proprio come le Progress, l’ATV brucer? al suo rientro nell’atmosfera, dopo circa 6 mesi di servizio.

Nel corso della spacewalk, Padalka e Fincke hanno lavorato senza problemi attorno al Modulo di Servizio russo Zvezda, indossando ancora una volta le tute russe Orlan. I due sono usciti dal dal Compartimento di Docking Pirs, nonch? airlock, alle 01:58 a.m. CDT, ed hanno iniziato subito a lavorare sul segmento russo.

Gli spazionauti hanno iniziato a muoversi verso il cono di coda dello Zvezda, dove hanno potuto usufruire di una vasta zona per lavorare, visto che il venerd? precedente, la quattordicesima  Progress in visita all’ISS, era partita dal Complesso.

Il primo lavoro, ? stato quello di sostituire un esperimento, chiamato SKK, e che espone diversi materiali all’ambiente spaziale, con un nuovo contenitore di campioni. Essi poi hanno sostituito una piastra dell’esperimento Kromka, che serve per misurare le contaminazioni dovute ai propulsori del Modulo di Sevizio, con una piastra nuova.

Di seguito, la loro attenzione si ? spostata sui preparativi, in corso da tempo, per l’arrivo dell’ATV. Sono stati installati dei nuovi equipaggiamenti per il rendezvous ed il docking. Essi hanno installato due antenne ed hanno sostituito tre riflettori laser, con altri tre di una versione pi? avanzata rispetto a quella montata sullo Zvezda nel 2000. Un riflettore tridimensionale ? stato inoltre installato per sostituire altri tre vecchi riflettori precedentemente rimossi.

Gi? che erano da quelle parti, i due spacewalkers hanno disconnesso un cavo rotto di una videocamera , che verr? sostituito in una futura spacewalk. Gli astronauti hanno anche ritirato un altro esperimento sui materiali, il Platan-M. Infine i due hanno fatto ritorno al Pirs rimorchiando i campioni del Platan-M, del Kromka n?2, dell’SKK n?2 ed anche i sei vecchi riflettori laser.

Mentre l’equipaggio era al lavoro sul retro del Service Module, i tre Control Moment Gyroscopes da 600 libbre (circa 272 Kg), che controllano l’orientamento nello spazio del Complesso orbitale, si sono avvicinati al proprio livello di saturazione, una condizione gi? verificatasi in passato. La Stazione, quindi, ? stata messa in modalit? di volo “free drift”, mentre gli spazionauti continuavano a lavorare. Di conseguenza, per la messa in atto delle contromisure atte alla conservazione dell’energia di bordo, sono state temporaneamente perse le comunicazioni su banda-S.

Alle 4:15 a.m. circa CDT, l’equipaggio, che era 40 minuti circa in anticipo rispetto alla timeline, ? stato fatto spostare dalla zona di lavoro. Una volta spostatisi in avanti gli astronauti, sono stati azionati i propulsori del Modulo di Servizio per riallineare l’attitudine di volo della Stazione, quindi sono state ripristinate le comunicazioni su banda-S.

Di seguito, alle 5 a.m. circa CDT, i Control Moment Gyroscopes hanno riassunto il controllo attitudinale, ed i propulsori del Modulo di Servizio sono stati disattivati. Quindi gli spacewalkers sono potuti ritornare al lavoro sul retro dello Zvezda.

L’equipaggio ha chiuso il portello terminando l’EVA alle 6:28 a.m. CDT. Questa ? stata la 55esima spacewalk in supporto all’assemblaggio ed alla manutenzione della Stazione, la 30esima con origine dalla Stazione stessa, la quinta per Padalka e la terza di Fincke.

Nella seconda settimana di Agosto, di marted?, il Comandante dell’Expedition 9 Gennadiy Padalka, e l’Ufficiale Scientifico dell’ISS Mike Fincke, hanno ripreso le investigazioni scientifiche, le manutenzioni di routine, ed i preparativi per l’arrivo di una nuova capsula cargo russa. La quarta ed ultima EVA pianificata per questo equipaggio, ? prevista per gli inizi di Settembre.

Mercoled? 4, l’equipaggio ha pulito e riposto le proprie tute Orlan e le attrezzature utilizzate all’esterno, ha ricaricato le varie batterie, ed ha rabboccato i serbatoi dell’acqua di raffreddamento delle tute. Inoltre essi hanno tenuto delle sessioni di debriefing con gli specialisti russi di EVA. Sempre durante questa giornata lavorativa, i controllori di Houston hanno ripressurizzato la Stazione, dopo la spacewalk, con dell’azoto proveniente dagli High Pressure Gas Tanks del Quest Airlock.

