ASI - Agenzia Spaziale Italiana - Missioi e Progetti ASI - Agenzia Spaziale Italiana - Missioi e Progetti

Payload scientifici ISS

Programmi ASI di esperimenti medici sulla ISS

ASI-MED ha sviluppato un piano di utilizzazione della ISS che comprende lo sviluppo di strumentazione, proposta dalla comunità scientifica ed industriale, per l’effettuazione di specifici esperimenti a bordo della Stazione. Ognuno di questi strumenti è stato concepito ed è pianificato per essere utili

 

HAND POSTURE ANALYSER (HPA) è uno strumento ASI realizzato per valutare la degradazione di prestazione del sistema muscolare e di individuare e definire le strategie di movimento dell’arto superiore in condizioni di microgravità prolungata. Il volo spaziale influenza il controllo motorio nonché la capacità di mantenere costante la contrazione muscolare. Uno dei dati più interessanti di queste prime missioni è la constatazione di una riduzione consistente (oltre il 30%) della Contrazione Massima Volontaria (MVC).

 

HPA è stato utilizzato, in ben cinque diverse missioni, per l’esecuzione dei tre protocolli sperimentali selezionati che afferiscono all’area dei disturbi del controllo motorio (esperimento IMAGINE dell’Università di Roma Tor Vergata, esperimento MAIS dell’Ospedale Camaiore di Viareggio ed esperimento CHIRO dell’Ospedale S. Chiara di Pisa). Gli esperimenti sono stati effettuati durante l’incremento 7 nel 2003 e 8 nel 2004, rispettivamente dagli astronauti americani Ed Lu e Mike Foale. Nel 2005 è stata parte del programma sperimentale durante il “taxi flight” Soyuz 10S con l’astronauta italiano Roberto Vittori. Nel 2007 è stata riutilizzata durante  la missione Esperia con l’astronauta italiano Paolo Nespoli. HPA è a bordo della ISS dal 2003. Un suo nuovo utilizzo è pianificato per il 2009.

 

Anomalous Long Term Effects on Astronauts (ALTEA) è uno strumento sviluppato per studiare l’interazione tra la radiazione cosmica e le funzionalità cerebrale e del sistema visivo, nonché per monitorare l’ambiente di radiazione all’interno della ISS. L’apparato è costituito da 6 Silicon Detector Units (SDUs), da un elettroencefalografo (EEG) a 32 canali e da uno stimolatore visivo. Questi strumenti sono  ergonomicamente assemblati su un casco che viene indossato dagli astronauti durante le sessioni di misura. Il programma prevede l'uso, inoltre, dei rivelatori di particelle e dei sistemi elettrofisiologici in maniera indipendente. Il progetto ALTEA prevede una serie di esperimenti scientifici a terra come supporto all’esperimento nello spazio.


Il team scientifico è composto da Università e sezioni dell’ Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) di Roma "Tor Vergata" e l’università di Genova. Sono inoltre presenti altri partner europei, russi ed americani. Con questo tipo di strumentazione sarà possibile ottenere informazioni adeguate per studiare e definire il rischio e gli effetti della radiazione cosmica nello spazio. L’identificazione di possibili alterazioni, anche transienti, nelle funzioni cerebrali rappresenta una priorità nella gestione della Stazione Spaziale. Lo studio dei possibili effetti cumulativi sarà indispensabile per la pianificazione di lunghe missioni. Il progetto ALTEA vuole rispondere a queste esigenze, ponendosi come obiettivo lo studio dei rischi di danni funzionali indotti dalla radiazione nello spazio.

 

Altea è stata portata a bordo della ISS a luglio 2006 con la Missione STS-121dove ha avuto inizio la sperimentazione prevista. Nel corso del 2007 sono state eseguite le sessioni in modalità Central Nervous System Monitoring (CNSM), che prevedono l’astronauta quale soggetto ed operatore per la determinazione delle possibili correlazioni tra radiazione cosmica e l’attività cerebrale umana, e l’acquisizione in modalità DOSI come dosimetro attivo per la determinazione dello spettro radioattivo a bordo della ISS. La missione si è conclusa ad agosto 2007 ma nel dicembre 2007 è stato siglato un accordo ASI-NASA che prevede l’utilizzo di ALTEA in modalità DOSI (dosimetria attiva) nell’ambito delle “medical operations” NASA durante il 2008. Inoltre questo strumento, nella versione ALTEA-Shield, è stato selezionato da ESA nell’ambito di un Bando internazionale e ne è previsto l’utilizzo nella seconda metà del 2009.


Elaboratore di Immagini Televisive (ELITE-S2) è uno strumento nato per la raccolta e l’analisi dei dati sul movimento dell’uomo nello spazio. Lo scopo è di caratterizzare le strategie e i meccanismi adattativi che il sistema nervoso centrale attua per il controllo motorio in ambiente spaziale. ELITE S2 è dunque un sistema incentrato sulla neurofisiologia umana, con particolare riguardo all’analisi del movimento tridimensionale dell’uomo nello spazio. Si basa su un sistema optoelettronico per l’analisi quantitativa del movimento umano in tre dimensioni. Il sistema è in grado di ricostruire i movimenti degli astronauti, illuminando con quattro laser fino a cento marcatori posti sul corpo del soggetto, con una accuratezza inferiore al millimetro. Alloggiata nell’Express Rack del US Lab, consiste di un modulo ISIS Drawer e di quattro telecamere nell’infrarosso a 250 immagini al secondo, installate nei vertici del laboratorio. Nel corso del tempo gli astronauti eseguiranno ripetutamente due protocolli scientifici del’ Università di Roma Tor Vergata e del Politecnico di Milano. Il primo, denominato IMAGINE, ha lo scopo di studiare il modo con il quale i processi cognitivi vengono alterati dall’assenza di gravità, mentre il secondo, MOVE, studia gli effetti dell’assenza di gravità sulla postura durante un esercizio di raggiungimento di oggetti .Ambedue gli esperimenti sono parte del programma ASI DCMC.


È stata portata a bordo della ISS nell’agosto 2007 con la Missione STS 118. Sono state eseguite cinque sessioni sperimentali nel corso del 2008. Altre sessioni sono previste nella seconda metà del 2009.