MOTO RETTILINEO

Formula del moto rettilineo uniforme: v=\dfrac{s}{t}

Formula del moto rettilineo uniformemente accelerato: v={a}\cdot{t}

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Stazione Spaziale Internazionale (ISS)

La Stazione Spaziale Internazionale è una stazione spaziale dedicata alla ricerca scientifica che si trova in orbita terrestre bassa, gestita da diverse agenzie spaziali: la statunitense NASA, la russa RKA, l’europea ESA, la giapponese JAXA, la canadese CSA. Il suo obiettivo  è quello di sviluppare e testare tecnologie per l’esplorazione spaziale, sviluppare tecnologie in grado di mantenere in vita un equipaggio in missioni oltre l’orbita terrestre e acquisire esperienze operative per voli spaziali di lunga durata, oltre che servire come un laboratorio di ricerca in un ambiente di microgravità. Viene mantenuta ad un’orbita compresa tra i 330 km e i 435 km di altitudine e viaggia a una velocità media di 27 600 km/h, completando 15,5 orbite al giorno. Il suo equipaggio è costituito da due a sei astronauti o cosmonauti, che vengono sostituiti periodicamente; è abitata ininterrottamente dal 2 novembre 2000. La Stazione Spaziale Internazionale offre il vantaggio di essere una piattaforma a lungo termine in ambiente spaziale, e ciò consente di condurre esperimenti di lunga durata in assenza si peso. La presenza di un equipaggio permanente permette anche di monitorare, integrare, riparare e sostituire gli esperimenti e le componenti della stessa navicella spaziale. Gli scienziati a terra hanno inoltre accesso rapido ai dati forniti dal personale di volo e possono modificare esperimenti o fare arrivare nuovi prodotti in breve tempo.

RICERCA SCIENTIFICA

I principali campi di ricerca comprendono la ricerca sull’uono, la medicina spaziale, la biologia, la fisica, l’astronomia (inclusa la cosmologia) e la metereologia. La ricerca sulla ISS ha migliorato le conoscenze degli effetti sul corpo umano della permanenza nello spazio a lungo termine. Gli studi si sono concentrati sull’atrofia muscolare, sulla perdita di tessuto osseo e sulle dinamiche dei fluidi. I dati saranno utilizzati per determinare se la colonizzazione dello spazio e voli umani di lunga durata siano fattibili: i dati sulla perdita di massa ossea e muscolare suggeriscono che ci sarebbe un significativo rischio di fratture e problemi di circolazione se gli astronauti atterrassero su un pianeta dopo un lungo viaggio interplanetario (come ad esempio un viaggio della durata di sei mesi, necessari per raggiungere Marte). Inoltre, importanti studi medici vengono condotti a bordo della ISS attraverso il National Space Biomedical Research Institute (NSBRI), tra questi l’Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity in cui gli astronauti, sotto la guida di esperti a Terra, eseguono ecografie.  I ricercatori stanno studiando anche l’effetto di un ambiente in quasi assenza di peso sulla evoluzione, lo sviluppo, la crescita e sui processi interni di piante e animali. In risposta ad alcuni di questi dati, la NASA si propone di indagare gli effetti della microgravità sulla sintetizzazione e crescita di tessuti umani e di proteine sconosciute che possono essere prodotte nello spazio. Gli studi in microgravità sulla fisica dei permette ai ricercatori di capire meglio il loro comportamento: infatti poiché i fluidi nello spazio possono essere mescolati senza dover tenere conto del loro peso, è possibile studiare quelle combinazioni di liquidi che non si mescolerebbero sulla Terra. Grazie ad esperimenti condotti all’esterno della stazione, a temperature molto basse ed in quasi assenza di peso sarà possibile ampliare le nostre conoscenze sugli stati della materia (in particolare sui superconduttori). Nel campo della fisica, grosse aspettative vengono da Alpha Magnetic Spectometer, un rivelatore utilizzato per la fisica delle particelle progettato per la ricerca di nuovi tipi di particelle tramite la misura ad alta precisione della composizione dei raggi cosmici.

COM’È ORGANIZZATA LA ISS

L’assemblaggio della Stazione Spaziale Internazionale ha costituito un imponente sforzo di architettura spaziale, iniziato nel novembre del 1998. I moduli russi sono stati messi in orbita tramite lanciatori senza equipaggio e agganciati in modo automatico. Tutti gli altri elementi sono stati portati grazie ai voli dello Space Shuttle e assemblati dai membri dell’equipaggio della navetta o della stazione per mezzo di attività extraveicolari e con l’utilizzo del braccio robotico. Al 5 giugno 2011, sono state effettuate complessivamente 159 passeggiate spaziali finalizzate all’assemblaggio per un totale di oltre 1 000 ore di lavoro, 127 di queste passeggiate hanno avuto origine dalla stazione, le rimanenti Stazione Spaziale Internazionale32 hanno avuto luogo dalla navetta ancorata ad essa. La ISS presenta 800 metri cubi di spazio abitabile ed è lunga 100 metri. È stata costruita pezzo per pezzo unendo insieme dei grandi moduli cilindrici, realizzati dall’agenzia spaziale russa, come Zvezda (Stella) e Zarya (Alba), altri dagli Stati Uniti e dall’Europa, con un particolare impegno da parte dell’Agenzia Spaziale Italiana che ha anche partecipato alla costruzione di molte delle strumentazioni di bordo. Ai lati del tubo principale lungo 100 metri si aprono magazzini, laboratori, camere secondarie dove gli astronauti vivono, conducono gli esperimenti ed eseguono osservazioni della Terra. Al centro della Stazione c’è un lungo asse dal quale si aprono i 16 pannelli solari principali, che servono per dare energia alla ISS.

