Fisica
L'esperimento "GEOFLOW II. L'arte della simulazione" è dedicato allo studio della fisica dei fluidi., essenziale per comprendere, controllare e migliorare tutti i nostri processi industriali e naturali. Nello spazio l'assenza di gravità consente di studiare gli effetti della dinamica dei fluidi normalmente mascherati dalla forza di gravità.
La gravità, ad esempio, impedisce agli scienziati di osservare la convezione in una sfera senza perturbazioni. Nello spazio, infatti, è possibile generare un flusso convettivo con queste caratteristiche. E' come creare un bollitore di forma sferica, nel quale l'acqua si sposta dal centro verso l'esterno man mano che viene riscaldata.
L'esperimento GEOFLOW II studierà il flusso di un liquido viscoso tra due sfere concentriche in rotazione intorno ad uno stesso asse sotto l'azione di un campo di forza centrale simulato.
Obiettivo dell'esperimento è osservare per la prima volta nel modo piu' accurato possibile i movimenti dei liquidi e confrontarli con le simulazioni al computer. Questo studio fornirà agli scienziati importanti informazioni sui moti convettivi del mantello terrestre, oltre a una migliore comprensione dei flussi su scala globale nei nuclei liquidi dei pianeti e negli strati piu' esterni dei corpi celesti. Si tratta di aspetti estremamente importanti per la comprensione di fenomeni astrofisici e geofisici, come i flussi su scala globale nell'atmosfera o negli oceani.
Un'altra serie di esperimenti sarà dedicata allo studio delle radiazioni provenienti dallo spazio, cui la Stazione Spaziale è direttamente esposta. L'energia delle particelle coinvolte è così intensa che molte di esse riescono ad attraversare l'intera struttura della ISS.
Il nostro Sole è una intensa fonte di radiazioni, ma ci sono anche potenti ioni pesanti provenienti dalla Via Lattea che trasportano un'energia miliardi di volte superiore alla radioattività rilevabile sulla Terra. Quando questa radiazione cosmica urta le pareti della capsula, la pioggia di particelle può rendere l'abitacolo degli astronauti un luogo potenzialmente pericoloso.
Durante la pianificazione dei lunghi viaggi interplanetari è essenziale valutare l'influenza della radiazione sulla salute degli astronauti nello spazio. Per comprendere meglio il fenomeno e garantire la protezione degli astronauti, si procederà a misurare la natura del campo di radiazione all'interno della ISS e le interazioni con il corpo umano.
Tra i compiti del laboratorio Columbus vi è anche l'analisi dell'attività solare. L'atmosfera del nostro pianeta, con il suo effetto di schermatura, ostacola lo studio dell'intera gamma delle emissioni elettromagnetiche solari da terra. La ISS rappresenta quindi una preziosa piattaforma per l'osservazione del Sole per un periodo di tempo prolungato.
Il payload SOLAR, montato all'esterno del laboratorio Columbus, studia con una accuratezza senza precedenti la radiazione elettromagnetica del Sole nella maggior parte del suo spettro. I dati acquisiti aiuteranno gli scienziati a migliorare i modelli climatici e le future metodologie meteorologiche. Potranno inoltre essere utili per la progettazione dei futuri satelliti, con l'obiettivo di migliorarne la tolleranza agli effetti delle radiazioni e la durata in orbita.
