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Parmitano e l’acqua nel casco

27 Ago

Come forse avrete letto dai giornali, il 16 Luglio scorso ci sono stati alcuni problemi durante la seconda “passeggiata spaziale” per il nostro astronauto Parmitano che si trova sulla Stazione Spaziale Internazionale. La notizia e’ passata un po’ in sordina, complice anche il periodo estivo, e anche sui giornali che ne hanno parlato, il discorso e’ stato un po’ fumoso e poco specifico.

Cosa e’ successo?

Facciamo un breve riassunto. Il 16 Luglio era prevista una seconda EVA, che sta per Attivita’ Extra-Veicolare (quella che normalmente chiamiamo passeggiata spaziale), di 6 ore per fare dei lavori straordinari all’esterno della ISS. I lavori prevedevano la preparazione della stazione per accogliere, entro la fine dell’anno, un nuovo modulo russo che dovrebbe essere connesso alla ISS.

Alla EVA hanno partecipato Parmitano e Chris Cassidy, astronauta americano di grande esperienza con alle spalle ben 7 passeggiate. Qualche decina di minuti dopo l’inizio dei lavori, il nostro astronauta ha avvisato il centro di controllo NASA di Houston, che stava seguendo tutte le manovre da terra, di sentire dell’acqua vicino al collo. Inizialmente, gli esperti NASA hanno pensato ad un’eccessiva sudorazione, causata anche dalla fatica e dallo stress. Dopo qualche altro minuto, Parmitano ha pero’ comunicato che l’acqua continuava ad aumentare e stava diventando un problema.

Ora, tenete conto che siamo in assenza di gravita’, condizione per cui l’acqua e’ si in forma liquida, perche’ all’interno della tuta pressurizzata, ma e’ tenuta insieme solo dalla tensione superficiale. In questa condizione, il liquido si presenta come delle gocce piu’ o meno grandi che fluttuano all’interno del casco dell’astronauta.

La presenza di acqua che continuava ad aumentare, cominciava ad entrare nel naso e negli occhi di Parmitano, rendendo la respirazione difficile e la visibilita’ compromessa. Questa situazione ha fatto scattare l’allarme al centro controllo di Houston che ovviamente ha ordinato subito il rientro all’interno della ISS, dopo circa 90 minuti dall’inizio delle operazioni.

Parmitano ha raccontato questi momenti di paura, ma non ha mai perso la calma e la mente lucida. Come potete immaginare, gli astronauti sono addestrati per poter gestire situazioni anche difficili senza perdere il controllo. In caso contrario, un eccessivo allarmismo potrebbe causare conseguenze molto gravi.

Parmitano aiutato da Cassidy e seguendo il cavo che lo teneva legato alla ISS e’ riuscito a rientrare all’interno in pochi minuti dove c’erano ad accoglierlo gli altri occupanti della ISS che hanno pressurizzato la zona di ingresso e lo hanno aiutato a togliere il casco. Come riportato dal comunicato NASA, l’astronauta stava bene anche se molto stanco, e aveva all’interno del casco circa mezzo litro di acqua.

Ragionando ora, sapendo che tutto e’ andato bene, sembra veramente assurdo rischiare di morire affogati nello spazio. Proprio questo e’ stato infatti il rischio corso da Parmitano. I molti giornali che hanno riportato la notizia, non hanno pero’ risposto ad una domanda, se vogliamo, scontata, da dove proveniva quell’acqua?

Come prima ipotesi, i tecnici NASA hanno pensato che provenisse dal cosiddetto “drink pack”, cioe’ un serbatoio di acqua potabile munito di cannuccia nel casco e che serve per idratare gli astronauti durante le EVA. Questa ipotesi e’ stata pero’ smentita dallo stesso Parmitano che, nelle prime fasi dell’incidente, ha assaggiato un goccia di questo liquido, comunicando che non si trattava di acqua potabile.

Dunque?

