Prendo spunto da una domanda che mi è stata posta decine di volte questa settimana: “Cosa si prova in centrifuga?” Capisco che la curiosità è molto forte, perché anche per me non è una esperienza che possa fare giornalmente.

A costo di essere noioso, devo prima dare qualche spiegazione tecnica sulla centrifuga. Per quanto ne sappia, esistono due tipi di centrifughe utilizzate per l’addestramento aerospaziale. Il primo tipo è, credo, il più comune, e impartisce al soggetto una accelerazione che va dalla “testa ai piedi”. Viene utilizzata per addestrare i piloti di aerei   ad alte e altissime prestazioni per imparare a gestire le forti accelerazioni che questi velivoli sono in grado di sostenere, di solito fino a 9g. Questo vuol dire che, sotto accelerazione, il sangue che normalmente viene spinto verso il cervello dal cuore sotto 1g tende a lasciare la parte alta del corpo (la testa) e ad accumularsi invece nelle gambe. Purtroppo in un aereo abbiamo molto più bisogno della testa che delle gambe, per cui questo effetto è molto deleterio e causa vari fenomeni (tutti temporanei – nel momento in cui l’accelerazione finisce, passano gli effetti): visione grigia (ovvero gli occhi perdono temporaneamente la capacità di distinguere i colori), visione a tunnel e perdita di conoscenza. I piloti sono addestrati a gestire in maniera preventiva le accelerazioni, utilizzando sia una tecnica di respirazione chiamata AGSM (Anti G Straining Maneuver), sia con delle tute, chiamate anti-g, che aiutano a mantenere il sangue nella parte alta del corpo comprimendo, di solito pneumaticamente, le gambe.

Su una navetta spaziale che rientra dall’orbita terrestre, le accelerazioni hanno una direzione diversa, perché gli astronauti e i cosmonauti sono “seduti” sulla schiena. Durante la fase di decelerazione, dovuta all’atmosfera, il veicolo passa da circa 8000metri/sec di velocità a poche centinaia di metri al secondo. Questa cosmica frenata è percepita dall’equipaggio come una accelerazione dal petto verso la schiena. Per questo motivo la centrifuga del Centro di Addestramento Cosmonauti di Star City genera delle accelerazioni “petto-schiena”. Un astronauta in addestramento ha in tutto sei occasioni per provare la centrifuga. La prima volta si viene legati a uno speciale sedile – in una posizione molto più comoda rispetto alla Soyuz – per una, chiamiamola così, joyride. Il profilo di accelerazione è quello del lancio nominale e del rientro nominale, il primo con due picchi intorno ai 3g, il secondo con due picchi intorno ai 4.5g. Tutto è gestito dal computer di bordo, e gli astronauti devono solo controllare che tutto funzioni regolarmente. Un team di medici controlla che tutto sia sotto controllo osservando i nostri battici cardiaci. La seconda esperienza è molto più interessante, perché si prova il profilo di rientro balistico – cioè quando la navetta è incontrollabile. In questo caso, l’astronauta è sottoposto ad accelerazioni molto più elevate e prolungate – nella realtà fino a 11g, nella centrifuga fino a 8g (per limiti di sicurezza – la centrifuga può generare ben oltre 25g!). Durante questo profilo l’astronauta deve dimostrare di essere cosciente per tutto il periodo di rientro, eseguendo una serie di task: leggere una tabella illuminata (come quella dell’oculista) con caratteri e numeri di varia misura, o premere un pulsante tutte le volte che una serie di luci, poste in un arco di 180° davanti agli occhi, si accende. Potrebbe sembrare che una accelerazione petto schiena sia molto più semplice da sopportare – io mi aspettavo che sarebbe stato un gioco da ragazzi, paragonato ai 9g di un F16! Ma mi sbagliavo. A 8g, non istantanei ma sostenuti, il sangue comunque tende ad abbandonare la parte frontale del cervello, e quindi è comunque necessario utilizzare una tecnica AGSM. Inoltre bisogna ricordare che gli astronauti non indossano alcuna protezione anti-g e che, rientrando dopo 6 mesi in assenza di peso, il corpo non è per niente abituato a gestire le accelerazioni.

