Il volo umano

La presenza umana nello spazio sta diventando sempre più un elemento fondamentale dell'intera attività spaziale, grazie anche alle esperienze della MIR e dello Shuttle, che hanno dimostrato la possibilità di vivere ed operare in orbita anche per lunghi periodi e di "partire e tornare" in maniera sicura dallo spazio. La Stazione Spaziale Internazionale ormai prossima all'ultimazione sarà una presenza usuale nei nostri cieli, ed in essa si alterneranno continuamente uomini e donne che vi svolgeranno le loro ricerche e la manterranno in condizione di fornire un ambiente adatto alla vita di ogni giorno, in continua comunicazione ed in regolare contatto con la Terra tramite razzi e navette. In questo grande laboratorio, che opera in condizioni estreme, si metteranno a punto e si sperimenteranno le migliori tecniche per permettere una stabile presenza dell'uomo nello spazio e iniziare l'esplorazione del sistema solare.

L'Italia, che ha da sempre contribuito in maniera sostanziale all'espansione di questa nuova frontiera, ha coerentemente messo a punto un programma a lungo termine per la partecipazione ai voli umani. Il primo astronauta italiano, Franco Malerba, ha volato nel 1992 con la missione italo-americana TSS-1, rimanendo in orbita nello Space Shuttle per 12 giorni (DA VERIFICARE); a questa prima missione è seguita, nel 1996, la missione TSS-1R, con Umberto Guidoni e Maurizio (DA VERIFICARE) Cheli. Nel 1998 l'Italia ha promosso la costituzione, nell'ambito dell'Agenzia Spaziale Europea, di un corpo astronauti europeo nel quale confluissero, oltre agli astronauti dell'ESA, quelli nazionali. Umberto Guidoni, Paolo Nespoli e Roberto Vittori formano l'attuale rappresentanza italiana in ambito europeo. Umberto Guidoni ha volato nuovamente nell'aprile 2001, in uno dei primi voli del modulo italiano MPLM a servizio della stazione spaziale, dove opererà per due settimane in attesa del rientro, pronto ad una nuova assegnazione insieme agli altri. Roberto Vittori sarà impegnato a fine aprile nella missione Marco Polo a bordo di una Soyuz, primo astronauta italiano impegnato in una missione con un vettore russo.

In conseguenza dell'evoluzione nelle attività spaziali, la figura dell'astronauta va gradualmente evolvendo: non sono più richieste, come ai primordi dell'era spaziale, caratteristiche da superuomo ma si stanno ormai delineando delle classi particolari, come i piloti della navetta o gli specialisti nell'operare la strumentazione scientifica, i cosiddetti specialisti di missione, con caratterizzazione più scientifico-ingegneristica. Questa evoluzione proseguirà, anche se ancora per qualche tempo la permanenza nello spazio sarà ridotta a un ristretto numero di individui. Tipicamente, un ragazzo o una ragazza di 15 anni che volessero diventare astronauti dovrebbero intraprendere una carriera universitaria di tipo scientifico (scienze matematiche, ingegneria, medicina o anche chimica) ottenendo un buon curruiculum studi, possibilmente con ottimi voti, magari caratterizzando il loro percorso di studi inserendo alcuni esami su tematiche spaziali. Dopo il percorso universitario dovrebbero sviluppare esperienze lavorative in realtà pubbliche o private che operano in questo settore, nella ricerca o nelle attività produttive, in ambito nazionale o internazionale. Una alternativa è quella di possedere il titolo di pilota collaudatore, differente dal pilota civile. Non meno importante è il profilo attitudinale dei candidati, che dovranno superare prove psico-attitudinali, mediche e di conoscenza fluida della lingua inglese, parlata e scritta, a livello internazionale.

