[2006-05] Maggio 2006 I.S.S. Mission Log

Libera traduzione e adattamento dell'articolo "Orbital operations" di Neville Kidger, pubblicato sui numeri del mese di Luglio e Agosto 2006 Vol. 48 della rivista "Spaceflight" della BIS.

Continuano le operazioni di manutenzione
La maggior parte della settimana lavorativa iniziata l’1 Maggio è stata dedicata alle manutenzioni di routine e alle ispezioni. Di seguito l’equipaggio ha partecipato ad una valutazione sul proprio stato di forma.

Lo status report settimanale dell’ente spaziale americano ha detto che Williams ha completato i checks su di una centrifuga refrigerata situata nella Human Research Facility Rack n°2 del Laboratorio Destiny, ha aggiornato il sistema informatico per l’inventario, ed ha preso dei campioni di acqua potabile per le analisi. Inoltre, Jeff ha sostituito l’acqua di raffreddamento utilizzata nelle tute americane EMU, per prevenire delle crescite microbiche nei serbatoi, verificando inoltre il funzionamento delle pompe.

Vinogradov ha completato l’ispezione della chiglia del Modulo Zvezda. Egli ha anche svolto la manutenzione del sistema di ventilazione e ha testato le valvole di sfiato d’emergenza dell’Atmosphere Purification System del sistema russo di rimozione della CO2 Vozdukh.
Il 3 Maggio, l’equipaggio ha aggiornato i laptop computers di bordo. Williams ha iniziato a installare del nuovo software nel Medical Equipment Computer (MEC), fermandosi ad un certo punto, per permettere agli specialisti di terra di indagare su alcune difficoltà incontrate dall’astronauta durante questa operazione. Difatti il problema è stato subito risolto, ed il lavoro è stato riprogrammato. Dal canto suo,Vinogradov ha installato dell’altro software su un laptop computer russo.

Entrambi i membri dell’equipaggio hanno trascorso del tempo imballando del materiale di rifiuto e caricandolo sulla Progress M-55, che dovrebbe rientrare nell’atmosfera a metà Giugno.

Williams, il 4 Maggio, ha iniziato la prima sessione, per l’Expedition 13, dell’esperimento Pore Formation and Mobility Investigation, nell’European Microgravity Glovebox dell’ESA posta nel Laboratorio Destiny. Questo esperimento studia la formazione delle bolle che avviene quando un liquido si raffredda e diviene solido, in un ambiente in microgravità, fornendo degli indizi utili alla comprensione di come i materiali solidificano nello spazio. Tali ricerche vengono anche applicate sulla Terra a processi industriali simili.

Vinogradov ha iniziato la compilazione di un questionario riguardante gli aspetti culturali e di leadership sulla Stazione. Tale questionario è stato ideato dall’ESA ed ha coinvolto 12 soggetti.

La NASA ha reso noto che Vinogradov e Williams avevano inviato un messaggio ad oltre 1500 studenti, insegnanti ed impiegati della NASA riuniti presso il Goddard Space Flight Center, per l’evento educazionale denominato Space Day. Inoltre Williams ha parlato con gli studenti della comunità Inuit di Kuujjuaq, in Canada, tramite l’equipaggiamento radio amatoriale del Modulo Zvezda, mentre Vinogradov ha Parlato con dei radioamatori in Siberia.

 Correzione dell’orbita
Sono stati accesi i motori della Progress M-56 alle 11:29:34 GMT del 4 Maggio per 391.1 secondi per rifinire l’orbita dell’ISS, in vista del prossimo lancio di una Progress (previsto per il 24 Giugno 2006). Questa accensione ha innalzato l’orbita dell’ISS di circa 2.8 Km, fino ad una quota di 365 x 388 Km, con un periodo orbitale di 91.37 minuti, ed un’inclinazione di 51.66 gradi.

Dopo l’accensione, la NASA ha riferito che i computers del Modulo Zvezda avevano segnalato un messaggio di errore che indicava l’impossibilità di riconfigurare i motori della progress per la normale operatività. Gli ingegneri avevano comunque determinato che la probabile causa dell’inconveniente era da imputarsi ad un errore di software, che sarebbe stato subito corretto.

Questo errore ha mandato offline le due matching units US-21 installate nelle Progress, e che servono da interfacce delle comunicazioni fra le avioniche dello Zvezda e della Progress.

