[2007-03] Marzo 2007 I.S.S. Mission Log

Libera traduzione e adattamento dell'articolo "Orbital operations" di Neville Kidger, pubblicato sul numero del mese di Giugno 2007 Vol. 49 della rivista "Spaceflight" della BIS.

Il rinvio del lancio dell’STS-117, dovuto alla grandinata che ha colpito Cape Canaveral il 26 Febbraio 2007, e che ha danneggiato l’External Tank, ha causato la riprogrammazione del lavoro dell’equipaggio dell’Expedition 14 composto dal Comandante Michael Lopez-Alegria e dagli ingegneri del volo Mikhail Tyurin e Sunita Williams.
Nel corso del mese di Maggio, perciò, invece di supportare l’equipaggio dell’STS-117 nella loro missione che aveva il compito di aggiungere un altro grosso traliccio con i pannelli solari alla Stazione Spaziale, il trio ha continuato gli esperimenti scientifici extra, ha abbandonato un cargo Progress ed ha spostato la Soyuz TMA da un boccaporto di docking ad un altro.
Infine, il ritardo nel lancio dello Shuttle, ed una precedente ripianificazione del lancio della Soyuz TMA-10 dal mese di Marzo al 7 Aprile hanno assicurato a Lopez-Alegria e Williams il superamento dei records di permanenza nello spazio da parte di astronauti americani.


Guasto al TRRJ
Il 1° Marzo un segnale di allarme ha svegliato l’equipaggio quando il Thermal Radiator Rotary Joint (TRRJ) esterno ha avuto un avaria con il Rotary Joint Motor Controller. Il TRRJ aveva automaticamente provveduto a passare ad un altro collegamento per il passaggio dei comandi evitando qualsiasi conseguenza per le operazioni di bordo. Questo giunto motorizzato serve a far ruotare il radiatore per fornire il miglior raffreddamento possibile. L’equipaggio era alle prese con lo spostamento del proprio periodo di sonno, di circa 13 ore in due settimane, per sincronizzarsi con il lancio della Soyuz TMA-10 previsto per gli inizi di Aprile. Il reboost previsto per i primi giorni di Marzo è stato postposto a seguito del rinvio del lancio dell’Atlantis. L’ente spaziale americano ha detto che i controllori russi avevano pianificato due accensioni per il 16 e il 28 Marzo (poi cancellate) per incrementare l’altitudine di volo della Stazione, posizionando l’ISS nella migliore orbita per l’arrivo della Soyuz TMA-10 il cui lancio è previsto per gli inizi di Aprile. Il veicolo taxi porterà sul Complesso Spaziale l’equipaggio dell’Expedition 15 composto da Fyodor Yurchikhin, Oleg Kotov e dal quinto turista spaziale, l’imprenditore americano Charles Simonyi.
Gli astronauti dell’ISS hanno completato una procedura per la sostituzione di uno scambiatore di calore del condizionatore d’aria dello Zvezda (benché l’unità inizialmente avesse inizialmente mostrato un “comportamento non nominale” che aveva richiesto ai controllori del volo di controllare per un po’ il sistema via radio). Gli uomini hanno anche svolto gli esperimenti medici russi che hanno implicato dei prelievi sanguigni, e Williams ha misurato il proprio consumo di ossigeno con un dispositivo della American Human Research Facility Rack Number 2. Tyurin ha completato la valutazione sulla propria forma fisica del protocollo medico russo svolgendo esercizi sulla cyclette dello Zvezda e sul tappeto rotante TVIS. Per modificare l’attitudine di volo della Stazione, il 3 Marzo i controllori hanno comandato una manovra denominata Zero Propellant Manoeuvre (ZPM) durante la quale il Complesso si è spostato di 180 gradi utilizzando i giroscopi posizionati nel traliccio Z1, risparmiando così circa 20 Kg di propellenti dei propulsori d’assetto russi. L’intera operazione è durata due ore e 45 minuti circa. Questa tecnica di volo è stata utilizzata per la prima volta il 5 Novembre 2006.

Nel frattempo, i managers della Stazione Spaziale stavano rivedendo il lavoro pianificato per il personale di bordo per le rimanenti settimane di missione dell’Expedition 14, e per l’Expedition 15, per ottimizzare le tempistiche a causa del ritaro accumulato con lo Space Shuttle.