Astronauta

Un astronauta, cosmonauta o taikonauta è una persona che viaggia nello spazio, o è trasportato da qualcosa che lo fa. I criteri per determinare il significato di "viaggio nello spazio" sono vari. Negli Stati Uniti sono considerati astronauti coloro che superano un'altitudine di 50 miglia (circa 80 km). Invece la Federazione Internazionale Aeronautica (FAI) definisce voli spaziali quelli che superano i 100 km. Al 14 ottobre 2004 un totale di 443 persone hanno totalizzato 27472 giorni nello spazio (secondo la definizione americana) inclusi 99 giorni di passeggiate spaziali. Sono invece 437 gli "astronauti" secondo la FAI. Le persone che ad oggi hanno effettuato viaggi nello spazio provengono da 32 paesi.

Varianti internazionali

Per convenzione, un astronauta dell'Agenzia Spaziale Russa, o uno dell'ex Unione Sovietica, è definito cosmonauta. Cosmonauta deriva dal russo космонавт (kosmonavt) che a sua volta deriva dal greco kosmos (universo) e nautes (navigatore). Comunque negli Stati Uniti, il termine "astronauta" è applicato alla persona non appena abbia iniziato l'addestramento, mentre in Russia, un individuo non è un "cosmonauta" fino a che non compie con successo il volo spaziale. Il 14 marzo 1995 l'astronauta Norman Thagard è diventato il primo americano a guidare un veicolo spaziale russo, diventando il primo cosmonauta americano della storia.

Il termine taikonauta è invece usato nel mondo occidentale per identificare cinese. Il termine fu coniato in un newsgroups malese nel 1998. Il termine deriva dal cinese "tàikōng" che significa spazio. In Cina, tuttavia, è usato il termine yuhangyuan ("navigatore dello spazio") per indicare sia gli astronauti che i cosmonauti, ed il termine più vicino che usa la parola "tàikōng" è taikongren, che significa "uomo dello spazio".

Pietre miliari dello Spazio

Il primo cosmonauta di sempre fu Yuri Gagarin il 12 aprile 1961 a bordo del Vostok 1. La prima donna nello spazio fu Valentina Tereshkova, che fu lanciata nello spazio nel Giugno del 1963 a bordo del Vostok 6. Alan Shepard diventò il primo astronauta americano nello spazio nel maggio del 1961. Il 23 luglio 1980, il vietmanita Pham Tuan divenne il primo asiatico nello spazio a bordo dalla Soyuz 37. Il primo astronauta italiano fu Franco Malerba, a bordo dello Space Shuttle il 31 luglio 1992. Il 15 ottobre 2003, a bordo della Shenzhou 5, Yang Liwei divenne il primo taikonauta cinese. C'erano già stati però astronauti americani di origine cinese come: Edward Lu, Taylor Wang e Leroy Chiao.

Il 21 luglio 1969, Neil Armstrong divenne il primo uomo a posare piede sulla Luna, nell'ambito della missione Apollo 11.

La persona più giovane a viaggiare nello spazio fu Gherman Titov, che volò con il Vostok 2 all'età di 26 anni. Il più vecchio fu John Glenn, che viaggiò con la missione STS-95 all'età di 77 anni. La permanenza più lunga nello spazio fu di Valeri Polyakov con 438 giorni. Al 2003 il record di missioni spaziali a cui un individuo ha partecipato era di 7, detenuto da Jerry L. Ross e Franklin Chang-Diaz. La distanza maggiore dalla Terra raggiunta da un astronauta è di 401056 km, nel corso dell'emergenza dell'Apollo 13.

Il primo astronauta a raggiungere lo spazio con una missione privata è stato Mike Melvill, a bordo della SpaceShipOne. Ci sono stati anche turisti spaziali a bordo di missioni governative.

Astronauti Internazionali

Fino alla fine degli anni '70 soltanto Stati Uniti e Unione Sovietica possedevano astronauti attivi. Nel 1976, i russi iniziarono il programma Intercosmos, che prevedeva l'uso di cosmonauti provenienti da 6 paesi del blocco socialista, e un secondo gruppo iniziò l'addestramento nel 1978. Nello stesso anno, L'ESA selezionò 4 astronauti destinati alla prima missione Spacelab, a bordo dello Space Shuttle. Nel 1980, la Francia iniziò le selezioni per due astronauti (chiamati spazionauti), seguita nel 82 dalla Germania, nel 85 dal Giappone, e nell'88 dall'Italia. Molti altri scienziati e specialisti internazionali furono selezionati per le missioni dello Space Shuttle e della Soyuz. Nel 1998, l'ESA ha formato un unico corpo di 18 astronauti, sciogliendo i corpi nazionali di Germania, Francia e Italia.

