Umberto Guidoni. Astronauta e Parlamentare Europeo. 14 Ottobre 2005 Bologna 1

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1 Umberto Guidoni Astronauta e Parlamentare Europeo 14 Ottobre 2005 Bologna 1

2 Esempi storici Progetto di Stazione Spaziale (Wernher von Braun,1952) Una grande ruota di circa 75 metri di diametro che poteva essere posta in rotazione per creare una gravità artificiale Pensata per orbitare a circa a 1600 chilometri dalla Terra, doveva essere utilizzata per osservazioni meteo, per la navigazione aerea e marittima e come base per l esplorazione dello spazio Doveva essere realizzata con materiali sintetici come il naylon per poter usare moduli gonfiabili 14 Ottobre 2005 Bologna 2

3 Esempi storici SKYLAB Messa in orbita nel 1973, fu la prima Stazione Spaziale americana Costruita con strutture derivate dal programma Apollo Struttura chiusa, senza la possibilità di assemblaggio in orbita Abitato da tre equipaggi per periodi crescenti: 29, 59 ed 83 giorni 14 Ottobre 2005 Bologna 3

4 Esempi storici MIR Messa in orbita nel 1986, e stata la piu importante Stazione Spaziale russa Derivate dalla Soyut e il primo esempio di struttura modulare Abitato da equipaggi di tre astronauti per periodi di circa sei mesi fino ad oltre 1 anno Distrutta al rientro nell atmosfera nel Marzo Ottobre 2005 Bologna 4

5 Progetto SSI Stazione Spaziale Internazionale Il progetto della Stazione Spaziale Internazionale (SSI) e un programma di cooperazione a livello planetario per costruire ed operare il primo avamposto in orbita, abitato permanentemente Stati Uniti Russia Canada Giappone Europa 14 Ottobre 2005 Bologna 5

6 Progetto SSI Lunghezza Truss: 108 m Massa totale: 406 ton. Volume totale: 1200 m 3 Durata: 10 anni Equipaggio: 7 Potenza max.: 110 kw Potenza P/L: 30 kw Uplink: 72 kbits/s Downlink: 43 Mbits/s 14 Ottobre 2005 Bologna 6

7 Progetto SSI Orbita (A) Rappresentazione cilindrica del globo terrestre (B) La stazione spaziale (C) La linea blu è la traccia a terra (ground track) dell orbita della SSI (D) Il circolo rosso è l orizzonte visibile dalla SSI (E) Parametri orbitali (F) Il sole allo zenith 14 Ottobre 2005 Bologna 7

8 Zarya (FGB) 1 A/R Lanciato il 20 Nov 1998 con razzo russo Proton Primo nucleo della Stazione Spaziale Internazionale Zarya provvede alla produzione di energia elettrica Dotato di un sistema di propulsione autonomo per la prima fase SSI 14 Ottobre 2005 Bologna 8

9 Unity (Node1) 2 A Lanciato il 3 Dic 1998 con lo Space Shuttle STS-88 Unity e un modulo di servizio con interfacce per altri moduli Fornito di 6 porte di aggancio: 4 lungo l asse della SSI e 2 perpendicolarmente 14 Ottobre 2005 Bologna 9

10 Zvezda (SM) 1 R Lanciato il 12 Lug 2000 con con il razzo russo Proton Zvezda mantiene le funzioni vitali della SSI (life support system) Fornisce tutti i servizi necessari per la vita dell equipaggio Provvede anche al controllo di assetto e al re-boost della SSI 14 Ottobre 2005 Bologna 10

11 Truss (Z1) and CMG 3 A Lanciato 11 Ott 2000 con lo Space Shuttle STS-92 La Truss rappresenta il supporto esterno per l istallazione dei pannelli solari Contiene i giroscopi (Control Moment Gyros, CMG) per controllare l assetto senza usare i razzi della SSI 14 Ottobre 2005 Bologna 11

12 Soyuz 1 R Lanciato il 31 Ott 2000 con con il razzo russo Soyuz La capsula Soyuz porta a bordo della Stazione il primo equipaggio Rimane attaccata come scialuppa di salvataggio della SSI Ogni sei mesi, la vecchia Soyuz e riportata a terra ed e sostituita da una nuova 14 Ottobre 2005 Bologna 12

13 Soyuz Primo Equipaggio Yuri Gidzenko Bill Shepard Yuri Krikalev 14 Ottobre 2005 Bologna 13

14 Fase 1 Completa 14 Ottobre 2005 Bologna 14

15 1 0 Modulo Fotovoltaico 4 A Lanciato 30 Nov 2000 con lo Space Shuttle STS-97 Il primo dei 4 pannelli solari e delle batterie per la produzione di energia elettrica nella parte americana Comprende anche due radiatori per dissipare il calore prodotto dal sole 14 Ottobre 2005 Bologna 15

16 Destiny (U.S. Lab) 5 A Lanciato 7 Feb 2001 con lo Space Shuttle STS-98 il primo laboratorio orbitale per condurre esperimenti scientifici Rappresenta il nodo centrale dei computers di controllo della SSI 14 Ottobre 2005 Bologna 16

