Studenti dell’ITIS di Firenze mandano un esperimento sulla ISS con SpaceX CRS-19

È partita la nuova missione di rifornimento verso la Stazione Spaziale Internazionale: la CRS-19, Commercial Resupply Services, preparata ed eseguita da SpaceX. Il volo era previsto per il 4 dicembre ma a causa di venti forti in alta quota è stato rinviato al giorno successivo. Il razzo Falcon 9 ha lasciato la rampa di lancio di Cape Canaveral il 5 dicembre 2019 alle 18:29 ora italiana, accendendo i suoi 9 motori Merlin nuovi di zecca. Si tratta di un primo stadio completamente nuovo, con numero seriale B1059, non usato in precedenza per altre missioni, ma che verrà riutilizzato in futuro. Il lanciatore, infatti, è rientrato sulla piattaforma mobile marina OCISLY (Of Course I Still Love You), atterrando verticalmente e delicatamente, come siamo ormai abituati da tempo a vedere. È un’operazione insolita per una missione CRS riatterrare in mare e non sulla piattaforma a terra, ma SpaceX ha effettuato un esperimento sul secondo stadio che ha richiesto una maggior spinta del booster, impossibilitando così l’inversione di rotta per rientrare al KSC.

Falcon 9 booster has landed on Of Course I Still Love You – SpaceX’s 46th landing of a rocket booster pic.twitter.com/ZstOcN22KH

— SpaceX (@SpaceX) December 5, 2019

La capsula Dragon ha 5 anni e 2 voli spaziali alle spalle, ha già eseguito rifornimenti per la stazione spaziale nel 2014 (CRS-4) e nel 2017 (CRS-11), ed è stata in assoluto la prima navicella di SpaceX a essere riutilizzata. Questo è il suo ultimo volo poiché l’attuale versione di Dragon è certificata per volare al massimo tre volte.

ll cargo contiene 2.600 kg di materiale utile alla stazione spaziale: acqua, cibo e aria per gli astronauti, rifornimenti, strumenti vari ed esperimenti scientifici. Questi ultimi sono in totale ben 250. Alcuni di essi verranno avviati dopo lo scarico dalla navetta mentre altri, che erano già in corso, verranno aggiornati con l’arrivo a bordo della Stazione, previsto per domenica 8 dicembre. Sono tantissimi, ed è impossibile descriverli tutti in un breve articolo, ma ce n’è uno che sicuramente desterà particolare curiosità nei nostri lettori. Prima di tutto gli autori che lo hanno preparato a terra non sono scienziati o ingegneri, (almeno non per ora, magari lo diventeranno in futuro), ma studenti di scuola superiore, che nel 2018 hanno vinto il concorso YISS, Youth ISS Science, sponsorizzato dall’Agenzia Spaziale Italiana, per poter inviare un esperimento sulla stazione spaziale.

Gli studenti dell’Istituto Tecnico Industriale Statale “Meucci” di Firenze sono supportati da enti e persone con un’esperienza notevole nel settore; da soli non avrebbero potuto farcela, ma questo è vero per tutti gli autori di esperimenti scientifici, che siano scienziati o studenti. Il progetto è stato coordinato dall’Università di Milano, supervisionato dall’Università di Firenze, e ha ricevuto il supporto tecnologico necessario dall’azienda Kayser Italia di Livorno, che si è occupata di progettare l’hardware necessario; dietro a tutto vige la direzione dell’ASI, che ha finanziato il progetto.

