Il parere di un astronauta: portare la tecnologia nello spazio

Mentre stiamo parlando, il  rover Perseverance, che trasporta la tecnologia dei sensori di umidità e pressione Vaisala, sta esplorando Marte. La scorsa settimana abbiamo pubblicato la nostra intervista con il professore della Columbia ed ex astronauta della NASA Mike Massimino su ciò che possiamo apprendere da Marte e dalla ricerca nello spazio. 

Ma cosa significa portare la tecnologia e le attrezzature su Marte? Avendo visitato lo spazio due volte, Mike ha condiviso le sue opinioni in merito alle condizioni e alle sfide che il pianeta rosso pone per la tecnologia e per l'uomo.

L'attuale  viaggio nello spazio inizia con il lancio. Il rover Perseverance è stato lanciato nel luglio 2020. Quali sono alcuni dei fattori importanti legati ai lanci spaziali?
Ci sono diversi aspetti dei quali il personale deve tenere conto. È necessario assicurarsi che il veicolo di lancio, il razzo stesso, funzioni come sperato. È necessario preparare la rampa di lancio, il razzo e il carico utile. Ed esaminare ripetutamente la check list per assicurarsi che tutto funzioni e che tutti i sistemi di backup e tutti i sistemi primari siano operativi.

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Inoltre bisogna analizzare aspetti, come il meteo e qualsiasi altra condizione che potrebbe influire sul lancio. All'ultimo minuto potrebbe succedere qualcosa. Potrebbe trattarsi di un calo di temperatura, di venti o di altri eventi atmosferici imprevedibili. 

Quindi il meteo è un fattore importante, ma è bene considerare anche altri aspetti, come l'integrità del veicolo. Una volta effettuato il lancio, infatti, non è più possibile tornare indietro. Se ci sono dubbi o preoccupazioni, è meglio non effettuare lanci. È preferibile restare a terra ed aspettare un altro giorno.

Il lancio è davvero un'operazione complicata e la scorsa estate abbiamo anche parlato di come il meteo incida sui lanci nello spazio. Ma per affrontare tutto ciò, quali sono le caratteristiche che deve avere l'attrezzatura a bordo, come la tecnologia Vaisala?
Il lancio e l'atterraggio sono probabilmente le parti più impegnative del viaggio, perché c'è molta violenza, molto scuotimento e forza G. Tutto ciò che si trova all'interno di quell'astronave, deve essere in grado di sopravvivere a tutte quelle vibrazioni, a quell'accelerazione, a tutta quella forza G solo per arrivare nello spazio.

Quando sarà nello spazio, non ci sarà gravità. La gravità assicura la stabilità, ma in sua assenza tutto fluttua. La mancanza di gravità, le distanze, i ritardi nelle comunicazioni, le radiazioni, le temperature estreme, le vibrazioni durante il lancio e l'atterraggio: tutti questi fattori rendono le operazioni nello spazio molto più complesse di qualsiasi cosa si possa immaginare sulla terra, ne sono convinto.

Poi c'è il viaggio su Marte  dove la navicella spaziale e tutta l'attrezzatura deve sopravvivere a condizioni diverse rispetto a quelle sulla Terra. Potrebbe descrivere le condizioni nello spazio, sono così impegnative come immaginiamo?
Lo spazio è un luogo molto stimolante in cui esistere, vivere e lavorare. E far volare qualsiasi tipo di astronave. Non riesco a pensare a nessun altro ambiente in cui sia più difficile risolvere qualsiasi problema di ingegneria rispetto allo spazio. 

Nello spazio, le condizioni sono così diverse che sono all'estremo rispetto a ciò a cui siamo abituati sulla Terra. Sul nostro pianeta, abbiamo un  intervallo di temperature mite, può fare freddo, può fare caldo. Nello spazio, invece, può fare davvero molto caldo al sole, circa 200 gradi Fahrenheit, e può fare davvero molto freddo al buio, circa 200 gradi Fahrenheit sotto lo zero. Esistono quindi questi estremi di caldo e freddo.

Vi è anche un'enorme quantità di radiazioni. Sulla Terra, la nostra atmosfera, la fascia di radiazioni e il campo magnetico ci proteggono e assorbono molte di quelle radiazioni. Ma nello spazio non sei protetto.