17 Canadarm2 (SSRMS) & Raffaello (MPLM) 6 A Lanciato 19 Apr 2001 con lo Space Shuttle STS-100 Il braccio robotico per continuare la costruzione della Stazione Il modulo di trasporto riusabile per trasportare vari equipaggiamenti ed esperimenti scientifici dalla Terra alla SSI e viceversa 14 Ottobre 2005 Bologna 17

18 Canadarm2 (SSRMS) & Raffaello (MPLM) 14 Ottobre 2005 Bologna 18

19 Quest (Joint Airlock) 7 A Lanciato 12 Lug 2001 con lo Space Shuttle STS-104 E il boccaporto che permette le uscite extraveicolari (EVA) dalla SSI. Il Joint Airlock può supportare sia le tute americane (EMU) che quelle russe (Orlon) 14 Ottobre 2005 Bologna 19

20 Fase 2 Completa 14 Ottobre 2005 Bologna 20

21 Costruzione SSI June 1999 September 2000 December 2000 April 2001 August 2001 April Ottobre 2005 Bologna 21

22 Costruzione SSI STATO ATTUALE Completati 24 sui circa 45 voli di assemblaggio della Stazione Expedition crew 12 e in questo momento a bordo della SSI Circa 230 delle 450 tonnellate sono state lanciate in orbita Costruzione completa per il Ultimo volo di costruzione SSI: Dicembre 2002, STS-113 Montato: Segmento P1 della Truss Prossimo volo verso la SSI: Giugno 2006, STS-121 Missione di supporto logistico 14 Ottobre 2005 Bologna 22

23 Costruzione SSI 14 Ottobre 2005 Bologna 23

24 Elementi Europei ERA ATV MSL/MSG Cryosystem DMS-R MELFI Hexapod Node 3 X-38/CRV Columbus Cupola Node 2 14 Ottobre 2005 Bologna 24

25 Modulo Columbus Un Laboratorio multifunzionale nello Spazio Caratteristiche Massa: 12.8 T Lunghezza: 6.5 m Diametro: 4.25 m Esperimenti Esterni: 4 Racks Esperimenti: 5 ESA, 5 NASA Racks Sottosistemi: 3 Racks di supporto logistico: 3 14 Ottobre 2005 Bologna 25

26 Esperimenti Scientifici European Physiology Module EXPORT ACES Internal Payload Facilities External Payloads Material Science Lab Fluid Science Lab SOLAR Biolab Drawer Rack EuTEF 14 Ottobre 2005 Bologna 26

27 ATV (Automated Transfer Vehicle) ATV e un veicolo di rifornimento per la Stazione Spaziale. Può trasportare materiale di consumo, esperimenti, carburante, cibo ed acqua per l equipaggio Caratteristiche Lunghezza totale: 9 m Diametro max.: 4.5 m Apertura pannelli solari: 22.3 m Capacità di carico utile Dry cargo: 1,5-5,5 ton Acqua: fino a 840 kg Gas (O 2, N 2, aria): fino a 100 kg Propellente SSI: fino a 860 kg Propellant per reboost: fino a 4,9 ton Massa di lancio: max. 20,7 ton 14 Ottobre 2005 Bologna 27

28 A Bordo della Stazione 14 Ottobre 2005 Bologna 28

29 A Bordo della Stazione 14 Ottobre 2005 Bologna 29

30 A Bordo della Stazione 14 Ottobre 2005 Bologna 30

31 Ricerca in Microgravità 14 Ottobre 2005 Bologna 31

32 Ricerca in Microgravità La crescita di cristalli nello spazio, in condizioni di assenza di peso permette di ottenere cristalli quasi perfetti e spesso più grandi che permette una maggiore risoluzione per le analisi ai raggi-x mm A terra 0.50 mm In orbita Le condizioni di microgravità hanno effetto anche sui fenomeni di combustione. Senza i moti convettivi dell aria il comportamento delle fiamme è molto diverso 1g µg 14 Ottobre 2005 Bologna 32

33 Ricerca in Microgravità Ricerca sulla perdita di calcio delle ossa per lunghe permanenze in orbita in assenza di peso Ricerche sulle contromisure per gli astronauti a rischio di calcoli renali durante la permanenza nello spazio. Esperimenti per ottenere cristalli bio-molecolari in microgravità Calcoli di Ossalato di Calcio Cristalli di Ossalato di Calcio nelle urine 14 Ottobre 2005 Bologna 33

34 Osservazioni della Terra 14 Ottobre 2005 Bologna 34

35 Sviluppo Tecnologico 14 Ottobre 2005 Bologna 35

36 Osservazione dell Universo 14 Ottobre 2005 Bologna 36

37 Esplorazione del Sistema Solare Utilizzando la SSI si potranno realizzare nuove infrastrutture in orbita terrestre 14 Ottobre 2005 Bologna 37

38 Esplorazione del Sistema Solare e cominciare ad esplorare altri mondi del sistema solare Per andare oltre la Terra 14 Ottobre 2005 Bologna 38