Continua il lavoro con l’OGS
La prima settimana lavorativa intera di Marzo ha visto Lopez-Alegria e Williams completare l’ultimo dei lavori interni di assemblaggio, per l’accensione, prevista alla fine del 2007, del nuovo Oxigen Generation System (OGS) nel Laboratorio Destiny. Gli astronauti hanno installato degli smorzatori acustici ed un cavo elettrico nell’OGS, ed hanno riconnesso un tubo per lo scarico dell’acqua che era giunto in orbita la scorsa estate con la missione dello Space shuttle STS-121. La NASA ha riferito che l’OGS sarà richiesto una volta che verrà allargato il numero dei membri dell’equipaggio permanente della Stazione a sei astronauti. L’unità dovrebbe essere attivata nel corso della permanenza dell’Expedition 15 sull’ISS, ed inizialmente fungerà da backup per il sistema russo Elektron. Williams ha svolto una manutenzione regolare di routine sull’attrezzo ginnico Resistive Exerciser situato nel Nodo Unity, e poi si è unita a Lopez-Alegria nelle procedure di manutenzione delle tute americane da EVA EMU. Tyurin ha trascorso del tempo manutenendo il sistema di trattamento dell’acqua  ed i sistemi informatici del Segmento Russo della Stazione, e si è concentrato con i preparativi a lungo termine in vista dell’arrivo del primo cargo ATV (Automated Transfer Vehicle) europeo. L’ingegnere russo ha settato dell’equipaggiamento nel Modulo Zvezda per un test, condotto dal personale di Terra, del sistema di navigazione satellitare, per poter essere utilizzato durante la fase di docking autonomo dell’ATV al boccaporto in coda al Modulo Zvezda. Tyurin ha anche installato un nuovo display a cristalli liquidi per il sistema TORU, il sistema di guida manuale per il docking delle capsule Progress, ed ha lavorato sul tappeto rotante TVIS nel Modulo Zvezda.

Il lavoro scientifico
Lopez-Alegria e Williams hanno svolto un’altra sessione con l’esperimento Anomalous Long-Term Effects in Astronauts’ Central Nervous System (ALTEA), misurando la propria esposizione ai raggi cosmici. I due astronauti hanno perciò indossato un cappuccio strumentato con un elettroencefalografo, sotto ad uno speciale elmetto contenente sei differenti detectors di particelle di costruzione italiana, che misurano l’esposizione alle radiazioni, l’attività elettrica cerebrale e la percezione visuale per periodi di 90 minuti. L’esperimento ALTEA mira alla ulteriore comprensione dell’impatto che le radiazioni cosmiche hanno sul sistema nervoso centrale e sul sistema visuale, specialmente sul fenomeno dei flash visti dagli astronauti mentre sono in orbita. I membri dell’equipaggio hanno anche provato la propria coordinazione mano-occhio durante un test con l’esperimento Test of Reaction and Adaptation Capabilities (TRAC). Il TRAC studia la teoria che ipotizza che mentre il cervello riesce ad adattarsi allo spazio, non riesce a fornire le risorse necessarie ad eseguire le normali azioni motorie, come la coordinazione mano-occhio. Usando un laptop computer ed un joystick per controllare la posizione di un cursore ed un una “reaction time box” per misurare il loro responso a dei suggerimenti audio-visuali, l’esperimento mira a comprendere come il cervello si adatta alla microgravità per poter eventualmente sviluppare delle procedure di attività fisica mirata. Il 9 Marzo Lopez-Alegria e Williams hanno svolto delle manutenzioni sul circuito di refrigerazione del Laboratorio Destiny e sul freezer europeo MELFI.

La NASA ha anche riferito che i responsabili russi ed americani della Stazione avevano raggiunto l’accordo per la rilocazione della Soyuz TMA-9 da parte dell’Expedition 14 dal docking port del Modulo Zarya rivolto verso la Terra, al boccaporto di docking di coda del Modulo Zvezda (dopo il distacco della Progress M-58 ivi agganciata), invertendo essenzialmente il viaggio che il 10 Ottobre 2006 compirono Tyurin, Lopez-Alegria e Thomas Reiter. Questa manovra eviterà all’equipaggio dell’Expedition 15 di doversi agganciare al Modulo Zarya, una volta compiuto il rendezvous.