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Parliamo ancora un po' delle distanze. Quanto tempo occorre per arrivare su Marte e a cosa è paragonabile questa distanza?
Marte è molto più lontano di qualsiasi altro luogo in cui l'uomo abbia mai messo piede. La Stazione Spaziale Internazionale si trova a 250 miglia sopra la Terra e la Luna a 250.000 a miglia di distanza. Marte è molto più lontano. Per arrivare sulla Luna occorre circa un giorno e mezzo, per arrivare su Marte sono necessari sei mesi.

Tale distanza può essere considerata anche dal punto di vista della comunicazione. Comunicare con la Stazione Spaziale Internazionale è piuttosto veloce, forse serve solo un secondo. Sulla Luna, il ritardo è di un paio di secondi. Su Marte, il segnale impiega dai 20 ai 30 minuti per arrivare alla navicella e tornare indietro. Quindi, non si tratta solamente di distanze fisiche, che richiedono tempo per percorrerle, ma anche di distanze in termini di comunicazione.

La distanza pone sfide alla tecnologia?
La problematica principale è che quando si invia qualcosa su Marte, non è possibile raggiungerla e non c'è nessuno che ti aiuti. Sulla Stazione Spaziale Internazionale, o anche sulla Luna, è possibile sistemare ciò che eventualmente dovesse rompersi, è possibile agire o intervenire qualora mancasse qualcosa.

Ma su Marte la navicella deve funzionare, tutto deve funzionare. E se non funziona da sola, non c'è nessuno che possa recarsi sul posto e prendersene cura. Bisogna imparare tutto ciò che si può prima di inviare qualcosa su Marte, e tutto deve funzionare altrimenti tutto quel lavoro, tutti quegli anni e sforzi, possono andare completamente sprecati.

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Quindi la tecnologia e le attrezzature devono essere accurate, affidabili e in grado di resistere a condizioni ambientali difficili?
Anzitutto, la tecnologia deve essere affidabile. Se ci sono dubbi sul suo funzionamento, è meglio non mandare nulla nello spazio. Situazioni simili si sono verificate con il Telescopio spaziale Hubble: avevamo a disposizione uno strumento scientifico che non funzionava a causa di un cortocircuito elettrico che interrompeva l'alimentazione. Quindi, dal momento che l'alimentatore ha smesso di funzionare, non aveva più alcun senso disporre di questo meraviglioso strumento nello spazio. Non ha funzionato perché non è stato possibile accenderlo! 

Ogni sensore deve funzionare, ognuno dei sistemi, che si tratti di raffreddamento, alimentazione, comunicazione o navigazione. Tutto deve funzionare con precisione.

Anche i più piccoli dettagli sono importanti, non importa di cosa si tratti, perché se qualcosa va storto, il risultato potrebbe essere totalmente irrecuperabile. E se anche uno solo di questi elementi non funziona come dovrebbe, l'intera missione potrebbe andare persa.

Portare la tecnologia nello spazio richiede molte risorse e sforzi. Perché lo facciamo?
Il motivo, che si tratti di missioni shuttle o del rover su Marte, è la scienza. Per saperne di più sulla Terra, su chi siamo e su come possiamo migliorare la vita sulla Terra. 

Se non conosciamo, non possiamo inventare nulla di nuovo. Dobbiamo studiare. Null'altro è più importante, se non trovare le risposte alle domande scientifiche che ci consentono di comprendere il nostro mondo, di salvaguardare maggiormente il nostro pianeta e di prenderci più cura l'uno dell'altro. Solo così, noi essere umani potremo continuare a prosperare su questo fantastico pianeta. Penso proprio che sia per questo motivo che andiamo nello spazio, solo per ottenere quelle informazioni. Ed è davvero entusiasmante. 

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Michael J. "Mike" Massimino è stato un astronauta della NASA per poco più di 18 anni e attualmente è professore alla Columbia University. È stato nello spazio due volte, l'ultima volta 11 anni fa, ed è stato il primo astronauta a usare Twitter nello spazio. Da astronauta, Mike è stato camminatore spaziale presso il Telescopio spaziale Hubble, e ha lavorato per la riparazione e l'aggiornamento del telescopio.

Pubblicato con l'autorizzazione di Michael Massimino.