Polaris Dawn, la missione privata di SpaceX attualmente in orbita attorno alla Terra, ha già stabilito diversi record dal suo lancio il 10 settembre. Poche ore dopo il lancio, la navicella spaziale Crew Dragon della missione ha raggiunto un'altitudine di 1.400 chilometri, l'orbita più alta sopra la Terra mai raggiunta da una navicella spaziale con equipaggio. Questa è la distanza più lontana dalla Terra dopo le missioni Apollo della NASA tra la fine degli anni '60 e l'inizio degli anni '70. Oggi, due membri dell'equipaggio, l'imprenditore statunitense Jared Isaacman e l'ingegnere di SpaceX Sarah Gillis, hanno completato la prima passeggiata spaziale commerciale ad un'altitudine di oltre 700 chilometri.

"C'è molto da fare a casa, ma la Terra sembra davvero un mondo perfetto da qui", ha detto Isaacman mentre sporgeva la testa e il busto fuori dal portello della navicella, preparandosi per le sue manovre di passeggiata spaziale.

Sebbene queste pietre miliari siano impressionanti, per gli scienziati cheNaturaCiò che la missione potrebbe significare per il futuro dell’esplorazione spaziale è ancora più affascinante. Con privati ​​cittadini e voli che volano sempre più nello spazio, ci saranno più opportunità per condurre esperimenti in microgravità ed esplorare i limiti dei viaggi spaziali umani.

"È probabilmente il periodo più emozionante per i viaggi spaziali dagli anni '60", afferma Christopher Mason, un genetista del Weill Cornell Medical College di New York City che dirige lo Space Omics and Medical Atlas (SOMA), un importante archivio di dati biomedici degli astronauti. “Ora abbiamo tute spaziali, astronavi e una missione, tutti provenienti da una società privata, SpaceX, che è davvero la prima volta che abbiamo tutto questo indipendentemente da qualsiasi organizzazione nel volo spaziale”.

Meccanica spaziale

La capacità dei civili di completare una passeggiata nello spazio potrebbe anche significare più opzioni per riparare apparecchiature scientifiche nello spazio. Nel 2022, Isaacman ha suggerito alla NASA di utilizzare una missione SpaceX con equipaggio per lanciare il telescopio spaziale Hubble dell'agenzia in un'orbita più alta per prolungarne la durata. Il telescopio è nello spazio da 34 anni e scenderà gradualmente fino a bruciare nell'atmosfera terrestre. La NASA ha temporaneamente rifiutato la proposta, citando i rischi potenzialmente catastrofici sia per Hubble che per l'equipaggio.

Ma con il successo dell’odierna passeggiata spaziale – nota anche come attività extraveicolare (EVA) – l’idea di una compagnia privata che effettui operazioni spaziali così difficili è diventata molto più plausibile. "Se Polaris Dawn avrà pieno successo con il suo EVA commerciale, sarà un passo avanti e potrebbe essere sufficiente per convincere la NASA", ha affermato Laura Forczyk, amministratore delegato della società di consulenza spaziale Astralytical ad Atlanta, Georgia.

Die vier Mitglieder der Polaris Dawn Crew am Kennedy Space Center.

Nel frattempo, Polaris Dawn fornirà risultati scientifici dopo che atterrerà nel Golfo del Messico o nell’Oceano Atlantico nei prossimi giorni. La navicella spaziale Crew Dragon della missione, laResilienzaporta 36 esperimenti forniti da 31 diverse istituzioni provenienti da Canada, Arabia Saudita e Stati Uniti, molti dei quali si concentrano sulla salute degli astronauti. "Possiamo imparare molto", ha detto Isaacman in una conferenza stampa del 19 agosto. “Se un giorno arriveremo su Marte, vorremmo poter tornare indietro ed essere abbastanza in salute da poterne riferire”.