Nel frattempo, una variazione di procedura ha permesso l’utilizzo dei propulsori della Progress, con delle accensioni comandate e controllate quando l’ISS si trovava sopra le stazioni di controllo russe, fino a quando non è stata approntata una patch per le unità US-21.

Lo spegnimento dell’Elektron
La settimana dell’8 Maggio è iniziata con due giorni di lavoro leggero, vista la festa russa del Victory Day del 9 Maggio. Il 10 Maggio si sono tenuti i checks medici di routine, e Vinogradov ha trascorso del tempo lavorando su un problema della cyclette russa nel Modulo Zvezda.

Williams ha utilizzato l’European Glovebox per iniziare la seconda delle tre sessioni pianificate dell’esperimento Pore Formation Mobility.
La NASA ha comunicato che gli ingegneri stavano monitorando una piccola perdita nella liquids unit BZh-8 del generatore di ossigeno Elektron. Un report interno dell’ente spaziale americano del 28 Aprile, a tal proposito ha affermato: “Gli specialisti russi del SOZh hanno notato un calo della pressione interna nel BZh-8. Dopo che l’equipaggio aveva disconesso il sensore di pressione BID, è subito sembrato che la perdita si fosse arrestata, ma quando il giorno seguente si è notato un ulteriore calo di pressione, il disastrato Elektron è stato completamente spento e ripressurizzato con azoto.

Nei giorni seguenti gli specialisti hanno continuato a monitorare la pressione dell’azoto del BZh, fino a quando hanno ricevuto una raccomandazione dai progettisti dell’apparecchiatura.

Gli ingegneri del TsUP hanno chiesto a Vinogradov di spegnere l’Elektron fino a dopo lo svolgimento dell’EVA russa del 1 Giugno.”
Un portavoce della NASA ha riferito che i russi avevano intenzione di disattivare l’Elektron la settimana successiva, per “riconfigurare le linee di ventilazione ed installare il nuovo sistema di spurgo dell’idrogeno prima dell’attività extraveicolare.”

La Progress M-55 aveva comunque a disposizione dell’ossigeno in una bombola portatile (BNP), che si sarebbe potuto pompare nel Complesso se necessario.
L’11 Maggio, Williams ha tenuto la sua prima sessione di addestramento e mantenimento con il manipolatore robotico della Stazione, Canadarm2, utilizzando anche le sue videocamere per effettuare delle spettacolari riprese dell’esterno della Stazione Spaziale.  Egli ha parcheggiato il braccio robotico in modo tale da permettere ai suoi sistemi di ripresa di tenere in vista il Segmento Russo della Stazione in vista dell’imminente EVA.

Nel weekend Williams ha tenuto la sua prima sessione del Saturday Science, con l’esperimento Cellular Biotechnology Operations Support Systems Fluid Dynamics Investigation. Questa serie di esperimenti mira a migliorare le tecniche di miscelazione dei fluidi, ed il controllo della distribuzione delle bolle d’aria per le colture cellulari orbitali.

 

Life support system
Nei primi giorni della settimana del 15 Maggio, il sistema russo di rimozione della CO2 Vozdukh ha avuto un malfunzionamento. I controllori di Houston hanno quindi attivato il sistema omologo americano CDRA del Laboratorio Destiny. Entrambe le unità sono state fatte funzionare in tandem fino a quando, la settimana seguente, è stato installato un nuovo analizzatore dei gas nel Vozdukh, che nel frattempo stava operando a capacità leggermente ridotta.

Inoltre, il Comandante russo ha sostituito una pompa che aveva esaurito il suo tempo di vita, nel sistema di lavorazione della condensa. Vinogradov ha anche lavorato sul circuito del controllo termico di riserva del Modulo Zvezda. Di seguito, il 17 Maggio ha trascorso diverse ore facendo funzionare una linea di ventilazione per lo spurgo dell’idrogeno prodotto dal sistema Elektron nello spazio esterno. Questa linea correva sotto diversi pannelli dello Zvezda, ed è stata portatal di fuori tramite dei tubi flessibili. Questo lavoro si è reso necessario perché la valvola originale di sfogo si era otturata qualche mese prima, ed il sistema russo dovette utilizzare un’altra valvola di sfogo che era occupata dal sistema di monitoraggio delle impurità ambientali BMP. Quindi l’Elektron ha dovuto utilizzare questa valvola in alternanza con il BMP, spurgando ogni 2-3 giorni.