Nelle prime ore lavorative di venerd? 6 Agosto, l’equipaggio ha iniziato ad assemblare la copertura che protegger? il nuovo tubo flessibile del finestrino del Laboratorio Destiny, dagli eventuali danni che potrebbe subire a causa delle attivit? di bordo. Il tubo flessibile in uso prima, era stato danneggiato dagli equipaggi precedenti, che lo hanno usato come maniglia da afferrare durante le osservazioni terrestri.

 

L’equipaggio ha concluso questa settimana lavorativa con Fincke alle prese con altri esperimenti con l’equipaggiamento dell’Advanced Ultrasound Experiment. L’astronauta americano ha anche aggiornato il software per lo Station Acceleration Measurement System (SAMS), che raccoglie informazioni sull’effetto delle attivit? dell’equipaggio sui delicati esperimenti in microgravit? ospitati a bordo del Complesso. Gli altri lavori scientifici hanno incluso l’attivazione di dosimetri acustici personali. Padalka, dal canto suo, ha curato come ogni giorno l’esperimento russo sulla crescita di piselli, nella serra dello Zvezda.

Nel frattempo, presso il Cosmodromo di Baikonur , in Kazakhstan, stanno fervendo i preparativi per il lancio, previsto il prossimo Mercoled?, della quindicesima Progress russa con destinazione ISS, che trasporter? in orbita quasi tre tons di cibo, acqua, carburante e materiale di consumo per Padalka e Fincke, oltre a vestiti e rifornimenti per l’equipaggio dell’Expedition 10, composto dal Comandante Leroy Chiao e dall’Ingegnere del Volo e Comandante della Soyuz Salizhan Sharipov , il cui lancio ? previsto per il prossimo 9 di Ottobre.

La Progress 15 dovrebbe decollare alle 12:03 a.m. CDT (5:03 GMT) di Mercoled? prossimo, per il suo viaggio di tre giorni verso la Stazione. Il docking ? previsto per le 12:02 a.m. CDT (5:02) del 14 Agosto.

 

Problemi con l’Elektron

Il sito non governativo nasawatch.com, ha riportato uno status report interno della NASA datato 9 Agosto, nel quale vengono riferiti due guasti al generatore russo di ossigeno Elektron, avvenuti la settimana precedente.

Ancora una volta ? avvenuto lo spegnimento della liquid unit (BZh), mentre essa stava usando acqua purificata nelle proprie micropompe, ed ancora una volta delle microbollicine di gas hanno bloccato il lavoro di queste micropompe. La stessa NASA ha definito quello dell’Elektron “la principale fonte di preoccupazioni”, mentre gli ingegneri stavano pensando di sostituire la liquids unit con un modello pi? datato ancora presente sulla Stazione.

 

Prosegue il lavoro

La settimana lavorativa ? iniziata il 9 Agosto, e come al solito i due astronauti hanno svolto le misurazioni della propria massa corporea e del volume dei propri polpacci, inoltre hanno analizzato le proprie urine ed anno compilato l’elenco del cibo che hanno assunto, per l’esperimento BIOPSY. Padalka ha lavorato con l’equipaggiamento Plasma-Crystal, riparando un ugello di una pompa che perdeva. Per l’esperimento Ecosphere, il Comandante russo ha raccolto dei campioni di aria da sottoporre all’analisi microbica.

Il 10 Agosto i due compagni di viaggio hanno svolto un lungo addestramento sulle procedure di atterraggio con la Soyuz e poi hanno eseguito reciprocamente la scansione delle proprie ossa usando il sofisticato esperimento ad ultrasuoni del Laboratorio Destiny.

L’11 di Agosto, l’equipaggio ha partecipato a degli esperimenti biomedici russi, ed ha campionato l’aria e l’acqua della Stazione. La NASA ha comunicato che nel corso della giornata l’Elektron si era fermato ancora, ed era stato fatto ripartire manualmente. L’unit? stava continuando a lavorare in una modalit? tale da incrementare la produzione di ossigeno, in modo da aumentare la pressione parziale dell’ossigeno stesso nel Complesso, per compensare l’eventuale futuro spegnimento dell’Elektron per le opportune riparazioni.

