Nel febbraio 2022, Jared Isaacman e la SpaceX avevano annunciato il programma Polaris, uno sforzo progettato per far avanzare rapidamente le capacità di volo spaziale umano, sostenendo allo stesso tempo importanti cause qui sulla Terra.

Polaris Dawn, la prima delle tre missioni di volo spaziale umano del programma, verrà lanciata in orbita non prima dell'estate 2024. Durante la missione di cinque giorni, l'equipaggio eseguirà la prima attività extra-veicolare di SpaceX (più comunemente nota come EVA o passeggiata spaziale) da una capsula Dragon, che sarà anche la prima passeggiata spaziale commerciale di un astronauta. Questo traguardo storico segnerà anche la prima volta in cui quattro astronauti saranno esposti contemporaneamente al vuoto dello spazio. Isaacman ha già volato nello spazio con la prima missione spaziale privata Inspiration4 nel settembre 2021.

A supportare l’equipaggio durante la passeggiata spaziale sarà la nuova tuta EVA di SpaceX, un’evoluzione della tuta Intravehicular Activity (IVA) che gli equipaggi attualmente indossano a bordo delle missioni di volo spaziale umano Dragon. Sviluppata pensando alla mobilità, i team di SpaceX hanno incorporato nuovi materiali, processi di fabbricazione e nuovi progetti di giunti per fornire maggiore flessibilità agli astronauti in scenari pressurizzati pur mantenendo il comfort per scenari non pressurizzati. Il casco stampato in 3D incorpora una nuova visiera per ridurre i riflessi durante l’EVA oltre al nuovo Heads-Up Display (HUD) (che permette di leggere dati proiettati all'interno del visore) e alla fotocamera che forniscono informazioni sulla pressione, temperatura e umidità relativa della tuta. La tuta incorpora anche miglioramenti per l’affidabilità e la ridondanza durante una passeggiata spaziale, aggiungendo guarnizioni e valvole di pressione per garantire che la tuta rimanga pressurizzata e l’equipaggio rimanga al sicuro.

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Nell'immagine i punti di forza della nuova tuta spaziale per EVA realizzata da SpaceX per la missione Polaris Dawn. Credito: Polaris Dawn/elab. Massimo Martini

La missione si svolgerà sopra i 700 km di quota e sarà anche la prima a testare i collegamenti laser utilizzando i satelliti della costellazione Starlink.

Mentre sarà in orbita, l’equipaggio condurrà ricerche scientifiche progettate per migliorare sia la salute umana sulla Terra sia la nostra comprensione della salute umana durante i futuri voli spaziali di lunga durata. Ciò includerà, ma non sarà limitato a:

  • Utilizzo degli ultrasuoni per monitorare, rilevare e quantificare l'embolia gassosa venosa (VGE), contribuendo agli studi sulla prevalenza della malattia da decompressione nell'uomo;
  • Raccogliere dati sull’ambiente radioattivo per comprendere meglio come le radiazioni spaziali influiscono sui sistemi biologici umani;
  • Fornitura di campioni biologici per analisi multi-omiche per una biobanca a lungo termine; E
  • Ricerca relativa alla sindrome neuro-oculare associata al volo spaziale (SANS), che rappresenta un rischio chiave per la salute umana durante il volo spaziale di lunga durata.

SpaceX e Polaris Dawn collaboreranno anche con il Translational Research Institute for Space Health (TRISH), BioServe Space Technologies presso l'Università del Colorado Boulder, Space Technologies Lab presso Embry Riddle Aeronautical University, Weill Cornell Medicine, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, il Pacific Northwest National Laboratory e l'Accademia aeronautica degli Stati Uniti.

Anche se Polaris Dawn sarà la prima volta che la tuta EVA di SpaceX verrà utilizzata nell’orbita bassa terrestre, il destino ultimo della tuta si trova molto più lontano dal nostro pianeta natale. Costruire una base sulla Luna e una città su Marte richiederà lo sviluppo di un progetto scalabile per i milioni di tute spaziali necessarie per contribuire a rendere la vita umana multiplanetaria.

