Maurizio Cheli, Astronauta - Pilota Collaudatore Attilio Ferrari, Direttore dell'Osservatorio Astronomico dell'Universit? di Torino
Riportiamo due articoli di Tuttoscienze del 21-2-96 a firma di Piero Bianucci e Umberto Guidoni, l'altro astronauta che con Maurizio Cheli partecip? alla seconda missione del Tethered.
IL SATELLITE AL GUINZAGLIO
Torna in orbita il "satellite al guinzaglio", costruito dall'Alenia e ora rimesso a nuovo dopo il primo volo al traino dello Shuttle nel 1992. Quattro anni fa un banale guaio meccanico incepp? a 200 metri il cavo che avrebbe dovuto srotolarsi per 20 chilometri. Il secondo tentativo si avvantagger? di quella prima esperienza, ma rimangono molte incognite: un sistema di queste dimensioni non ha mai volato e quindi non si sa come si comporter? il lunghissimo cavo nelle varie fasi di srotolamento e di recupero. La posta in gioco ? importante. I sistemi a filo, ideati da Mario Grossi e Giuseppe Colombo potranno produrre potenza elettrica, formare ascensori tra orbite diverse, tenere insieme vari livelli di stazioni spaziali, consentire comunicazioni con sottomarini in immersione su onde radio molto lunghe, le sole che possono penetrare nell'acqua. Inoltre questo ? un test decisivo per l'industria aerospaziale italiana e per i nostri due astronauti, Umberto Guidoni e Maurizio Cheli. Franco Malerba sar? in tribuna a Cape Canaveral. "Spero - dice - che a loro riesca ci? che a noi non fu possibile a causa di una vite sporgente nel vano portacavo. Dal punto di vista scientifico siamo riusciti a dimostrare che dal tethered si ottiene elettricit?, ma questo non ? un sistema lineare, e quindi l'interessante ? vedere che cosa succede a pieno regime, con il cavo completamente estratto, mentre noi abbiamo sperimentato soltanto i primi due regimi: quello di distacco e quello di volo ravvicinato, con i suoi problemi di oscillazione del cavo". Per il "Tethered " Alenia ha coordinato il lavoro di 11 aziende, tra cui le sue consociate Laben (trattamento dati), Proel (cannone elettronico), Fiar (distribuzione di potenza elettronica). La Snia Bpd ha fornito il sistema di propulsione (basato su 60 chili di azoto gassoso), le Officine Galileo i sensori ottici per l'orientamento del satellite, la francese Matra i giroscopi per il controllo di assetto. Dell'americana Martin Marietta ? il congegno di svolgimento del cavo. Un cavo che pesa appena 8 chili per chilometro pur potendo sostenere una trazione di 180 chili. E' uno straordinario mix di materiali speciali: Nomex per l'anima interna e la calza, fili di rame da 15 millesimi di millimetro, isolante in Teflon, uno strato di Kevlar in fibre da 3 millesimi di millimetro. Nota di colore: Umberto Guidoni, juventino, porter? in orbita lo stemma della sua squadra, e in tribuna ci sar? Boniperti. A Malerba, suo collega nel Parlamento europeo, ha detto: "Anche nelle imprese spaziali c'? una dimensione sportiva".
