Stazione Spaziale Internazionale: Computer e Tecnologie

Chi è nato a partire dal 2000, è abituato a sentir parlare della ISS; ovvero la Stazione Spaziale Internazionale. Lanciata nel 1998, da più di 20 anni è il nostro avamposto spaziale per eccellenza. Noi nati prima del 2000 invece, un tempo guardavamo i film di fantascienza e l’idea che un giorno l’umanità potesse avere una rappresentanza fissa nello spazio sembrava potesse essere possibile solo lì. Serie come Star Trek, Star Wars, Spazio 1999, Lost in Space e tante altre ci ispiravano. Ma erano solo racconti fantastici, e tali li consideravamo. Finché non è arrivato il progresso e abbiamo iniziato a cambiare idea. Fin dagli anni ’60 con le missioni Apollo, i nostri genitori e nonni hanno iniziato a vivere nel “futuro”. Ma se al loro tempo il futuro si stava solo avvicinando, per noi oggi è una realtà. Stiamo vivendo nel futuro dell’esplorazione spaziale. La ricerca sta facendo passi da gigante ogni giorno e ormai la direzione è segnata. Ma come funziona la ISS? Quali sono le tecnologie al suo interno? Vediamolo insieme.

I computer e le unità di controllo

Nonostante il paragone con l’Enterprise sia scontato, non immaginatevi la nostra ISS piena di tecnologia super-avanzata. Niente assistenti vocali, niente replicatori di materia (non esistono neanche nella realtà) e niente super computer. Le varie unità di controllo sono dotate di semplici processori 80386SX, volgarmente detto “386”. Esatto, quel 386 che avevamo nelle nostre case negli anni ’90. Qualcuno di voi starà storcendo il naso, ma pensate questo: gli home computer moderni hanno scehde madri e processori avanzati, per poter “sostenere” una macchina con schede grafiche, GPU e schede audio molto potenti. Il più delle volte per far girare videogiochi di ultima generazione. Le unità di controllo della ISS invece, hanno bisogno di un processore che esegua solo alcuni calcoli elementari, come il mantenimento della rotta, il controllo dei sistemi di riciclaggio dell’acqua e dell’aria e i sensori di prossimità esterni (che avvisano l’equipaggio in caso di imminente pericolo di collisione con piccoli detriti). Tali unità di controllo non sono neanche dotate di monitor, alcune hanno solo una tastierina con un mini-display per il controllo dei valori e tutte sono collegate e messe in comunicazione tra di loro.

Ma la ISS non ha solo Unità di controllo. Per monitorare gli esperimenti nei laboratori infatti, come anche per controllare il funzionamento delle unità di controllo, gli astronauti usano laptop Thinkpad con montato sistema operativo Linux Debian (anche se fino al 2013 usavano Windows XP) e iPad. I computer sono distribuiti all’interno della ISS in prossimità delle unità di controllo, lungo i corridoi e all’interno dei vari laboratori. In più ogni astronauta ha due laptop all’interno del proprio alloggio. Uno è il computer di servizio, con il quale può controllare le email di lavoro, scrivere le relazioni sulle attività svolte e pianificare i lavori per il giorno dopo. L’altro invece è il computer personale, scollegato dalla rete interna e collegato a Terra per navigare in internet, fare telefonate e videochiamate ai propri cari e svagarsi nelle ore di pausa. Gli iPad invece, sono forniti direttamente agli astronauti e servono come supporto al lavoro svolto nei laboratori. Sono collegati via wi-fi al resto della Stazione e sono dotati di app dedicate.

Tecnologie di supporto

Ma la ISS non è solo unità di controllo e computer. Nella ISS sono presenti anche diverse tecnologie di supporto, per la vita di tutti i giorni e anche per il lavoro da svolgere. Pensate a quanto costerebbe inviare un cargo da Terra ogni volta che, non so, finisce l’acqua o serve un pezzo di ricambio per un componente meccanico. Quindi, come fanno gli astronauti in questi casi? Per quanto riguarda l’acqua, la ISS è dotata di un impianto di riciclaggio dell’acqua, che la estrae dai rifiuti organici, la depura e la rimette in circolo nel sistema idraulico della stazione. Quasi lo stesso compito è svolto dall’impianto di riciclaggio dell’aria. Il macchinario assorbe l’anidride carbonica, separa le molecole di ossigeno e lo rimette in circolo nell’atmosfera interna. Come fa il riciclatore dell’acqua a “catturare” la pipì per il riciclo? Dalla toilette. Infatti la ISS è dotata di uno speciale WC composto da due tubi: uno per i rifiuti liquidi e uno per i solidi. Andare al bagno sulla ISS non è sicuramente un’esperienza comoda, ma il macchinario fa il suo dovere. Conserva il liquido e, quando il serbatoio è pieno, espelle il solido, che va poi a infrangersi contro l’atmosfera terrestre (quindi le “stelle cadenti” che ogni tanto vedere, potrebbero essere rifiuti organici degli astronauti. Ora che lo sapete, rivedrete il vostro concetto di romanticismo.).