Padalka e Fincke nel frattempo, stavano inviando a terra delle sensazionali immagini della tempesta tropicale Bonnie e dell’uragano Charley, mentre si stavano formando sul Golfo del Messico e sul Mar dei Carabi.

Il 13 Agosto, Padalka e Finke sono apparsi sullo schermo gigante dello Stadio Olimpico di Atene, in Grecia, durante la cerimonia di apertura dei Giochi Olimpici del 2004.

 

Il volo della Progress M-50

Come programmato, la mattina di Mercoled? 11 Agosto 2004 la capsula non abitata Progress ? decollata dal Cosmodromo di Baikonur, in Kazakhstan alle 05:03:07 GMT, in cima ad un vettore Soyuz U.

Il Press Kit della Russian Federal Space Agency ha dichiarato che la Progress M-50 aveva una massa totale di 7260 Kg, con una massa del carico pari a 2542 Kg, mentre sul sito del TsUP si ? letto che la massa del carico era di 2566 Kg.

Secondo la dichiarazione dell’Energia fatta alla stampa, i compartimenti di carico della capsula contenevano: 442 Kg di propellenti, 28 Kg di ossigeno, 21 Kg di aria, e 420 Kg di acqua potabile.

Dal canto suo, l’ente spaziale americano ha precisato che nel carico erano comprese “le nuove pompe per le tute statunitensi di bordo, che avevano avuto problemi con il sistema di refrigerazione agli inizi di Giugno, mentre venivano preparate per una spacewalk. Le tute sono comunque sotto analisi, nella speranza di riuscire a riportarle in servizio nel prossimo futuro. Conseguentemente, la suddetta attivit? extraveicolare ? stata compiuta il 30 Giugno con le tute russe Orlan.”

Contrariamente a quanto avvenuto nelle altre occasioni, invece di seguire il consueto approccio di due giorni verso l’ISS, la capsula ha atteso un terzo giorno in orbita, prima del docking, per la conduzione di un esperimento.

L’astronave si ? agganciata automaticamente nel corso della sua 49esima orbita, alle 05:01:08 GMT, di Sabato 14 Agosto.

Nel corso dell’avvicinamento Padalka e Fincke hanno modificato l’ora della propria sveglia e si sono esercitati con il sistema manuale di docking TORU, in modo tale da trovarsi pronti nel caso in cui il sistema automatico Kurs della capsula dovesse guastarsi.

Le operazioni settimanali di pulizia e riordino della Stazione, sono state rinviate alla Domenica, e quindi i due spazionauti si sono mossi per aprire i portelli fra i due veicoli spaziali ed iniziare cos? le operazioni di scarico dei materiali appena giunti, dopo per?, aver eseguito i tests comandati per la verifica della tenuta.

Il primo compito di Padalka ? stato quello di trasferire i campioni  russi e giapponesi degli esperimenti sulla crescita dei cristalli, che richiedono uno stoccaggio a basse temperature, nel frigorifero russo Cryogem.

Il TsUP ha informato la stampa russa che sarebbe stata studiata una manovra di correzione della traiettoria tramite la Progress, per bilanciare la massa attuale del Complesso Spaziale. Nel corso dell’approccio della Progress M-50, ha proseguito il TsUP, gli specialisti hanno effettuato : “delle accurate misurazioni sulle spinte di tutti ed otto i propulsori del cargo.” Le stime correnti sulla massa totale dell’ISS erano di 183 tonnellate.

Nel frattempo, l’Elektron si era fermato di nuovo, ed era stato fatto ripartire manualmente.

 

Le operazioni di scarico della Progress

Nel corso della settimana lavorativa iniziata il 16 Agosto, Padalka e Fincke hanno scaricato la maggior parte del “dry cargo” spedito dalla Progress M-50, catalogando il movimento di ogni singolo materiale nell’Inventory Management System che utilizza dei codici a barre.

Il cosmonauta ha installato l’unit? di controllo US-21 nella Progress, in modo tale da poter inviare ad essa i comandi anche dal modulo Zvezda.

Il 17 Agosto il TsUP ha comandato una breve accensione dei motori della capsula cargo, per l’esecuzione di un test di tutti i suoi sistemi.

Mentre l’equipaggio stava dormendo, nel corso delle prime ore del 20 Agosto, il TsUP ha comandato ai motori della Progress di accendersi per 315 secondi, a partire dalle 01:24:30 GMT. Questa accensione ha prodotto un delta-V di 1.35 metri al secondo, incrementando l’altitudine media di volo di 2.4 Km. Pertanto, i nuovi parametri orbitali forniti dal TsUP erano: orbita di 380.8 x 354.5 Km; periodo di rivoluzione di 91.64 minuti; e inclinazione di 51.65?.

