Con una laboriosa spacewalk di ben 8 ore e 13 minuti i cosmonauti russi Aleksandr Misurkin e Anton Shkaplerov hanno completato, tra il 2 e il 3 febbraio, l’aggiornamento di un importante componente del sistema di comunicazione della sezione russa della Stazione Spaziale Internazionale.
Obiettivo principale dell’EVA russa numero 44 (la duecentosettesima “passeggiata” nella storia della ISS) era infatti la sostituzione del ricevitore radio ShA-317A-II e di altri circuiti elettronici dell’antenna ad alto guadagno “Lira”, collocata a poppa del modulo Zvezda, in modo da consentirle di dialogare con la versione attuale del sistema di data-relay Luch, l’equivalente Roscosmos del network americano TDRS.
I tre satelliti della terza generazione Luch, collocati in orbita geostazionaria tra 2011 e 2014, permettono di realizzare una comunicazione quasi ininterrotta tra il centro di controllo a terra e i veicoli in orbita, come le navicelle Sojuz e Progress della serie MS. Grazie a quest’ultimo aggiornamento anche la sezione russa della Stazione Spaziale potrà a breve contare su un collegamento in banda K fino a 150 Mbit/s, che sarà dedicato ai canali voce, video, di telemetria e dei dati degli esperimenti, liberando risorse del sistema americano che potranno essere riallocate a supporto di vari payload scientifici collocati negli ultimi anni dentro e fuori la stazione.
Il retro di Zvezda fotografato da STS-127 nel luglio del 2009. L’antenna Lira sporge sulla destra, collegata al retro della stazione da un grosso braccio, ancorato sul fondo del modulo. (Credit: NASA)
A dispetto delle notevoli dimensioni, che la rendono ben riconoscibile nelle foto che ritraggono la Stazione Spaziale, l’antenna, ancorché funzionante, è rimasta pressoché inutilizzata per oltre 17 anni. Le ragioni di questa strana vicenda risalgono al periodo di particolare difficoltà vissuto dalla cosmonautica russa dopo la fine dell’URSS.
La realizzazione di un sistema orbitale per il trasferimento dati a supporto dei programmi Sojuz e Salyut era infatti già stata avviata in tempi sovietici, con i primi quattro Luch, denominati Altair, lanciati tra 1984 e 1995. Una seconda generazione (nome in codice Gelios) avrebbe dovuto servire la Mir, ma solo uno dei satelliti previsti raggiunse l’orbita nel 1995 e smise di funzionare già nel 1998. Il progetto fu congelato per mancanza di fondi e la Mir, nei suoi ultimi anni di vita, dovette tornare a servirsi per le comunicazioni delle stazioni di terra.
Quando Zvezda fu lanciata nel luglio 2000 le speranze di ridar vita a Gelios non erano ancora morte. Non a caso il modulo russo fu dotato di due sistemi di trasmissione dati: Regulus, per le comunicazioni con le stazioni di terra, e Lira per il collegamento a banda larga con futuri Luch. Il progetto per un nuovo network per data relay fu effettivamente riavviato da Roscosmos nel 2009 ma, ovviamente, con una nuova generazione di satelliti, tecnologicamente aggiornati. Per potersene avvalere anche i sistemi di Zvezda dovevano essere rammodernati, con la sostituzione di componenti ormai obsoleti.
È per questa ragione che Misurkin e Shkaplerov sono usciti dalla stazione spaziale, attraverso il boccaporto del modulo Pirs, quando in Italia erano le 16.34 del 2 febbraio. Anton – che anche i lettori di AstronautiNEWS più distratti ricorderanno come collega di Samantha Cristoforetti, durante la Expedition 42-43 – indossava la Orlan MK (per l’esattezza la n. 6), mentre Misurkin utilizzava la nuova versione aggiornata della tuta (MKS n. 4), che è stata trasportata sulla stazione nel giugno del 2017 ed è stata testata per la prima volta da Fyodor Yurchikhin nell’agosto scorso.
La nuova tuta Orlan MSK n. 4 indossata dal cosmonauta Aleksandr Misurkin durante l’EVA 44. (Credit: NASA)
I due cosmonauti si sono diretti verso quello che rispetto al suo movimento orbitale è il “retro” della Stazione Spaziale e hanno iniziato a lavorare sull’antenna Lira. In primo luogo occorreva sbloccarne il braccio, per permettere il suo spostamento, comandato da terra, nella stessa posizione che aveva al momento del lancio, davanti al portello di attracco. La manovra, necessaria ad assicurare agli spacewalker lo spazio di accesso ai componenti da sostituire è avvenuta con successo.