Più equipaggi, più dati

Polaris Dawn è la prima di tre missioni Polaris pianificate finanziate e guidate da Isaacman, amministratore delegato della società di elaborazione dei pagamenti Shift4 con sede a Center Valley, Pennsylvania. Uno degli obiettivi del programma Polaris è quello di promuovere le ambizioni di volo spaziale umano di SpaceX con sede a Hawthorne, in California. La terza missione Polaris sarà il primo volo con equipaggio L'astronave di SpaceX essere, un mega razzo completamente riutilizzabile che la NASA utilizzerà nei prossimi anni per trasportare gli astronauti sulla superficie lunare come parte di il loro ambizioso programma Artemis ha pianificato.

Prima di tutto questo, Polaris Dawn sta testando alcuni aspetti fondamentali. Per prima cosa, ha introdotto la tuta EVA di SpaceX, la prima tuta dell’azienda progettata per proteggere le persone dal vuoto dello spazio. Gillis e Isaacman hanno indossato le tute durante la loro passeggiata nello spazio. "Non ci sfugge", ha detto Isaacman alla conferenza stampa del 19 agosto, che "ad un certo punto qualcuno potrebbe indossare una versione" della tuta durante una passeggiata su Marte.

Inoltre, la missione esamina lo stato di salute dei membri dell'equipaggio a bordo. "Il volo spaziale è solo un enorme fattore di stress", afferma Jimmy Wu, vicedirettore del Translational Research Institute for Space Health (TRISH) presso il Baylor College of Medicine di Houston, in Texas, che raccoglie dati medici dai viaggiatori spaziali commerciali, compreso l'equipaggio della Polaris Dawn.

I ricercatori ritengono che i voli spaziali privati ​​con equipaggio forniranno risposte su come i viaggi spaziali influiscono sulla salute più rapidamente rispetto alle missioni guidate dal governo con astronauti addestrati perché decollano più frequentemente. "È davvero difficile studiare gli astronauti perché ci vuole molto tempo per far sì che 10 o 12 di loro compiano missioni di sei mesi", afferma Leigh Gabel, un kinesiologo dell'Università di Calgary in Canada che studia gli effetti della microgravità sulla salute delle ossa. “I viaggi spaziali privati ​​potrebbero darci un vero vantaggio”.

Come il corpo affronta lo spazio

Il team di Gabe effettuerà radiografie ad alta risoluzione dei polsi e delle caviglie dell'equipaggio della Polaris Dawn una volta tornati sulla Terra per misurare gli effetti di diversi giorni di microgravità sulla struttura ossea. Il suo precedente lavoro con gli astronauti che hanno trascorso del tempo sulla Stazione Spaziale Internazionale ha dimostrato che mesi in microgravità possono indebolire la struttura interna delle ossa di supporto, come quelle delle gambe, impedendo loro di riprendersi completamente anche un anno dopo il ritorno sulla Terra. 1

Diversi ricercatori stanno utilizzando Polaris Dawn per comprendere meglio cosa sta succedendo alla sindrome neuro-oculare associata allo spazio (SANS), una condizione in cui gli astronauti sperimentano cambiamenti permanenti - e persino danni - alla loro vista. Gli scienziati sospettano che il SANS provenga dal fluido accumulato negli occhi che normalmente drenerebbe a causa della gravità terrestre. Lavorando con l'oftalmologo Prem Subramanian e la ricercatrice di salute spaziale Allie Hayman dell'Università del Colorado Boulder, i membri dell'equipaggio di Polaris Dawn indossano ciascuno una lente a contatto "intelligente" in grado di registrare la pressione del fluido negli occhi.

Altri ricercatori studieranno gli effetti dell'esposizione alle radiazioni spaziali - particelle cariche ad alta energia - sul corpo analizzando DNA, RNA e altri campioni biologici dell'equipaggio della Polaris Dawn. È importante sottolineare che Polaris Dawn rappresenta la prima volta che molte di queste analisi verranno eseguite sullo stesso veicolo spaziale in due diverse missioni: Isaacman ha anche partecipato alla ricerca SOMA e TRISH quando ha comandato Inspiration4, una missione orbitale tutta civile gestita da SpaceX nel 2021.

Isaacman è “una delle persone meglio caratterizzate che siano mai esistite”, afferma Mason. "È la migliore possibilità che abbiamo per capire cosa succede al corpo prima di andare nello spazio, e poi cosa succede al corpo ogni volta che vai nello spazio."