Nei giorni seguenti Vinogradov ha sostituito una guarnizione di questa linea testandone la sua tenuta.

Come è noto, il dispositivo Elektron scinde l’acqua nei suoi componenti principali; idrogeno ed ossigeno. L’ossigeno è reso disponibile per l’atmosfera della Stazione, mentre l’idrogeno viene spurgato nello spazio tramite la suddetta valvola di sfiato. Come detto, l’originale valvola di spurgo si era otturata, e quindi si è reso necessario tracciare una nuova linea. La linea sulla quale ha lavorato Vinogradov, verrà completata da lui stesso durante la prossima EVA.

Nel frattempo l’Elektron è stato spento, e l’ossigeno, quando necessario, è stato pompato in cabina dai serbatoi della Progress agganciata all’ISS.
Williams, dal canto suo, ha trascorso alcune ore preparando ed imballando del materiale e i risultati di alcuni esperimenti scientifici, in vista della loro spedizione sulla Terra tramite lo Space Shuttle Discovery, il cui lancio è previsto fra l’1 ed il 19 Luglio.

Vinogradov e Williams hanno iniziato a prepararsi per l’EVA ripassando le varie procedure e raccogliendo le attrezzature da utilizzare all’esterno.

Il 17 Maggio è avvenuto il trasferimento del propellente dai serbatoi della Progress M-56 ai serbatoi del Modulo di Controllo Zarya.

L’esperimento Spheres
Williams ha svolto delle sessioni sperimentali con l’esperimento Synchronized Position Hold, Engage, Re-orient Experimental Satellites (SPHERES), che prevede l’utilizzo di piccoli satelliti pre-programmati per l’esecuzione di manovre specifiche, in questo caso, all’interno del Laboratorio Destiny. Il primo test ha visto la dimostrazione delle basi del volo in formazione, e delle procedure di docking autonomo, che possono essere utili negli eventuali voli multipli di veicoli spaziali in formazione.

Il 18 ed il 20 Maggio Williams ha svolto una serie di voli di prova con il primo di una costellazione di tre satelliti free-flying. Per i primi tests, sono stati usati un solo satellite con due segnali (uno montato ed uno portatile). Il satellite è propulso da dei getti di CO2 compressa.

Il primo satellite SPHERES è giunto sull’ISS il 26 Aprile con la Progress M-56. La NASA ha spiegato in proposito: “ Ogni satellite misura 8 pollici di diametro e pesa circa 7 libbre (circa 20 cm per circa 3 kg di peso) ed è fornito della sua avionica, del suo software e dei suoi sistemi di comunicazione. Essi ricavano energia da due batterie AA ed utilizzano dei getti di CO2 compressa per muoversi nel Lab Destiny. Mentre, quando i satelliti voleranno in tutta la Stazione, essi comunicheranno fra di loro e con un laptop computer dell’ISS tramite un sistema wireless.

Nel corso dell’Expedition 8 e dell’Expedition 9, gli equipaggi hanno svolto dei tests senza mini-satelliti per valutare i segnali ad ultrasuoni e all’infrarosso che i satelliti stessi ora utilizzano per per determinare la propria posizione. Durante l’Expedition 13, Williams inizierà e monitorerà una serie di voli di prova in cui il satellite eseguirà da 10 a 15 manovre preprogrammate, della durata di 5-10 minuti ciascuna.

Dopo che Willams ha scelto e caricato l’appropriato software sul laptop computer, il satellite inizierà la sequenza pre-programmata di manovre per testare il controllo attitudinale, il mantenimento della posizione (station keeping), il re-targeting, le manovre anti-collisione, ed il bilanciamento del propellente.

Nel corso dei voli di prova, il controllo di missione ed i tecnici del MIT valuteranno la performance del satellite ed effettueranno le eventuali correzioni al suo software. Un semplice sistema di docking basato sul Velcro verrà utilizzato per testare le sue abilità di rendezvous e docking. Williams guiderà il microsatellite tramite la tastiera del suo computer portatile.” Ha concluso la NASA.