Per poter rispondere alla domanda, e’ necessario vedere come e’ fatta una tuta spaziale moderna. Questo e’ uno schema illustrato delle varie parti:

Tuta spaziale usata durante le EVA

Tuta spaziale usata durante le EVA

Ovviamente, la tuta e’ munita di tantissimi strumenti sia scientifici che di diagnostica per controllare lo stato dell’astronauta. In tal senso, troviamo un dosimetro, una telecamera, una valvola di regolazione della temperatura interna, la radio, il controllo dell’ossigeno, un sistema elettrocardiografico per controllare le funzioni cardiache dell’astronauta, ecc. Con un totale di circa 10 strati diversi.

Come vedete, il serbatoio di acqua potabile e’ posizionato vicino al casco. Questa ipotesi e’ pero’ stata smentita da Parmitano durante le prime fasi dell’incidente. Nella tuta e’ presente anche un “pannolone” super assorbente detto MAG. Non c’e’ ovviamente nulla di strano nella presenza di questo accessorio se pensiamo che, come nel caso dell’incidente, la EVA prevista era di ben 6 ore all’esterno della ISS. Ovviamente, e’ da escludere anche che il liquido presente nel casco fosse urina, dal momento che il sistema di drenaggio e’ in grado di assorbire volumi molto maggiori di quelli normalmente espulsi da un astronauta.

Fate pero’ attenzione ad un particolare, nell’immagine della tuta vedete che e’ presente una calzamaglia refrigerante. Questo sistema e’ presente per mantenere una temperatura confortevole all’interno. Come sapete, l’escursione passando da una zona verso il Sole ad una in ombra puo’ normalmente superare i 100 gradi, mentre la temperatura all’interno deve rimanere confortevole per l’astronauta. Poiche’ nello spazio, essenzialmente nel vuoto, lo scambio di calore non puo’ avvenire con convezione, un sistema di tubicini fa scorrere l’acqua intorno al corpo estraendo calore. Il liquido refrigerante viene poi convogliato al Primary Life Support System situato sulla vita, che altro non e’ che uno scambiatore di calore.

La zona del casco da cui Parmitano ha sentito inizialmente il liquido.

La zona del casco da cui Parmitano ha sentito inizialmente il liquido.

Come riportato sia da Parmitano che dalla NASA, il liquido presente nella tuta dell’astronauta proveniva proprio dal sistema refrigerante. Purtroppo, ancora oggi, non e’ nota la posizione esatta della perdita. Ovviamente, la tuta in questione non viene piu’ utilizzata. Nell’immagine di fianco, trovate anche una foto della zona del casco da cui Parmitano ha sentito per la prima volta fluire liquido. L’immagine e’ stata postata su twitter da un altro astronauta presente nella ISS, Douglas H. Wheelock.

Fortunatamente, l’incidente non ha avuto conseguenze per il nostro astronauta. Una situazione di questo tipo non si era mai verificata durante un EVA, per cui sono stati aggiornati anche i rischi possibili durante le passeggiate spaziali. Credo che il modo migliore per concludere questo articolo, sia riportare fedelmente le parole dello stesso Parmitano scritte subito dopo il suo incidente:

Lo Spazio è una frontiera, dura e inospitale, in cui noi siamo ancora degli esploratori e non dei coloni. La bravura dei nostri ingegneri, e la tecnologia che abbiamo a disposizione, fa sembrare semplici cose che non lo sono, e a volte forse lo dimentichiamo.

Meglio non dimenticare.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Troppo caldo …. aumenta il ghiaccio?