Per consentire il lavoro dei cosmonauti l’antenna Lira è stata spostata nella stessa posizione (a 90° di quella operativa) che aveva durante il lancio. (Credit: RSC Energia)
In seguito è iniziata quella che si sapeva essere la parte più impegnativa del lavoro, ossia la rimozione del vecchio ricevitore ShA-317A-II e di altre elettroniche accessorie, racchiusi in una sorta di “scatola” delle dimensioni di 60x45x15 cm. La difficoltà principale stava nel fatto che l’antenna non era stata pensata come un componente su cui si sarebbe dovuto intervenire operando nello spazio. Viti, bulloni, connettori elettrici e per dati non erano dimensionati o disposti in modo da agevolare la manipolazione attraverso gli spessi guanti di una tuta. Non a caso, per rendere concretamente possibile il loro lavoro, i due cosmonauti sono stati dotati di appositi strumenti, creati ad hoc per questa occasione.
Il vano dei componenti da sostituire all’interno del contenitore dell’antenna Lira. (Credit: NASATV)
Misurkin e Shkaplerov hanno affrontato con pazienza e professionalità il loro compito che ha comunque richiesto un’ora più del previsto. Solo alle 20.40 Aleksandr poteva disfarsi del vecchio dispositivo, una massa di circa 30 kg, lanciandolo a distanza di sicurezza verso la terra, dietro la stazione. Occorrerà almeno un anno perché possa rientrare nell’atmosfera.
Misurkin lancia nello spazio il ricevitore smontato dall’antenna. (Credit: NASATV)
L’istallazione della nuova unità, già predisposta per essere maneggiata nel corso di un’EVA, si è svolta molto più rapidamente e già alle 22.00 il Centro di Controllo di Mosca confermava che il dispositivo era attivo e rispondeva ai comandi da terra. A questo punto, la missione dei cosmonauti sembrava sulla via di concludersi con pieno successo, quando si è profilato un imprevisto piuttosto spiacevole.
Durante il movimento, comandato da terra, del braccio dell’antenna verso la posizione operativa (Position 1), Lira si è bloccata, probabilmente impigliata nel “bersaglio di docking” che guidava il cargo ATV durante l’attracco alla stazione. I cosmonauti sono intervenuti per rimuovere l’ostacolo, ma senza successo: il braccio, nonostante i ripetuti comandi inviati dal Centro di Controllo è rimasto immobile. Alla fine gli spacewalker sono dovuti ricorrere ad un’energica azione manuale, con la quale hanno collocato Lira in una posizione opposta di 180° a quella prefissata (Position 3). Da Mosca hanno ritenuto accettabile questa situazione che non dovrebbe compromettere la funzionalità dell’antenna e che risulta in ogni caso preferibile al rischio di vedere il portello di poppa del modulo Zvezda reso impraticabile da un nuovo blocco del braccio dell’antenna. Proprio a quel boccaporto dovrebbe attraccare, il prossimo 11 febbraio, la Progress MS-08.
Schema del retro di Zvezda. È evidenziata in verde la posizione operativa (Position 1) prevista per l’antenna. In rosso quella in cui i cosmonauti l’hanno spostata manualmente (Position 3). In basso, in blu, il docking target di ATV. (Credit: NASA)
Dopo aver scattato alcune foto dei moduli russi, Misurkin e Shkaplerov si sono diretti verso l’airlock. Il portello di Pirs è stato chiuso quando in Italia erano le 00.47 del 3 febbraio.
Il ritardo di quasi 2 ore rispetto al tempo programmato ha permesso ai due cosmonauti di fissare il nuovo record di durata per una EVA russa, superando di 6 minuti quello precedente (di 8 ore e 7 minuti), realizzato il 27 dicembre del 2013 da Oleg Kotov e Sergey Ryazanskiy. Sulla ISS ci sono state altre due spacewalk più lunghe, entrambe di astronauti americani, mentre in tutta la storia dell’astronautica se ne annoverano altre due di maggior durata condotte nel corso del programma Shuttle.
Dopo questa avventura Aleksandr Misurkin può annotare sul suo curriculum quattro EVA per una durata complessiva di 28 ore e 14 minuti, mentre per Anton Shkaplerov, che ha fatto solo due spacewalk, le cifre sono rovesciate: 14 ore e 28 minuti.
Le 207 spacewalk USA (in blu) e russe (in rosso) nella storia della ISS. Non si distingue tra EVA ed IVA. (Credit: NASA)