L’esperimento preparato da questi entusiasti ragazzi si chiama “Xenogriss” e verrà eseguito da Luca Parmitano sulla ISS. Si tratta di un esperimento sulla rigenerazione dei tessuti nei girini, scientificamente chiamati xenopus laevis – una specie largamente usata per esperimenti biologici che ha viaggiato nello spazio sin dal 1992 con la missione Endeavour STS-47. Questi girini hanno la capacità di rimarginare le ferite in modo perfetto, a differenza di quanto avviene nei mammiferi in cui le cicatrizzazioni lasciano sempre dei segni. La rigenerazione dei tessuti è anche veloce: dopo l’amputazione della coda il loro corpo è capace di rigenerarne un’altra in meno di una settimana. Il fenomeno della crescita e rigenerazione dei tessuti è poco compreso dalla scienza attuale, soprattutto non è chiaro perché nell’uomo si presenti il fenomeno della rimarginazione imperfetta, che provoca enormi danni sociali ed economici rispetto a un ipotetico (ma ancora inesistente) recupero totale dopo lesioni particolarmente estese. L’esperimento da eseguire sulla ISS fornirà informazioni su come la gravità influisce sulla rigenerazione dei tessuti, aggiungendo un piccolissimo anello nella catena della conoscenza in questo settore.

L’esperimento è composto da una parte tecnologica e da una biologica. Kayser ha fornito i componenti per costruire i contenitori necessari all’esperimento, in particolare la XEU, Xenopus Experiment Unit, e la ECB, Experiment Container Biokon, inclusa nella prima. La ECB contiene tutto il necessario per la sopravvivenza passiva dei girini, che gli ha permesso di affrontare il viaggio che stanno percorrendo in questo momento, mentre la XEU verrà attivata successivamente per il riciclo dell’acqua e l’accensione di alcuni strumenti. Gli studenti, oltre a montare la scatola, hanno dovuto realizzare anche dei piccoli lavori ingegneristici per supportare la continuità dell’esperimento dall’inizio alla fine. Si sono cimentati con l’assemblaggio di piccole pompe idrauliche gestiste da una scheda Arduino, una piccola unità elettronica di open hardware, che permette di realizzare apparati per l’automazione anche a non esperti del settore. Kayser si è occupata anche di stampare in 3D i componenti necessari all’assemblaggio di tutte le parti.

Piccoli, ma pronti a grandi sfide.

L’esperimento è iniziato a terra con l’inserimento di 6 girini nella XEU: dopo essere stati pesati e misurati, 3 di essi sono stati inseriti senza particolari alterazioni, gli altri 3 hanno subito l’asportazione di una piccola parte della coda. Tutte le operazione sono state supervisionate da un comitato etico, in quanto le procedure per esperimenti scientifici con animali sono rigidamente normalizzate nell’Unione europea per evitare abusi. Dopodiché il contenitore è stato imbarcato nella zona pressurizzata della capsula Dragon ed è ora in viaggio verso la ISS. All’arrivo sulla ISS, la scatola verrà prelevata da Luca Parmitano, inserita nell’alloggio del modulo Columbus e attivata. Con l’attivazione si provvede sostanzialmente a ripristinare migliori condizioni di sopravvivenza dopo il duro volo nello spazio, compresi acqua e nutrimento. Il grosso del lavoro è quindi svolto a terra: non ci saranno altri interventi da fare sulla ISS se non riposizionare l’esperimento nel cargo per il ritorno sul nostro pianeta a metà gennaio. Una volta riaperto il contenuto in laboratorio le cavie verranno accuratamente analizzate per evidenziare qualunque dettaglio utile alla ricerca. Oltre a esami istologici si esaminerà anche il comportamento dei girini nello spazio, che verranno filmati da una camera interna alla XEU, esaminando crescita e movimento in assenza di gravità, ma ponendo particolare attenzione alla rigenerazione dei tessuti.

Le scoperte ottenute potranno aiutare l’umanità sulla Terra e fuori da essa. Differenziare componenti meccaniche e chimiche nel processo di guarigione di un tessuto, grazie all’eliminazione della gravità, non solo darà una spinta alle conoscenze mediche e farmaceutiche per migliorare le condizioni di vita, ma sarà uno dei tanti presupposti necessari per compiere il prossimo salto Beyond, oltre l’orbita terrestre bassa, come evoca il nome della missione di Parmitano. Spingendosi oltre si dovranno mettere in conto incidenti e infortuni che potranno capitare e quando sarà impossibile tornare a Terra. Capire come funziona la rimarginazione dei tessuti in assenza di gravità sarà indispensabile per stabilire i protocolli da attuare in casi di emergenza, che saranno diversi da quelli sulla Terra.