LE ASTRONAVI

LE ASTRONAVI

Il lancio e la messa in orbita di satelliti artificiali doveva rappresentare la prima fase di un programma più complesso che prevedeva il lancio nello spazio di cabine con a bordo esseri umani. Sia da parte sovietica che da parte americana, infatti, molti dei lanci successivi alla messa in orbita dei primi satelliti artificiali avevano già verificato, spesso con l'ausilio di cavie animali, le possibilità di sopravvivenza di organismi viventi nello spazio. Effettivamente fra il 1960 e i primi mesi del 1961, cioè nel periodo che doveva precedere il lancio della «Vostok I» con a bordo Yuri Gagarin (il primo uomo a compiere, il 12 aprile 1961, un'orbita completa attorno alla superficie terrestre, spingendosi fino ad un'altezza massima di 302 chilometri), gli scienziati sovietici avevano posto in orbita alcune «navicelle cosmiche», contenenti insetti ed altri animali. Ma anche dopo i primi riusciti lanci di Yuri Gagarin e dei suoi immediati successori restavano ancora molti problemi da risolvere prima di poter realizzare il lancio di astronavi capaci non solo di ruotare attorno alla Terra, ma addirittura di sfuggire alla sfera d'attrazione terrestre e di allontanarsi nello spazio cosmico per missioni della durata di più giorni. Si trattava innanzi tutto dei numerosi problemi connessi con la possibilità di sopravvivenza degli organismi umani in un tipo d'ambiente completamente diverso da quello abituale e con le loro reazioni alle più disparate sollecitazioni cui sarebbero stati sottoposti nel corso delle imprese.

Una prima incognita era indubbiamente rappresentata dalle reazioni che l'organismo umano avrebbe manifestato in seguito ad una più o meno prolungata condizione di mancanza di peso che, oltre a notevoli problemi di equilibrio, avrebbe potuto comportare disturbi soprattutto all'apparato circolatorio. Proprio per ovviare a questi inconvenienti ogni astronauta viene sottoposto ad una lunga fase di preparazione e di addestramento alle condizioni nelle quali presumibilmente si troverà ad operare nel corso delle imprese spaziali.

Fra le tante prove a cui è sottoposto in questa lunga fase di preparazione una delle più indicative è quella della verifica delle sue condizioni dopo una salita fittizia nelle camere di decompressione o delle sue reazioni dopo il collaudo di resistenza alle accelerazioni che viene realizzato per mezzo di una centrifuga. L'adattabilità o meno all'assenza di gravità viene verificata nel corso di voli parabolici fatti loro compiere a bordo di aerei. Nel corso di quei voli essi sono dapprima agganciati ai loro sedili, poi sono liberi di muoversi in ogni direzione: allora devono eseguire diversi lavori che implicano movimenti coordinati delle membra, rotazioni rapide del corpo, spostamenti all'interno della cabina, ecc. Attraverso l'esposizione a temperature dell'ordine di 54 gradi centigradi, in presenza di un'umidità relativa del 20 per cento, si verifica il loro grado di resistenza anche a temperature piuttosto elevate. Un grande valore assumono anche le prove di confinamento, in quanto l'aspirante pilota può palesare, nel corso di tale esperimento, leggeri stati di claustrofobia (insofferenza per i luoghi chiusi), di angoscia, di allucinazione che è utile svelare per tempo. Naturalmente estremamente scrupolosi ed approfonditi sono gli esami clinici, che tendono ad accertare il perfetto funzionamento dell'apparato respiratorio, di quello cardio-vascolare e del sistema nervoso, oltre che dei vari organi di senso. Ogni navicella spaziale, a sua volta, presenta nel suo interno particolari condizioni tali da rendere più sicura ed agevole la permanenza degli astronauti.

La navicella spaziale, pur nel variare delle sue dimensioni, è costituita essenzialmente da una cabina stagna, separata dall'ambiente limitrofo con chiusure ermetiche, ed è dotata di un'atmosfera artificiale propria, cioè epurata dai residui e in equilibrio termico. L'esiguità dell'impianto fa si che ogni variazione nell'apporto o nel consumo dell'ossigeno, come ogni modificazione nell'eliminazione o nella produzione di anidride carbonica e dell'acqua, abbiano una ripercussione rapida ed ampia sulla composizione dell'atmosfera artificiale; per cui il problema fondamentale è quello dell'«acclimatazione» dell'aria della cabina, che deve funzionare in maniera tale da poter assicurare un ambiente ottimale per l'attività umana.

Durante un volo spaziale l'uomo ha bisogno, inoltre, di ossigeno, di acqua e di alimenti vari, ma è evidente che le riserve accumulate a bordo di una navicella cosmica non possono essere illimitate, per cui è necessario ricorrere a procedimenti che permettano di ricostituire l'acqua, le sostanze alimentari e l'ossigeno per mezzo della rigenerazione dei rifiuti individuali: si tratta, in sostanza, di creare nel ristretto spazio di una navicella interetaria una specie di microcosmo, un «sistema ecologico» capace di riprodurre le condizioni della Terra. Una valida tecnologia permette di ottenere acqua potabile, che risponde a tutte le condizioni sanitarie ed igieniche desiderabili, partendo dall'urina. Per mezzo di appropriati metodi fisico-chimici può essere estratto l'ossigeno dall'anidride carbonica prodotta dalla respirazione.

Molto più difficili da ricostituire sono invece le sostanze alimentari; si pensa di riprodurre all'interno della cabina spaziale il ciclo degli scambi chimici ed energetici che esiste tra l'uomo e il suo ambiente naturale, ispirandosi il più fedelmente possibile al ciclo biologico generale della Terra, dove i vegetali hanno una parte essenziale, in quanto le piante verdi utilizzano l'energia delle radiazioni solari per convertire l'anidride carbonica in idrati di carbonio ed ossigeno. Per il momento si tratta di problemi affrontati sperimentalmente.

Uno dei primi problemi ad essere affrontati, nella previsione di viaggi spaziali, è stato quello di abituare gli astronauti a muoversi e a compiere operazioni in assenza di gravità. E' un aspetto dell'astronautica che ha assunto importanza via via maggiore.

Sono stati compiuti esperimenti di permanenza nello spazio per periodi sempre più lunghi, soprattutto da parte di astronauti sovietici. Ciò è importante non tanto in vista di lunghi viaggi nello spazio, che oggi appaiono poco giustificati, quanto per preparare equigi in grado di lavorare per lunghi tempi nelle stazioni speciali in orbita attorno alla Terra.