Le tute verranno indossate per la prima volta durante la missione Polaris Dawn, un volo spaziale privato della Crew Dragon che fa parte del programma di missioni Polaris sostenuto dal miliardario Jared Isaacman. Isaacman volerà in questa missione assieme a Kidd Poteet, Sarah Gillis e Anna Menon. Tutti e quattro indosseranno le tute perché la Crew Dragon, priva di camera di equilibrio, dovrà essere depressurizzata per la passeggiata spaziale.

Tutti questi miglioramenti alla tuta EVA fanno parte di un design scalabile, che consentirà ai team di produrre e adattare la tuta a diversi tipi di corporatura mentre la SpaceX cerca di creare una maggiore accessibilità allo spazio per tutta l'umanità.

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Nella foto l'equipaggio di Polaris Dawn durante la presentazione, su Twitter (ora 'X'), delle nuove tute spaziali per EVA. Credito: Polaris Dawn

Gillis ha affermato, in una discussione ospitata da SpaceX sui social media il 4 maggio, che la passeggiata spaziale durerà circa due ore, compreso il tempo di depressurizzazione della cabina all'inizio e di ripressurizzazione alla fine. Due persone usciranno dalla capsula, utilizzando un dispositivo chiamato “skywalker” sul portello anteriore con maniglie e interfacce per assisterle nell'attraversare il portello.

Gli astronauti passeranno attraverso una “matrice di test” per raccogliere dati sulle prestazioni delle tute EVA. "Si tratta di osservare la mobilità, il movimento in questo ambiente di microgravità, le prestazioni della tuta," ha affermato. “C’è tutta una serie di domande di prova che verranno affrontate per il tempo fuori dalla navicella spaziale”.

Le tute sono state ampiamente testate a terra, incluso un test in cui l'intera capsula della Crew Dragon è stata collocata in una camera a vuoto e la cabina depressurizzata con quattro "simulatori di tute spaziali" all'interno. "Tutto ha funzionato come previsto," ha affermato Stu Keech, vicepresidente di Dragon presso SpaceX. “È equivalente al volo Demo-1 senza equipaggio” di Crew Dragon nel 2019.

La passeggiata spaziale richiederà anche modifiche alla stessa Dragon, come un sistema di ripressuizzazione per ripristinare la pressione nella cabina dopo la passeggiata spaziale e la modifica di alcuni materiali in base alle loro proprietà di degassamento. "L'interno apparirà un po' diverso quando vedrai le foto di noi seduti nella navicella spaziale," ha detto Gillis.

Le tute verranno utilizzate anche come tute pressurizzate indossate durante il lancio e il rientro nelle tipiche missioni della Crew Dragon. SpaceX prevede di unire eventualmente le due tute in una sola, con alcune modifiche già incorporate nelle tute pressurizzate a partire dalla missione Crew-6 sulla base di ciò che la società ha appreso sviluppando le tute EVA.

"L'obiettivo di questa tuta è quello di essere il nostro primo progetto di tuta EVA e poi, proprio come tutti i prodotti SpaceX, continueremo con aggiornamenti a blocchi man mano che andiamo avanti e impariamo," ha detto Keech.

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Nella foto l'equipaggio di Polaris Dawn con le nuove tute spaziali per EVA. Da sinistra Anna Menon, Kidd Poteet Jared Jsaacman e Sarah Gillis Credito: Polaris Dawn

La tuta di SpaceX appare molto più leggera e meno ingombrante delle tute EMU utilizzate dagli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ma anche delle Orlan russe o Feitan cinesi ma questo dipende molto anche dal fatto di non essere indipendenti. Infatti non sono dotate di un grosso zaino come le tute EVA citate ma funzioneranno con un cavo per i collegamenti elettrici e dati ed una tubazione che le alimenterà di ossigeno. Esattamente come le prime attività extraveicolari di Leonov o White nel 1965. Insomma, nonostante gli evidenti avanzamenti tecnologici, il loro utilizzo pare molto meno versatile di quello delle tute EVA classiche degli anni 2000. Insomma, a vederle, sembrano più per una testuale 'passeggiata spaziale' di pochi minuti che per lavorare seriamente all'esterno di un veicolo spaziale o sulla superficie di un altro corpo celeste. Poi magari ci sbagliamo e SpaceX ci sorprenderà tutti come ha fatto spesso nella sua storia.