SELECTION/Selezione



Il (futuro) astronauta G. Grissom durante le selezioni per il programma Mercury



La selezione di un candidato →astronauta prevede l'analisi delle sue prestazioni fisiche e psicologiche, delle eventuali attitudini al pilotaggio di aeromobili e della sua carriera accademica. Dati i pochissimi posti di astronauta disponibili e la grande domanda di ammissione, con la selezione è possibile scegliere individui migliori della media. Se nei primi anni dell'astronautica si privilegiavano le prestazioni fisiche e la capacità di sopportare pesanti fattori di stress psicofisico (famose sono le riprese dei test nelle centrifughe umane), oggigiorno ai candidati astronauti vengono richieste una salute perfetta, la capacità di lavorare in gruppo (vedi →GROUP DYNAMIC), una socialità che si presta ad instaurare buone relazioni con i compagni di viaggio e le qualità accademiche o di pilotaggio. Tale variazione dei fattori di valutazione è dovuta all'evoluzione dei sistemi di lancio e dei →veicoli spaziali impiegati: dai primi missili balistici di derivazione militare che sottoponevano “semplici” capsule abitate a grosse accelerazioni (vedi per esempio Mercury), si è passati a sistemi più complessi progettati ad hoc per missioni spaziali abitate (come la navetta spaziale) che tengono in maggior conto il fattore umano.

Ref. HARRISON 2002, ROACH 2010.

(immagine tratta da http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/S320179-Mercury_astronaut,_Virgil_Grissom-SPL.jpg?id=833200179, 12/01/2011)



MAN-MACHINE INTERFACE/Interfaccia uomo-macchina

Per interfaccia si intende ogni parte del →veicolo spaziale attraverso cui vengono scambiate informazioni fra l' →equipaggio e i →sistemi dell'astronave, anche con segnali, suoni o tatto. Il buon funzionamento di tali interfacce è fondamentale per garantire sicurezza e produttività all'equipaggio e minimizzare i tempi di →addestramento a terra necessari al loro impiego nello spazio.

Una delle interfacce principali e più comuni a bordo di un veicolo spaziale è il display, che può essere definito come una unità in grado di comunicare ad un membro dell'equipaggio informazioni o feedback di carattere visivo, uditivo o tattile. Per esempio una etichetta, un monitor, cuffie audio.

Una buona la leggibilità di display è determinante per la trasmissione delle informazioni.(Vedi anche →COMUNICATION).

Il cockpit del LEM Apollo

Con l'aumentare della complessità dei veicoli spaziali e dei sistemi di controllo e monitoraggio di →missione, all'equipaggio deve essere visualizzato un numero sempre maggiore di informazioni: così per esempio dalle prime missioni americane Mercury, caratterizzate da pochi display con le informazioni essenziali, si è passati a interfacce sempre più complesse come il cockpit delle capsule Apollo con centinaia di indicatori e interruttori, che si sono moltiplicati ulteriormente in sistemi più complessi come la navetta spaziale. Per il futuro, si prevede l'impiego di multifunctional display in grado di visualizzare all'equipaggio poche informazioni essenziali secondo una legge di priorità, evidenziando le emergenze e criticità e lasciando all'equipaggio la possibilità di richiamare le altre informazioni con tasti o sensibilità touch screen. L'impiego di tali display ridurrà notevolmente l'area fisica di interfaccia equipaggio-veicolo nonostante il continuo aumento delle informazioni da gestire.

Ref. MINDELL 2008, LARSON-WERTZ 1999, VECCHIONE-VIOLA 2008.

(immagine tratta da http://www.vansairforce.net/rv_travel/cosmosphere/lem_inside.jpg, 13/01/2011)

HATCHS, DOORS AND WINDOWS/Portelli, sportelli e finestre

Tutti questi elementi separano (o uniscono, a seconda della loro condizione) un ambiente da un altro, un modulo da un altro o l'ambiente abitato del veicolo spaziale dall'esterno. Sono elementi di indebolimento strutturale, pertanto la loro progettazione deve essere accurata e adeguata alle esigenze di missione.

Un portello è un elemento strutturale di relativamente grosse dimensioni in grado di sigillare un ambiente da un altro. È in grado di mantenere pressurizzato un modulo separandone l'atmosfera dal vuoto spaziale esterno (confronta →SPACE ENVIRONMENT). Il suo utilizzo può avvenire in fasi di missione ben definite (per esempio dopo un →docking fra due moduli abitati) o in situazioni di →emergenza per isolare un pericolo in un modulo dal resto del →veicolo spaziale (come a bordo di una stazione spaziale a causa di rapide de-pressurizzazioni o incendi).