E come fanno gli astronauti per i pezzi di ricambio? Se si danneggiano strumenti come cacciaviti, chiavi inglesi, o pezzi di componenti elettronici e c’è poco tempo per sostituirli, come si può accelerare il processo senza dover aspettare le finestre di lancio per le navette cargo? Con una stampante 3D. All’interno della ISS infatti è presente una stampante 3D, che serve agli astronauti proprio per questo tipo di esigenze. Per gli interventi esterni invece, cioè riparazioni o operazioni di manutenzione che richiedono una EVA (Extra Veihcular Activity, la famosa “passeggiata spaziale”), gli astronauti sono dotati di speciali tute spaziali con jetpack e computer integrati. Indossandole possono uscire e lavorare all’esterno (rimanendo legati alla stazione con apposite corde)

La palestra e la cupola

Per sopperire gli effetti del deterioramento osseo/muscolare derivanti dall’assenza di gravità, ogni astronauta deve dedicarsi all’attività fisica per almeno 2 ore al giorno. Ma come fare ad allenare i muscoli in un ambiente in cui nulla ha un peso? I macchinari della palestra della ISS sono dotati di speciali corde elastiche che legano gli astronauti ai macchinari, operando una resistenza tale da sopperire alla mancanza di gravità. E dopo gli esercizi, tutti nella cupola a guardare la Terra!

Impianto idraulico, macchina del caffè, cibo e attrezzature da laboratorio

Il sistema idraulico della nave è collegato a dei rubinetti. Da questi rubinetti si possono riempire i sacchi per l’acqua da bere e si possono usare anche per idratare il cibo. Esso infatti è conservato disidratato in speciali buste sottovuoto, che vengono idratate prima della consumazione. Purtroppo ancora non abbiamo un sistema capace di riciclare anche i rifiuti solidi, come in Star Trek, quindi per il momento, il cibo deve arrivare da Terra con un cargo. Gli stessi impianti idraulici sono collegati anche alla macchina del caffè (la prima missione di Samantha Cristoforetti serviva, tra le altre cose, a installarla).

Per quanto riguarda il cibo a bordo della stazione, ogni astronauta compila un’intervista prima di partire in cui indica i suoi gusti personali e uno chef a Terra prepara i piatti da disidratare per poi mandarli a bordo con i vari cargo. Ma non è escluso che una volta dentro la ISS, i vari astronauti si scambino i propri piatti regionali, per far assaggiare ai colleghi internazionali un po’ di cucina “locale”. Infine, ricordiamoci che la ISS è un enorme laboratorio scientifico. È quindi dotata di attrezzature per gli esperimenti. Microscopi, serre per le piante (che producono anche ossigeno, in supporto ai riciclatori d’aria), frigoriferi e congelatori.

E nel futuro?

Sebbene la ISS sia quasi giunta alla fine del suo ciclo di vita, ciò non vuol dire che non ne avremo più una. Ma semplicemente che i vari componenti verranno pian piano sostituiti con altri componenti più nuovi, per creare nel tempo una sorta di “upgrade” della Stazione. Un po’ come quando su Star Trek rinnovano le astronavi e l’Enterprise-D diventa Enterprise-E etc. E noi cosa vogliamo vedere nelle prossime versioni della ISS? Io, ad esempio, non disdegnerei una ISS con l’assistente vocale, con una plancia dotata di maxischermo 4k UHD collegato al periscopio da usare sia per le videochiamate, che per guardare fuori. E magari dei moduli abitativi più spaziosi per gli astronauti. Un’area ricreativa con un’altra TV 4K per guardare i film poi, non sarebbe male. Calcolando che oggi gli astronauti usano le aree comuni e gli schermi dei computer per farlo. Nell’ottica del turismo spaziale poi, un modulo aggiuntivo per gli ospiti, con una seconda cupola per osservare la Terra.

E anche per oggi, siamo arrivati alla fine. Vi piacerebbe un giorno far parte dell’equipaggio della ISS? Anche solo come turisti?Fatemelo sapere, io mi trovo su Facebook, Instagram, TikTok e Waveful. Lunga Vita e Prosperità a tutti!

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