Questa manovra, inoltre, ? stata usata dagli ingegneri russi per il calcolo della massa dell’ISS, con una precisione del 2%. Il risultato finale, secondo la stampa russa, ? atteso per due mesi dopo l’evento. Dal canto suo, la NASA ha informato che la massa del Complesso “sarebbe stata calcolata secondo la legge di Isaac Newton, dividendo la forza della spinta esercitata sulla Stazione (855.14 Newton) per il valore dell’accelerazione misurato dall’accelerometro BIPS della Progress.”

Il 18 Agosto, tanto per cambiare, l’Elektron si ? bloccato di nuovo, e di nuovo ? stato fatto ripartire manualmente. Sempre durante questa giornata, si ? avuto un falso allarme incendio nel Nodo Unity. Sempre nell’Unity, sono state sostituite delle lampade bruciate.

Nel corso del 19 Agosto, Padalka e Fincke hanno trascorso circa un’ora manovrando il braccio robotico della Stazione Canadarm2, in una nuova posizione, per permettere alle sue telecamere di riprendere la prossima EVA in programma, lungo il segmento russo.

Il lavoro scientifico della settimana, secondo l’ente spaziale americano, ha riguardato “dei tests e delle osservazioni di carattere biomedico sui membri dell’equipaggio, che hanno compreso l’analisi dell’attivit? bioelettrica del cuore, e degli audiogrammi.” Inoltre, i due si sono sottoposti ad un test audiometrico, e Padalka ha trascorso del tempo con gli esperimenti di osservazione terrestre russi Uragan, Diatomea ed Ekon. Il cosmonauta, durante il tempo libero del suo weekend, ha anche svolto una sessione con l’esperimento Pulse, ha fotografato gli esperimenti esterni dello Zvezda,ed ha rilevato le letture dei sensori interni ed esterni delle radiazioni, per quanto concerne l’esperimento di monitoraggio delle radiazioni Matrioshka.

Non da ultimo, il russo ha monitorato le operazioni dell’esperimento geofisico Molniya-SM, che egli stesso aveva approntato su un finestrino dello Zvezda. Fincke ha completato le analisi di alcuni campioni di aria e prelievi superficiali raccolti precedentemente (fornendo dei risultati nella norma). Per il fatto che gli Space Shuttle Orbiters erano ancora appiedati, e quindi non potevano riportare a terra i campioni raccolti in orbita, prima del Return to Flight ogni equipaggio avrebbe dovuto occuparsi delle analisi per conto proprio.

Alcuni campioni di aria, raccolti nei campionatore Dual Sorbent Tube, e nell’omologo russo AK-1M, sarebbero comunque stati riportati a terra da Padalka e Fincke con la Soyuz TMA-4.

Padalka ha continuato a curare l’esperimento russo sulla crescita dei piselli, mentre Fincke ha svolto una dimostrazione con dei giocattoli e degli strumenti musicali, oltre a praticare l’esperimento BCAT-3, sul comportamento delle particelle fini sospese in un fluido.

 

La riparazione delle tute EMU

La settimana del 23 Agosto ? stata importante per Fincke, che ha svolto “la pi? complessa riparazione di una tuta spaziale americana fatta in volo”, sostituendo la pompa dell’acqua di refrigerazione nella tuta EMU N?3013.

La NASA ha riferito che il lavoro di riparazione ? durato 4.5 ore, ed il giorno seguente si sono avute diverse ore di tests. Questa tuta era stata dichiarata inutilizzabile da oltre un anno.

“I tetsts hanno provato il perfetto funzionamento della pompa, e gli ingegneri stanno valutando se dichiarare la tuta utilizzabile per il futuro. Se cos? sar?, la Stazione avr? a sua disposizione due tute americane funzionanti, bench? a bordo ci sia una terza EMU, con per? analoghi problemi al sistema di raffreddamento. Ad ogni modo, a bordo, vi ? una seconda pompa di ricambio, nell’eventualit? in cui i managers decidessero un’altro intervento di riparazione.”

Sempre durante questa fervente giornata di lavoro, Fincke ha “sostituito i componenti principali in una delle macchine da esercizio fisico della Stazione. Si ? trattato del Resistive Exercise Device, che usa la tensione per simulare il peso durante il lavoro. Egli ha installato dei nuovi dispositivi che dovrebbero durare il doppio di quelli sostituiti. Infine, ha provato l’attrezzatura trovandola in condizioni eccellenti.