Le altre quattro prove in centrifuga sono le due dry run, prima di ogni esame, più due esami.

Dopo questa lunghissima premessa, torniamo alle sensazioni che si provano. Vorrei provare a descrivere proprio tutto, quindi provate a immaginare di essere con me, in Russia, nel giorno dell’esame che decide se sarete qualificati o meno al rientro manuale della capsula. Indossate la tuta blu, con le patch di missione e il vostro nome. La commissione chiede se siete pronti all’esame, e l’esaminatore vi dice che via aspetta al check radio.

Il team medico installa sul petto i sensori per il cardiogramma, poi controlla battito e pressione sanguigna. Adesso siete pronti a entrare in centrifuga: il cockpit è estremamente familiare, perché identico a quello degli altri simulatori. Vi legate nel sedile Kazbek – Казбек – con la cintura a 4 punti, e prendete in mano il РУС, il Sistema di Controllo Manuale. Sotto i vostri pollici avete due tasti: premendo quello sinistro una volta, la capsula si inclina verso sinistra di 15°, e premendo successivamente di altri 15° – fino a 45°. Premendo quello destro, la capsula torna a 0°, poi successivamente a incrementi di 15° sia arriva fino a 45°. In maniera molto grossolana, potremmo dire che a sinistra si perde velocità più rapidamente (quindi noi percepiamo una accelerazione più alta), a destra l’opposto. Avete indossato le cuffie, i tecnici hanno chiuso il portello e siete completamente isolati. Non c’è alcun suono oltre il vostro respiro, amplificato dai microfoni. Per la prossima ora, non potrete muovervi.

L’esaminatore dà il via alla prima prova – dovrete superarne 3. La centrifuga comincia a girare lentamente, e inizialmente “percepite” la rotazione, ma dopo soli pochi secondi siete già abituati e non ve ne accorgete più. Iniziate a “pilotare” la capsula, secondo il profilo calcolato dal computer che vi è apparso sullo schermo – sapete che avrete una accelerazione massima di circa 5g. La navetta, con i suoi 28000km/ora iniziali, “sprofonda” nell’atmosfera,  e decelera sempre più rapidamente: 2.5g, 3g, cominciate a sentirli nel petto e la respirazione si fa più difficile. Date il comando, a destra, per fermare il rateo di accelerazione, ma i g continuano a crescere, 4g, 4.5. Adesso sentite l’accelerazione anche nella gola, che tende a comprimersi, e parlare è quasi impossibile mentre descrivete tutte le vostre azioni per l’esaminatore che vi ascolta. I g ora smettono di aumentare e si stabilizzano intorno ai 4.9g. È il momento di “buttarsi” a sinistra, per perdere quota e avvicinarsi al punto di atterraggio previsto: avete a disposizione solo 20km di buffer per passare l’esame, e non sono molti. Ma fra pochissimo inizierà il secondo picco di accelerazione, e sapete che dovrete essere pronti a “tornare” verso destra. Continuate a parlare e a leggere ogni parametro, per essere sicuri che nulla sfugga al controllo. Basta un attimo di esitazione, un piccolo ritardo, per fallire! E nonostante abbiate provato centinaia di profili diversi, il numero è illimitato, e ogni navetta si comporta diversamente – e inoltre siete sotto accelerazione! Bisogna rimanere concentrati. Il secondo picco di g finisce, e la navetta adesso ha una controllabilità limitata, perché la velocità è molto bassa – poche centinaia di metri al secondo. La prova è finita, e l’esperienza vi dice che siete entro i 10km di errore. Prova passata.

Ancora due vi aspettano.