La Glovebox dell’ESA
Riguardo agli altri lavori scientifici, Williams ha usato la Microgravity Science Glovebox (MSG) dell’ESA per inserirvi il campione finale dell’esperimento Pore Formation and Mobility Investigation (PFMI), che impiega un materiale fluido e trasparente per studiare come si formano le bolle e come esse migrano durante la solidificazione del liquido. L’esperimento è importante anche per comprendere la formazione dei flussi nei materiali fusi, mentre essi solidificano.

Spostamento del sonno
La settimana dal 22 Maggio ha visto Vinogradov e Williams iniziare i loro lunghi preparativi per l’EVA. I due hanno subito iniziato a spostare il proprio periodo di veglia, per avvicinarsi al periodo di svolgimento dell’EVA che andrà dalla tarda serata alle prime ore della mattina fra l’1 e il 2 Giugno.

Essi hanno anche iniziato una serie di esercizi fisici e di tests medici, in particolare sul proprio sistema cardiovascolare, ed hanno misurato ovviamente la propria massa corporea ed il volume dei propri polpacci.

Vinogradov ha tenuto una sessione con l’esperimento europeo European Eye Tracking Device (ETD). Infine, i due compagni di viaggio hanno raccolto l’equipaggiamento che avrebbero utilizzato all’esterno, hanno ricaricato le batterie delle tute russe da EVA Orlan, ed hanno controllato i sistemi del compartimento di docking-airlock Pirs.

L’osservazione del vulcano
Un portavoce della NASA ha reso noto che Williams aveva scattato le prime fotografie del vulcano Cleveland, situato nelle Aleutian Island, in Alaska, che aveva iniziato ad eruttare. Dalla loro prospettiva in orbita, gli astronauti erano stati i primi ad individuare e confermare l’eruzione vulcanica, in diverse occasioni. Si è trattata della prima volta, da diversi anni, in cui si è potuto osservare un’eruzione fin dai suoi inizi.

Williams ha iniziato i tests con l’esperimento InSpace (che indaga sulla Struttura degli Aggregati Paramagnetici delle Emulsioni Colloidali). L’ente spaziale americano ha affermato che l’esperimento di fisica dei fluidi, che era stato utilizzato per l’ultima volta nel corso dell’Expedition 7 da Yuri Malenchenko e Ed Lu, “Studia il comportamento dei fluidi che cambiano le proprie proprietà quando immersi in un campo magnetico. Esso serve ad ottenere dei dati basilari su una nuova classe di materiali molto utili per sviluppare o migliorare nuovi sistemi frenanti, robotiche per sedili a sospensione, frizioni, carrelli di atterraggio per aeroplani e sistemi di smorzamento delle vibrazioni.”

Williams ha continuato a monitorare l’apparecchio fotografico dell’esperimento comandato da terra Binary Colloidal Alloy Test (BCAT-3). La fotocamera dell’esperimento EarthKAM, con il suo equipaggiamento, stava scattando ogni ora delle fotografie del campione 3 del BCAT. “Il BCAT-3 utilizza delle particelle, chiamate colloidi, per studiare la fisica fondamentale. Questo esperimento raccoglie dei dati che possono avere sbocchi in diverse applicazioni, dallo sviluppo di nuovi farmaci, alla realizzazione di nuovi motori per razzi.” Ha detto la NASA.

Nel corso delle prossime settimane, Vinogradov trascorrerà diverse ore lavorando con un sistema di navigazione satellitare che verrà usato per il docking del veicolo cargo europeo ATV.

Il 25 Maggio si è guastato un fan del sistema principale di condizionamento dell’aria dello Zvezda (SKV-1). E’ stato quindi attivato il circuito di riserva, mentre gli ingegneri hanno preparato una procedura per la sostituzione del fan guasto, che comunque aveva raggiunto il proprio limite di vita operativa. Nel corso del weekend, i due uomini hanno potuto godere di un po’ di riposo, prima di riprendere i preparativi per l’EVA, il 29 Maggio, con gli ultimi checks sui sistemi e sulle comunicazioni delle loro tute Orlan, e con le prove delle relative procedure con indosso le tute, il 30 Maggio, fino al momento dell’uscita dal Pirs.

I controllori di Houston hanno guidato il manipolatore robotico della Stazione, Canadarm2, montato all’esterno del Laboratorio Destiny, per diverse ore, per spostarlo in una posizione in cui le sue videocamere potevano riprendere le varie fasi dell’EVA.

 

 

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