L’esercizio fisico ? di vitale importanza per gli equipaggi dell’ISS, perch? ? il principale metodo che viene usato per contrastare gli effetti della lunga esposizione all’ambiente spaziale.” Ha concluso la NASA.

Le pompe di ricambio per le tute EMU, e i dispositivi per il Resisitive Exercise Device sono stati portati in orbita dalla progress M-50.

Nel corso del 24 Agosto, Padalka ha sostituito il pannello guasto di una pompa dei circuiti di raffreddamento interno, con una nuova versione appena giunta in orbita, ed ha sostituito un fan guasto della Soyuz imballandone un’altro funzionante da rimandare a terra. Fincke ha usato dei CD-ROMS per aggiornare il software dei laptop computers della Stazione.

Sempre il 24 Agosto, l’Elektron si ? fermato ancora. La NASA ha dichiarato a tal proposito che la liquid unit BZh-7 del dispositivo, si stava fermando una volta ogni tre giorni. Infine, l’Elektron si ? nuovamente fermato il giorno dopo, ed ? stato fatto ripartire manualmente.

 

I preparativi per l’EVA 11

L’ente spaziale americano ha comunicato che per tutto il resto della settimana, Padalka e Fincke hanno “rivolto la loro attenzione alla quarta ed ultima EVA della loro spedizione,” che era in programma per il 3 Settembre.

I due hanno ripassato le timelines dell’EVA ed hanno raccolto e controllato le varie attrezzature che avrebbero usato all’aperto. Come al solito, i due hanno utilizzato il veloergometro-cyclette per tonificare la muscolatura delle proprie braccia, in vista dell’uscita extraveicolare.

Una sessione standard con l’ergometro ? stata svolta il 27 Agosto, nel corso della quale si ? tenuto un esperimento medico russo volto a studiare il sistema cardiovascolare del soggetto durante lo svolgimento dell’esercizio.

Alle 00:32:15 GMT del 26 Agosto, il TsUP ha comandato un’altra accensione dei motori della Progress M-50, per un periodo di 579.2 secondi. Il delta-V risultante ? stato di 2.44 m/s, ed ha alzato l’apogeo del Complesso di 5 Km. Un’altra manovra di reboost ? stata pianificata per Settembre, per rifinire il percorso orbitale in vista del lancio dell’Expedition 10, sulla Soyuz TMA-5, a met? ottobre. L’accensione ha lasciato il Complesso in un’orbita di 383 x 360 Km, con un periodo di 91.7 minuti, ed un’inclinazione di 51.66 gradi.

Nel corso di questa giornata, sono state svolte diverse opere manutentive della Stazione, che hanno incluso la sostituzione dei sensori del fumo nel modulo Pirs, la sostituzione dei filtri dei ventilatori e dei collettori della polvere nello Zvezda, la sostituzione di un’unit? di multifiltrazione del sistema SRVK-2M dello Zvezda, e la raccolta di campioni di acqua dal riscaldatore dello Zvezda da spedire sulla Terra.

Nel corso del weekend di riposo, gli astronauti hanno come al solito pulito e riordinato la Stazione, oltre ad aver lavorato con i caricabatterie delle tute, mentre hanno continuato le osservazioni terrestri, con particolare attenzione al grande uragano Francis, che avrebbe colpito la Florida nei giorni seguenti.

Per il suo Saturday Science Project, Fincke ha spiegato il Capillary Flow Experiment.

L’equipaggio ha incominciato la settimana nella quale si sarebbe svolta la sua quarta EVA, con le misurazioni della massa corporea e del volume dei polpacci.

I preparativi per l’EVA, portati avanti il 30 ed il 31 di Agosto, hanno riguardato le verifiche sui pannelli di controllo del modulo Pirs, e i controlli sulle tute Orlan, con le relative prove di vestizione, e l’installazione degli accessori di consumo dei sistemi di supporto vitale su di esse.

Fincke ha dato inizio alle procedure standard di isolamento del segmento statunitense, da attuarsi nell’imminenza di un’EVA, mentre Padalka, nel corso di una verifica di routine ha controllato l’equipaggiamento portatile, compresi  gli estintori.

Nel corso del 30 Agosto, non ? potuto mancare il consueto spegnimento dell’Elektron con la consueta sua riattivazione manuale.

 

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