7 Apr

L’aumento delle temperature globali e’ certamente un fenomeno risaputo e noto a tutti. Ora, per quanto riguarda le cause di questo aumento, non esiste una spiegazione unica e condivisa da tutti. Si puo’ parlare di inquinamento ad opera dell’uomo, di naturale ciclo del nostro pianeta, di aumento delle temperature osservato anche su altri pianeti del sistema solare. Insomma, tante ipotesi, tutte con basi scientifiche alle spalle, ma tra cui, ad oggi, non si e’ potuta individuare la reale causa di questo aumento. Solo per chiarezza, quando si parla di aumento globale delle temperature, non dobbiamo certamente pensare che di inverno, ad esempio in Italia, troveremo 30 gradi. L’aumento globale delle temperature consiste in un incremento al massimo di 1-2 gradi a livello mondiale, che comunque rappresenta una notevole variazione ai complicati e delicati equilibri dell’ecosistema Terra. Mia personale opinione e’ che ovviamente l’inquinamento umano contribuisce a questo incremento, ma non e’ possibile individuare una sola causa per l’aumento delle temperature. Secondo il mio punto di vista, tutte le cause viste in precedenza contribuiscono singolarmente ed in parti anche diverse a questo aumento.

Detto questo, vorrei ora parlarvi di un articolo apparso sulla rivista Nature Geoscience solo qualche giorno fa e che parla dei ghiacci dell’Antartide, cioe’ del Polo Sud.

paradosso-polo-sud

Per prima cosa vi riporto il link in cui e’ possibile leggere l’abstract dell’articolo:

NatureGeo Antartic Ice

Partiamo dai fatti. Come anticipato, e’ cosa nota un aumento delle temperature a livello mondiale. Ora, al polo Nord e al polo Sud del nostro pianeta, cioe’ nell’Artico e in Antartide, sono presenti enormi calotte di ghiaccio. La quantita’ di ghiaccio presente non e’ costante nel tempo, ma presenta delle variazioni stagionali e sul lungo periodo da sempre studiate e tenute sotto controllo. In presenza di un aumento delle temperature, istintivamente quello che si potrebbe pensare e’ che i ghiacci di entrambi i poli si stiano ritirando.

In realta’ questo non e’ vero in entrambi i poli.

Cerchiamo di capire meglio.

Dalle osservazioni su lungo periodo, si evidenzia come i ghiacci del polo nord stiamo diminuendo sempre piu’ velocemente, mentre in realta’, soprattutto durante gli inverni, quelli del polo sud siano in aumento.

Come e’ possibile tutto questo?

Anche se puo’ sembrare assurdo, la spiegazione e’ proprio da ricercarsi nell’aumento delle temperature globali. Fa caldo, quindi aumenta il ghiaccio!

Andiamo con ordine.

L’aumento delle temperature provoca ovviamente lo scioglimento superficiale dei ghiacci. Questo processo riversa nei mari dell’Antartide grosse quantita’ di acqua dolce molto fredda. Dunque? Queste acque formano uno strato superficiale negli oceani che di fatto isola i ghiacchi del pack degli strati piu’ profondi dei mari che si trovano a temperatura piu’ alta. In questo modo, avremo una sorta di mantello protettivo del pack che quindi aumentera’ trovandosi isolato dagli effetti del riscaldamento globale.

Questo processo, come anticipato, e’ stato studiato e ipotizzato basandosi sui dati raccolti su circa 20 anni di osservazione dei ghiacci in Antartide.

Come spesso avviene in questi casi, quella mostrata non e’ l’unica spiegazione data al fatto certo che e’ l’aumento dei ghiacci in Antartide. Secondo un altro studio, condotto da un team di scienziati inglesi, l’apparente paradosso dell’Antartide puo’ essere spiegato prendendo in esame i dati delle correnti di aria. Secondo quest’altro studio, la circolazione diversa dei venti in Antartide innescherebbe un flusso di aria piu’ fredda responsabile dunque dell’aumento di ghiaccio.

Come vedete, e come anticipato, ci sono due ipotesi molto affascinanti, ognuna basata su dati scientifici reali, per spiegare questo apparente paradosso. Sia l’andamento dei venti che lo scioglimento superificiale dei ghiacci sono documentati e osservati su lungo periodo. Ora, non resta che attendere per capire quale di queste due possibili cause sia responsabile dell’aumento del ghiaccio dell’Antartide. Magari, anche in questo caso, entrambe le soluzioni proposte si dimostreranno valide, e gli effetti osservati potrebbero essere dovuti ad una concausa di queste due ipotesi.

 

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