Presentazione realizzata da: Insegnante :Adriana Lanza Eugenia Landolfo Federica Turchi Simona Gargiulo Margherita Chavarria 3F A.S.2008-2009 Insegnante :Adriana Lanza

L’uomo nello spazio

Il 12 Aprile del 1961 i Russi riuscirono a lanciare il primo uomo in orbita: Yuri Gagarin. La storia della conquista umana dello spazio comincia nel 1927 quando Robert Goddard riuscì a lanciare il primo razzo alimentato da combustibile liquido. Il 12 Aprile del 1961 i Russi riuscirono a lanciare il primo uomo in orbita: Yuri Gagarin.

Il passo successivo per la NASA fu il Progetto Apollo che aveva come scopo l’atterraggio dell’uomo sulla Luna. L’impresa riuscì con la missione Apollo 11: il 20 Luglio 1969 Neil Armstrong posò il primo piede umano sulla Luna. Dopo il Progetto Apollo la NASA incominciò ad occuparsi della possibilità di realizzare una Stazione Spaziale capace di ospitare l’uomo per lunghi periodi in orbita.

Il laboratorio orbitale Skylab ospitò 3 equipaggi che condussero esperimenti sulle fisiologia umana; studiarono l’influenza della microgravità sui fluidi e sulle proprietà della materia e fecero osservazioni astronomiche della Terra e del Sole. Venne dimostrato che la permanenza dell’uomo nello spazio era possibile per lunghi periodi senza conseguenze dannose per l’organismo.

LA FORZA DI gravità La presenza della Terra crea un campo gravitazionale che attrae gli oggetti verso di essa con una forza inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra il centro dell’oggetto e il centro della Terra. A bordo delle navicelle spaziali e dei sistemi spaziali ci si trova nelle condizioni definite di “micro-gravità”. Questo stato deriva soprattutto dal fatto che le navicelle orbitanti sono in realtà sistemi in “caduta libera” al cui interno risulta assente la forza d’accelerazione gravitazionale.

Peso effettivo e PESO APPARENTE Il PESO, W, di un corpo sulla superficie terrestre è la forza gravitazionale esercitata su di esso dalla Terra. Maggiore è la massa dell’oggetto, maggiore è il suo peso. La gravità imprime a tutti i corpi la medesima accelerazione. Questa caratteristica la ritroviamo in assenza di attrito. Il peso va, però, distinto dal PESO APPARENTE di un oggetto che, invece, è la misura della forza complessiva applicata ad un corpo che possiede un’altra accelerazione verticale, oltre all’accelerazione di gravità <<g>>. Per la seconda legge di Newton: W = F = mg Questa formula, però, vale solamente per i riferimenti inerziali.

In un riferimento non inerziale come un ascensore che accelera verso l’alto o verso il basso possiamo sperimentare il peso apparente. Accelerazioni verso il basso saranno positive: Wa = m(a+g) Accelerazioni verso l’alto saranno negative: Wa = m(a−g)

Un caso particolare si ha quando a = g (direzione e verso uguali), in questo caso il peso apparente è nullo. Questo accade proprio nelle navicelle e nelle stazioni spaziali che sono corpi in caduta libera. In effetti si parla di microgravità in quanto esiste sempre un’attrazione reciproca tra le masse presenti nella struttura. Inoltre anche l’attrito viscoso dovuto all’atmosfera che, anche se rarefatta, provoca una decelerazione che viene percepita come una sensazione di peso.

Il peso effettivo è anch’esso un peso apparente? Ricordando che la Terra è animata da un moto di rotazione intorno al proprio asse, l’accelerazione di gravità che noi misuriamo deriva dalla risultante tra l’attrazione gravitazionale e la forza centrifuga.

La vita in orbita

Vivere insieme Un equipaggio di due o più astronauti deve sopravvivere lontano da casa per settimane o mesi e deve imparare a vivere e lavorare insieme come una squadra. Gli astronauti dell’ESA provengono da diversi paesi e partecipano a missioni con astronauti americani, russi e giapponesi. Tutti questi viaggiatori spaziali hanno lingue, costumi e culture differenti, oltre a modi diversi di valutare situazioni e problemi. Fortunatamente ora gli astronauti possono inviare e-mail e comunicare con i propri familiari grazie a videocollegamenti e l’isolamento viene interrotto da regolari consegne di pacchi postali e da equipaggi in visita.

dormire Gli astronauti devono ancorarsi a degli oggetti fissi per poter dormire in maniera confortevole. Normalmente, gli astronauti dormono in speciali sacchi a pelo attaccati alle pareti ed indossano delle maschere per il sonno (che coprono gli occhi) dato che a bordo dello Shuttle le luci sono sempre accese, e lo stesso sole sorge ogni 45 minuti. Generalmente sono previste 8 ore di sonno, che rappresentano il minimo necessario dopo una lunga (e quasi ininterrotta) giornata di lavoro nello spazio.

Bere e Mangiare La dieta di ogni astronauta è seguita da nutrizionisti, i quali verificano che i cibi contengano la giusta quantità di vitamine e proteine sulla base delle diverse esigenze di ogni singolo membro dell’equipaggio. Moltissimi alimenti arrivano disidratati per conservarle e renderle più leggere durante il trasporto. Gli astronauti devono semplicemente reidratare i cibi prima di mangiarli o di cucinarli. E’ molto costoso inviare materiale nello spazio, ciò rende necessario riciclare tutto ciò che è possibile incluso l’acqua. Il sistema di rigenerazione dell’acqua denominato “Water Recycling System” ricicla tutti i liquidi provenienti dall’igiene orale e dal lavaggio delle mani, nonché l’umidità raccolta nella’aria e persino le urine.

Lavarsi Alcune precedenti stazioni spaziali erano dotate di docce, ma sugli shuttle non sono previste. Al loro posto, per lavarsi, gli astronauti usano un panno umido e insaponato. Non si lavano neanche i piatti sporchi e i contenitori di cibo usati vengono schiacciati e gettati via. La toilette utilizza uno scarico ad aria invece che ad acqua per l'eliminazione delle feci.

La stazione spaziale Una stazione spaziale dalle altre navicelle, per la mancanza di propulsione e l'impossibilità di atterraggio, questi compiti sono lasciati ai veicoli di trasporto da e per la stazione. La caratteristica principale di una stazione spaziale è la capacità di ospitare esseri viventi in orbita per periodi di settimane, mesi od anche anni. Le stazioni spaziali sono usate per studiare gli effetti a lungo termine dei voli spaziali sul corpo umano, come pure per fornire le piattaforme per gli studi scientifici che sarebbero impossibili su altri veicoli spaziali.

Lo Space Shuttle Lo Space Transportation System, spesso abbreviato in Shuttle, è un modello di navicella spaziale della NASA, l'ente governativo degli Stati Uniti responsabile dei programmi spaziali. Lo Space Shuttle è l'unico modello di navicella spaziale degli Stati Uniti attualmente in attività e la sua particolarità è la parziale riutilizzabilità; è stato infatti progettato per effettuare in sicurezza circa un centinaio di voli spaziali sostituendo solo alcune parti ausiliarie. Lo Space Shuttle è impiegato per il trasporto di grandi carichi verso diverse orbite, per il trasferimento dell'equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale e per effettuare missioni di manutenzione come quelle sul telescopio spaziale Hubble. Una sua potenzialità prevista originariamente e non ancora sfruttata è quella di riportare a terra satelliti artificiali.

EXTERNAL TANK SOLID ROCKET BOOSTER PROPULSORE ORBITER

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