Nuova finestra
Durante la settimana lavorativa iniziata il 12 Marzo l’equipaggio ha cominciato ad ammassare immondizia e materiale di rifiuto nella Progress M-58, e parallelamente a scaricare il materiale dalla Progress M-59. Lopez-Alegria e Williams hanno iniziato una lunga serie di operazioni per l’installazione dei cablaggi della linea ethernet nel nodo Unity, hanno ripulito il materiale stoccato nel Pressurized Mating Adapter-3 (PMA-3) attaccato ad uno dei Common Berthing Mechanisms (CBM) del nodo stesso. I due astronauti hanno temporaneamente spostato un “muro” di sacche collassabili di acqua, per liberare l’accesso al PMA-3 e poter così operare su alcuni cavi dei computers della Stazione, permettendo loro di installare i nuovi aggiornati cablaggi. Il 14 Marzo l’equipaggio ha installato un nuovo finestrino nel portello del lato interno del nodo Unity. Il finestrino è stato implementato con un supporto per telecamera oltre a delle marcature all’esterno del vetro. La NASA ha spiegato che queste marcature aiuteranno gli operatori ai comandi del braccio roborico della Stazione ad allineare ed agganciare i nuovi elementi dell’Avamposto Orbitale. L’installazione di questo finestrino era parte del lavoro dell’equipaggio di preparazione del PMA-3 alla sua rilocazione, alla fine di quest’anno, sul boccaporto del nodo Unity rivolto alla Terra. Si è trattato del secondo finestrino installato da un equipaggio dell’ISS. Un simile finestrino è stato installato dall’Expedition 6 sul portello esterno del nodo Unity. I due hanno svuotato tutti gli articoli stoccati nel PMA-3, ad eccezione di un Bearing Motor di ricambio e di un Roll Ring Module. L’ente americano ha evidenziato che quest’ultimo apparato viene utilizzato per aiutare i pannelli solari a muoversi e puntare sempre verso il Sole per generare energia elettrica. Tyurin ha completato delle osservazioni fotografiche della Terra, nell’ambito dell’indagine visuale russa denominata Uragan, ed ha monitorato le radiazioni all’interno della Stazione per un alro set di esperimenti. Il cosmonauta ha anche rilevato i dati di tre differenti esperimenti che monitorano i raggi cosmici e le radiazioni di background.

Innalzamento dell’orbita
Alle 02:47 GMT del 16 Marzo, sono stati accesi i motori della capsula cargo Progress M-58 per 761,4 secondi, per innalzare la quota di volo di 5 Km. L’obiettivo di questa accensione è stato quello di mantenere corretta l’orbita dell’ISS, per stabilire le migliori condizioni per il docking della Soyuz TMA-10 e per l’atterraggio della Soyuz TMA-9, nella zona designata nel Nord del Kazakhstan. Dopo il completamento dell’accensione nominale, i parametri orbitali della Stazione Spaziale Internazionale erano i seguenti: altitudine 331,04 x 351,55 Km; periodo orbitale 91,2 minuti; inclinazione 51,6 gradi, secondo quanto dichiarato dalla Energia Corporation. La spinta ha innalzato l’orbita del Complesso leggermente, rispetto alla sua più bassa quota di volo che corrisponde a quella che aveva il Modulo Zarya poco dopo il suo lancio nel 1998, secondo quanto osservato dall’esperto di astronautica James Oberg.

Oberg ha anche osservato che il declino nella quota media di volo dell’ISS,  fin dall’incidente del Columbia nel 2003, era pianificato per il fatto che la fase corrente della costruzione della Stazione Spaziale Internazionale prevedeva “dei carichi particolarmente pesanti per le missioni dello Space Shuttle”.

Altra scienza
Nel corso della settimana lavorativa iniziata il 19 Marzo, si sono avute altre sessioni con gli esperimenti ALTEA, Renal Stone, Sleep & Nutrition, per i membri americani dell’equipaggio. Tyurin ha continuato il suo monitoraggio degli esperimenti russi sui raggi cosmici e sulle radiazioni di fondo, ed ha anche preparato e svolto ulteriori serie di esperimenti con l’esperimento russo-tedesco Plasma-Crystal 3+. Egli, inoltre, ha svolto una sessione con l’esperimento PILOT. L’equipaggio si è anche dedicato ad un aggiornamento della rete dei computer laptop. Una nota della NASA ha spiegato che il nuovo network integrato della Stazione, sarà 10 volte più veloce dell’attuale, ed utilizzerà la tecnologia ethernet. Ciò eliminerà il “rallentamento” dei segnali nei cavi dal Segmento Americano a quello Russo. Il lavoro è stato accelerato a causa del ritardo nel lancio  dell’STS-117.