Uno sportello invece ha il compito di separare e definire ambienti diversi all'interno di uno stesso ambiente pressurizzato (zone di diverso impiego o il bagno) o in un veicolo spaziale (accesso a sistemi o ad armadi di stivaggio). Generalmente uno sportello non prevede grosse differenze di pressione e temperatura fra i due ambienti che separa.

Tracy Caldwell contempla la Terra da Cupola sulla ISS

Una finestra, realizzata in materiale trasparente, permette di effettuare un'osservazione in prima persona di ciò che sta oltre un portello, sportello o paratia. È caratterizzata da un'area di vista (clear viewing aperture) determinata dal componente trasparente e da un campo di vista (FOW - Field Of View, l'insieme dei punti che possono essere osservati attraverso la finestra da almeno un occhio con l'aiuto del movimento di testa e corpo). Una finestra può essere dotata di speciali filtri per l'osservazione di diversi oggetti e di uno sportello di protezione da detriti spaziali e micrometeoriti che ricopre esternamente l'elemento trasparente quando la finestra non viene utilizzata. Vengono usate delle tendine per impedire alla luce solare, quando non gradita, di penetrare all'interno dell'ambiente abitato.

L'importanza di poter osservare direttamente l'ambiente esterno, ha spinto i primi astronauti americani a richiedere fermamente nella realizzazione della capsula Mercury l'aggiunta di un finestrino. Sulla Stazione Spaziale Internazionale è stato realizzato un modulo, Cupola, che permette a tre astronauti di osservare e contemplare l'ambiente esterno a 360°. La contemplazione dello spazio, della Luna e soprattutto della Terra è permessa agli astronauti grazie alle finestre, e questa attività occupa buona parte del loro tempo libero (→LEASURE TIME).

Ref. Pubblicazioni, documenti & paper

(immagine tratta da https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgkBzGrJKwIzPwYcfKmajx3S-wHNmW1OeWwkieXcNCktLa9N61aNX1A1GJ_j1BK1UAEEga6aVxvPWE55ivFVJWqicq_a50ZW5cQu9gdoc7ZJbPu7yCB5XYU6MGKNGSMCfcLTZ9uwor6_Av1/s1600/Tracy_Caldwell_Dyson_in_Cupola_ISS.jpg, 14/01/2011)

COMPUTER & ELECTRONIC/Elettronica e calcolatori

Il calcolatore digitale Apollo e sua interfaccia

Lo sviluppo dell'elettronica e dei calcolatori elettronici ha permesso di compiere i voli spaziali: l'elettronica rientra in ogni →sistema di un →veicolo spaziale: gestisce i parametri ambientali, le →risorse, le comunicazioni, la →guida e controllo della traiettoria, dell'assetto, i vari sistemi dediti al raggiungimento degli obiettivi di missione e i →payload scientifici.

La gestione e l'elaborazione di tutte queste informazioni, la capacità di compiere alcune scelte in base alla situazione e quella di interfacciare tutto questo con l'equipaggio, è compito dei calcolatori di bordo. I veicoli che effettuarono le prime missioni spaziali (come le capsule Mercury) non ospitavano a bordo i calcolatori (nei primi anni '60 del XX secolo i calcolatori elettronici occupavano ancora un volume notevole e pesavano diversi quintali): i dati venivano inviati a terra, lì elaborati dai calcolatori e ai veicoli in orbita giungevano i risultati.

Con il susseguirsi delle tappe della corsa alla Luna negli anni '60 (sempre XX secolo) la miniaturizzazione delle componenti elettroniche permise di installare calcolatori elettronici analogici direttamente sui veicoli spaziali. I calcolatori erano dedicati principalmente alla determinazione e controllo di assetto e di traiettoria.

La rivoluzione digitale avvenne con la versione Block II del modulo di comando e di quello lunare del programma Apollo: un calcolatore digitale avrebbe gestito la guida e controllo del treno lunare.

Anche il ruolo del →pilota cambiò ulteriormente all'interno del sistema veicolo. Oggigiorno si impiegano più calcolatori che lavorano in parallelo confrontando i risultati fra loro (sulla navetta spaziale USA sono installate tre macchine) e le componenti elettroniche, sempre più piccole e precise, sempre più sparse nei vari sistemi di un veicolo spaziale.

Ref. MINDELL 2008.

(immagine tratta da  <http://datapeak.net/images/apollo_guidance_computer.jpg>, 30/11/2010)