Piero Bianucci
"CHE COSA FAR? SULLO SHUTTLE"
A quasi quattro anni dalla missione che ha visto il satellite italiano "tethered" volare a bordo dello Shuttle con l'astronauta Franco Malerba, eccoci al secondo lancio. A bordo dello Shuttle, oltre al "satellite al guinzaglio" italiano, ribattezzato Tss-Ir, ci sar? una serie di esperimenti per la lavorazione di materiali in microgravit?, termine tecnico che indica la quasi assenza di peso. La permanenza in orbita sar? di 16 giorni, un record per le missioni dello Shuttle. Anche per questo si utilizzer? il "Columbia", la navetta del volo inaugurale, la prima a essere attrezzata per missioni nello spazio di durata superiore agli 8 o 10 giorni. Per la seconda volta un astronauta italiano far? parte dell'equipaggio della navetta americana: chi scrive compir?, come "payload specialist", gli esperimenti scientifici del Tss-Ir. Ad affiancarmi ci sar? Maurizio Cheli, dell'Agenzia spaziale europea. Due italiani insieme sullo Shuttle, dunque un primato. Gli scopi della seconda missione rimangono praticamente inalterati. L'obiettivo ? far allontanare il satellite dallo Shuttle fino a raggiungere la distanza di 20 chilometri. Con il satellite trainato come un aquilone, il sistema Tss percorrer? diverse orbite acquisendo dati di grande interesse scientifico. Una delle caratteristiche pi? interessanti di questo lungo filo nello spazio ? quella di essere in grado di generare energia elettrica utilizzabile a bordo dello Shuttle. La colossale struttura formata dalla navetta, dal filo e dal satellite si comporta come una gigantesca dinamo in cui gli avvolgimenti magnetici sono costituiti dal campo magnetico della Terra e il rotore ? rappresentato dal "tether", trasportato dalla navetta alla fantastica velocit? di 25.000 Km/ora. Anche se il campo terrestre con i suoi 0,3-0,4 gauss ? di gran lunga pi? debole dei magneti di una dinamo, le dimensioni della struttura e la velocit?, pi? volte supersonica, producono una differenza di potenziale ai capi del sistema - cio? fra satellite e Shuttle - di quasi 5000 volt. Lungo l'orbita dello Shuttle, a circa 300 chilometri, esiste una debole atmosfera - la ionosfera - con elettroni e ioni liberi; in queste condizioni il satellite - che si carica positivamente - ? in grado di raccogliere elettroni dall'ambiente circostante e una corrente elettrica pu? scorrere nel filo come conseguenza della tensione indotta sul sistema. Con correnti dell'ordine di 1 amp?re, ci si aspetta di ottenere qualche kilowatt di potenza, che verr? usata per alimentare un particolare esperimento a bordo dello Shuttle - un acceleratore di elettroni - che dovrebbe garantire, fra l'altro, la chiusura del circuito dal lato della navetta, riducendo l'impedenza di contatto fra la ionosfera terrestre e lo Shuttle che, essendo ricoperto per il 90 per cento di piastrelle ceramiche, si comporta come un cattivo conduttore. Questa potenza, che corrisponde a quella di una utenza domestica, si ricava a spese del moto dell'intero sistema: quando passa corrente nel circuito lo Shuttle subisce infatti un rallentamento, che ? per? marginale rispetto all'enorme energia cinetica accumulata. Questa conversione diretta di energia cinetica in energia elettrica ? l'aspetto pi? promettente della tecnologia dei "tether"; una conversione che potrebbe introdurre, per?, problemi di stabilit? dinamica che dovranno essere ben valutati nel corso della missione. Proprio il controllo di una perturbazione del filo molto simile al movimento della fune utilizzata nel salto alla corda - ? stata la preoccupazione principale dei controllori di volo del centro di Houston, impegnati nella pianificazione delle fasi pi? critiche dal punto di vista dinamico. Anche se non ci sono state indicazioni definitive dalla prima missione, alcuni comportamenti del satellite, in risposta alle sollecitazioni del "tether", sono oggi pi? conosciuti di quanto fossero alla vigilia del volo del Tss- 1 e alcuni dei vincoli dinamici, imposti per garantire la stabilit? del sistema anche nel caso in cui il filo cominciasse a oscillare o a ruotare, potranno essere ridotti a tutto vantaggio degli esperimenti scientifici interessati ad analizzare le caratteristiche elettriche dei sistemi a filo. I dati raccolti non sono immediatamente estrapolabili ai regimi pi? interessanti ma l'esperienza della prima missione ha permesso di creare un data-base prezioso per una puntuale programmazione delle misure che si vogliono effettuare durante il reflight. Questa volta il team scientifico ? certo di ottenere una risposta sperimentale ad alcuni interrogativi che riguardano lo studio dell'interazione fra corpi elettronicamente carichi e il plasma ionosferico: un problema praticamente impossibile da affrontare nei laboratori sulla Terra.
Umberto Guidoni
Tutti i gioved?
Teatro Colosseo
ore 17.45
Ingresso libero
Per saperne di pi?
TETHERED SATELLITE SYSTEM:
Un sito internet con tutte le informazioni sull'ultimo volo del Satellite al guinzaglio completo di scheda biografica degli astronauti partecipanti alla missione, della loro dieta durante il volo etc...