Addestramento

I primi astronauti, sia americani che sovietici, erano piloti di aerei da caccia, o anche piloti sperimentali provenienti dagli ambienti militari. Gli astronauti-militari ricevono una speciale medaglia celebrativa, conosciuta come Astronaut Badge, e ottenuta dopo il completamento della missione spaziale. Fino ad oggi, 18 astronauti sono morti in missione, e circa altri 10 sono morti durante missioni di addestramento al suolo.

Cosa succede ad un corpo umano che resti nello spazio esterno all'atmosfera privo della protezione della tuta?

La domanda è interessante: nel film "2001 Odissea nello Spazio" il protagonista, per rientrare nell'astronave, è costretto a compiere un breve tragitto nello spazio senza tuta, e apparentemente non subisce alcun effetto. In un altro film, "Total Recall" con Schwarzenegger, invece, gli umani che restano sulla superficie di Marte a pressione ridotta iniziano ad esplodere dopo pochi secondi.
Per rispondere a questa domanda, sono stati condotti alcuni esperimenti in campane da vuoto con animali, ed è anche noto che negli anni '60 alla NASA, per un errore, un tecnico finì per circa 15 secondi a pressione ridotta in una campana da vuoto. A quanto se ne sa, entro 15 secondi di permanenza non si ha alcun danno irreversibile. Il suddetto tecnico riferì di aver sentito l'aria fuoriuscire da occhi, bocca, ecc... finché non perse i sensi, a causa della mancanza di ossigeno, ma ristabilita la pressione riprese i sensi e non ebbe alcuna conseguenza.
Il corpo umano, a causa dell'effetto contenitivo della pelle e dei tessuti, benché abbia una pressione interna di circa 1 atmosfera, non esplode affatto. Dopo alcuni secondi comincia lentamente a gonfiarsi, a causa della formazione di vapore acqueo nei tessuti molli e nel sangue, ma la morte sopraggiunge molto prima per mancanza d'ossigeno. In ogni modo, anche se il soggetto riuscisse a sopportare la mancanza di ossigeno per più di 30 secondi, trascorso questo tempo il sangue, saturato di gas, farebbe perdere efficienza al cuore e si avrebbe rapidamente un collasso circolatorio. Oltre a ciò, i gas fuoriuscenti dal corpo ne sottraggono rapidamente il calore. Sembra comunque non sia consigliabile trattenere il respiro, come sott'acqua, perché può danneggiare i polmoni: non c'è da impedire che l'acqua vi entri, semplicemente non c'è nulla da respirare.
Per concludere, sembra che la scena di "2001 Odissea nello spazio" sia piuttosto realistica e un essere umano che restasse nello spazio senza tuta per alcuni secondi non avrebbe alcuna conseguenza. Nei pochi secondi di coscienza potrebbe anzi adoperarsi per rientrare nell'astronave. I danni principali sarebbero le scottature alla pelle, per l'esposizione alla radiazione solare senza lo schermo atmosferico o della tuta.

Alcuni riferimenti bibliografici:

The Effect on the Chimpanzee of Rapid Decompression to a Near Vacuum, Alfred G. Koestler ed., NASA CR-329 (Nov 1965).

Experimental Animal Decompression to a Near Vacuum Environment, R.W. Bancroft, J.E. Dunn, eds, Report SAM-TR-65-48 (June 1965), USAF School of Aerospace Medicine, Brooks AFB, Texas.

Survival Under Near-Vacuum Conditions in the article "Barometric Pressure," by C.E. Billings, Chapter 1 of Bioastronautics Data Book, Second edition, NASA SP-3006, edited by James F. Parker Jr. and Vita R. West, 1973.