Il numero di abitanti a bordo della Stazione è di solito stabile: ci vivono sei astronauti con tempi di permanenza sfalsati, in modo che a ogni sostituzione tre nuovi membri diano il cambio ad altrettanti colleghi. Nelle missioni di lunga permanenza, come quella di Samantha Cristoforetti, si resta a bordo per circa sei mesi, un tempo ritenuto sufficiente per comprendere meglio gli effetti della microgravità sull’organismo umano e i modi per contrastarne le conseguenze, in vista di futuri viaggi nello Spazio particolarmente lunghi.

TECNOLOGIE:

Controllo dell’assetto e dell’altitudine

La ISS è mantenuta in un’orbita quasi circolare, con un’altitudine minima media di 278 km e un massima di 460 km. Viaggia a una velocità media di 27724 km all’ora e completa 15,7 orbite al giorno. La massima altitudine normale è 425 km per consentire l’aggancio con le navette Sojuz. Poiché la stazione perde costantemente quota a causa di un leggero attrito atmosferico ha bisogno di essere riportata più in alto circa ogni anno. Questo incremento di altitudine può essere effettuato tramite i due motori principali posti sul modulo di servizio Zvezda, tramite una navetta di rifornimento Progress o con l’ATV dell’ESA. Ci vogliono circa due orbite (tre ore) perché l’incremento di altitudine possa essere completato. La posizione della stazione e la velocità vengono stabilite in maniera indipendente grazie al sistema statunitense GPS (Global Positioning System) e il sistema russo GLONASS.

L’orientamento della stazione è mantenuto in modo attivo attraverso dei giroscopi di controllo alimentati elettricamente. Quando questi raggiungono la saturazione, si procede alla loro desaturazione tramite piccoli propulsori a razzo montati all’esterno della stazione e controllati dal settore russo. L’assetto viene misurato attraverso sensori di orizzonte posti su Zvezda e tramite il GPS. Queste informazioni vengono poi inviate ai vari sistemi di controllo.

Alimentazione

L’alimentazione della stazione è fornita tramite pannelli fotovoltaici che convertono la radiazione solare incidente in corrente elettrica.  I segmenti russi della stazione utilizzano una corrente continua a 28 volt. Nel resto della stazione i pannelli solari forniscono tensioni comprese tra 130 e 180 volt. La tensione è stabilizzata e poi portata a 160 volt DC per essere immessa nella stazione e poi convertita a 124 volt per le esigenze degli utilizzatori; la potenza viene convertita e suddivisa tra i due segmenti della stazione. Utilizzare linee ad una tensione più alta (da 130 a 160 volt) consente di ridurre i diametri dei fili per il trasporto di corrente e quindi di ridurre il materiale necessario per la loro fabbricazione e di conseguenza il peso del carico al lancio.

VITA A BORDO

Giornata tipo

La giornata tipo per l’equipaggio inizia con la sveglia alle 06:00, seguita da attività di post-sonno e un controllo generale della stazione. L’equipaggio poi consuma la prima colazione e partecipa ad un briefing di pianificazione quotidiana con il Controllo Missione. Il lavoro inizia poi alle 08:10 fino alla pausa la pausa pranzo delle 13:05 che dura circa un’ora. Il pomeriggio è invece dedicato a diverse attività che si concludono alle 19:30 con una cena e un briefing. Gli astronauti si recano a dormire alle 21:30. L’equipaggio lavora generalmente dieci ore al giorno in un giorno feriale e cinque ore il sabato, con il resto del tempo dedicato al riposo o ai lavori rimasti incompiuti.

Giorno e notte
La Stazione Spaziale Internazionale impiega circa un’ora e mezza per compiere un giro completo intorno alla Terra: compie quindi 16 orbite in un giorno terrestre. Il fuso orario di riferimento usato sulla ISS è il tempo coordinato universale (UTC): (quando per gli astronauti sono le 14 in Italia sono le 15 dell’ora solare o le 16 dell’ora legale).

Esercizi fisici

Per evitare atrofie muscolari, osteopatia, rallentamento del sistema muscolare o riduzione dei globuli rossi, ogni astronauta passa due ore al giorno a compiere esercizi fisici. i ricercatori ritengono che l’esercizio fisico sia una buona protezione per le ossa e serva anche a contenere la perdita di massa muscolare che si ha quando si vive per lungo tempo senza gravità.

FONTI: Wikipediailpost

L’infinito

Sempre caro mi fu quest’ermo colle,
e questa siepe, che da tanta parte
dell’ultimo orizzonte il guardo esclude.
Ma sedendo e mirando, interminati
spazi di là da quella, e sovrumani
silenzi, e profondissima quïete
io nel pensier mi fingo, ove per poco
il cor non si spaura. E come il vento
odo stormir tra queste piante, io quello
infinito silenzio a questa voce
vo comparando: e mi sovvien l’eterno,
e le morte stagioni, e la presente
e viva, e il suon di lei. Così tra questa
immensità s’annega il pensier mio:
e il naufragar m’è dolce in questo mare.

Giacomo Leopardi