Il 23 Marzo, i controllori russi del TsUP di Korolev hanno inviato dei comandi che hanno permesso il rilascio dell’ultima quantità di ossigeno dai serbatoi di scorta della Progress M-58 nell’atmosfera della Stazione, e l’evacuazione all’esterno dei residui di propellente ed ossidante dalle linee della Progress, per assicurare una partenza del cargo in sicurezza. In precedenza, il restante propellente ed ossidante presenti nei serbatoi del cargo, erano stati pompati dal veicolo ai serbatoi del Modulo Zarya. L’equipaggio ha quindi rimosso gli equipaggiamenti avionici ed ha installato l’unità di docking nella capsula cargo per l’ultima volta, prima di sigillare la capsula per l’undocking pianificato. Nel corso del weekend, Sunita Williams ha tenuto un’altra sessione del programma educativo “Saturday Science” dove ha svolto una parte dell’esperimento Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites (SPHERES). Per la prima volta, tre satelliti hanno volato in un test che i ricercatori del Massachussets Institute of Technology, Cambridge, hanno giudicato di “elevato successo”. Nel corso delle settimane precedenti i due astronauti americani  avevano svolto dei test ma con soli due satelliti SPHERES. La NASA ha spiegato che l’esperimento SPHERES utilizza dei satelliti sferici di otto pollici di diametro che vengono fatti volare all’interno della Stazione. Esso mira a testare le basi del volo autonomo in formazione e delle fasi di docking, che possono essere utilizzate nelle future generazioni di veicoli spaziali. Questi satelliti, alimentati da delle batterie, utilizzano biossido di carbonio per spostarsi.

La partenza della Progress M-58
Alle 18:11 GMT del 27 Marzo, la Progress M-58 si è staccata dal boccaporto di docking sul retro del Modulo Zvezda. Una breve sequenza di accensioni ha inserito il veicolo in un’orbita indipendente, ed alle 22:44:30 è stato attivato il suo propulsore principale per l’ultima volta, per farlo uscire dall’orbita. Secondo quanto riferito dal TsUP, le parti della Progress che sono sopravvissute al rientro distruttivo nell’atmosfera terrestre, sono precipitate in una zona remota dell’Oceano Pacifico, alle 23:30:22 GMT.

Il re-docking della Soyuz TMA-9
In vista della rilocazione della Soyuz, l’equipaggio ha dovuto spegnere alcuni sistemi chiave dell’ISS e configurare il Complesso per un periodo di volo autonomo, nell’eventualità in cui gli astronauti non fossero più stati in grado di riagganciarsi o di rientrare nell’ISS. Nel giornale di bordo Williams ha scritto: “Ci siamo svegliati a mezzogiorno GMT, e per ora, dovremo andare a dormire attorno alle 09:00 del mattino del prossimo giorno. Inizialmente non avevo compreso perché ci si impiegava così tanto per spostare una Soyuz da un boccaporto ad un altro. Poi ho guardato la timeline. Noi dovevamo effettivamente spegnere l’ISS per poi riaccenderla una volta completata l’operazione.”

La NASA ha riferito che, prima dell’undocking, Tyurin ha dovuto attivare la batteria di backup della capsula Soyuz, come precauzione visto che la batteria principale del veicolo aveva indicato una lettura del voltaggio leggermente bassa. Ad ogni modo, è stato velocemente determinato che il calo di voltaggio era da imputare all’attivazione di alcuni sistemi della Soyuz; poi la batteria principale è ritornata da sola a fornire letture di voltaggio più consone. Tyurin ha comandato il distacco della capsula dal boccaporto dello Zarya alle 22:30 GMT del 30 Marzo, mentre con l’ISS stava oltrepassando il terminatore sull’Oceano Pacifico. Il cosmonauta ha quindi mosso la Soyuz allontanandosi dall’ISS, lungo l’asse in cui sono agganciati i vari moduli, fino a raggiungere il punto di docking posto sul retro del Modulo Zvezda. Tyurin ha portato la capsula ad un perfetto aggancio avvenuto alle 22:54 GMT, mentre sia la Soyuz che l’ISS stavano entrando nella parte notturna dell’orbita, al di sopra del Sud America. Nel corso delle ore seguenti, dopo che i chiavistelli del sistema di docking avevano consolidato l’unione fra i due veicoli, l’equipaggio ha aperto i portelli del Complesso ed ha iniziato a riattivare tutti i sistemi spenti in precedenza, riportando la Stazione Spaziale Internazionale alla normale operatività.

Il giorno seguente è stato un giorno di riposo per l’equipaggio dell’ISS, che ha iniziato a riaggiustare il proprio ciclo del sonno.

 

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