Quattordici anni fa, l'8 febbraio 2010, lo Space Shuttle Endeavour intraprese un viaggio trasportando due moduli destinati alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS): il Nodo 3, detto Tranquillity, e la Cupola, entrambi progettati, integrati e testati da Thales Alenia Space a Torino, in Italia. Questi moduli segnarono un significativo avanzamento nella tecnologia dell'esplorazione spaziale.

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La Cupola, una meraviglia ingegneristica, si erge come testimonianza dell'ingegno umano. Progettata in qualità di osservatorio panoramico, offre agli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) una vista ineguagliabile del nostro pianeta. Dotata di sette finestre, sei ai lati e una in cima, oltre alle sue applicazioni pratiche per guidare le operazioni fuori dalla stazione e condurre ricerche scientifiche, gli astronauti attraverso di essa possono contemplare la Terra nella sua intera magnificenza, giorno e notte, favorendo un senso di connessione con essa e riducendo la sensazione di lontananza da casa.

L'eredità della Cupola continua ad essere una fonte di ispirazione senza fine a Torino. Gli stessi edifici e spazi di lavoro che hanno assistito alla nascita e alla realizzazione della Cupola ora accolgono le prossime generazioni di finestre spaziali, aprendo gli orizzonti verso il futuro dell'esplorazione della Luna e del nostro universo.

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Partendo dal suo heritage, Thales Alenia Space sta reinventando il concetto di moduli spaziali dotati di finestre per la futura Stazione Spaziale Commerciale in orbita bassa, progettando un design innovativo mirato a garantire il massimo comfort con l’obbiettivo di creare un'esperienza senza precedenti per gli astronauti di domani.

Nel 2021, Thales Alenia Space in Italia ha avviato la progettazione e produzione di due Moduli Abitativi dotati di finestre destinati alla futura Stazione Spaziale Axiom. Su guida dell’azienda americana, ogni modulo è stato concepito e progettato con quattro insiemi di finestre strategicamente posizionate in ogni alloggio dell'equipaggio, offrendo agli astronauti una visione stupefacente del nostro pianeta blu.

Nella progettazione delle finestre è stata privilegiata la ridondanza, massimizzando il campo visivo e garantendo al contempo una trasparenza di alta qualità attraverso soluzioni di rivestimento dedicate, per permettere di mantenere la visibilità inalterata durante l'intera durata di vita della stazione. Ogni insieme di finestre è composto da sottoinsiemi interni ed esterni progettati per funzionare come elementi pressurizzati, offrendo protezione contro meteoriti e detriti.

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Thales Alenia Space in Italia sta utilizzando tecnologie innovative adoperando l'acrilico come materiale principale per le finestre, ottimizzandole sia in termini di massa che di resistenza meccanica. Per proteggere l'acrilico dall'esposizione alle radiazioni, è stato incluso anche del vetro nel pannello esterno contro i detriti.

La campagna di test di qualifica dell'assemblaggio delle finestre è ancora in corso, mentre i test di integrazione e accettazione per l'insieme delle finestre interne dei primi quattro modelli di volo sono stati completati presso Thales Alenia Space a Torino alla fine del 2023.

Thales Alenia Space proietta il proprio sguardo ancora più lontano verso avamposti lunari e oltre. Dal Lunar Gateway ai moduli di superficie, le finestre non solo regaleranno panorami sbalorditivi, ma forniranno anche informazioni fondamentali per gli astronauti impegnati nelle sfide dello spazio.

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Le finestre saranno infatti un elemento essenziale per l'esplorazione oltre l’orbita bassa terrestre (LEO), a partire dal Lunar Gateway all'interno del modulo europeo ESPRIT, il quale oltre a fornire infrastrutture di rifornimento e telecomunicazioni, sarà dotato di finestre distribuite su un’intera baia vetrata che permetterà agli astronauti il monitoraggio delle operazioni esterne e offrirà viste spettacolari della Terra, della Luna e dello spazio circostante; fornendo un valore prezioso e indispensabile per il benessere dei membri dell'equipaggio.

Per le applicazioni sulla superficie lunare, a Thales Alenia Space è stato affidato il compito di progettare il nuovo design e i materiali delle finestre in relazione all'ambiente lunare. Questo lavoro è già iniziato con attività di pre-sviluppo nell'ambito del programma “Multi-Purpose Module” (MPM) dell'ASI. Qui le finestre saranno di dimensioni ridotte e posizionate vicino alla porta per le attività extraveicolari (EVA). Questo posizionamento consentirà agli astronauti di verificare le condizioni interne ed esterne quando entrano o escono dal modulo per le attività EVA sulla superficie lunare. Gli sviluppi in corso porteranno ad ulteriori miglioramenti nel design delle finestre per garantire soluzioni ottimali in termini di materiali, rivestimenti, tenute, ma soprattutto nella prevenzione della contaminazione dalla polvere, che è probabilmente l'aspetto più difficile da affrontare quando si è sulla superfice lunare.

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Le finestre rivestiranno un ruolo ancore più cruciale nelle prossime missioni nello spazio profondo e su Marte. Durante un viaggio che richiederà 8-9 mesi per raggiungere il pianeta rosso, come dimostrato dalle frequenti richieste fatte dagli astronauti stessi, le finestre forniranno sollievo all'equipaggio dal senso di claustrofobia

Walter Cugno, Vice Presidente del Dominio Esplorazione e Scienza e Responsabile del Sito di Torino, ha lavorato come Program Manager per la maggior parte dei programmi della Stazione Spaziale Internazionale, ricoprendo un ruolo chiave nello sviluppo del Nodo 3 e della Cupola. Quindi, chi meglio di lui per illuminarci sul passato ed il futuro di questi affacci sulla terra e sullo spazio profondo:

"Ricordo benissimo le soluzioni che sono state necessarie nel realizzare una tecnologia all’avanguardia come il modulo Cupola. Quando si tratta di praticare fori in strutture pressurizzate, gli ingegneri iniziano ad elencare tutti i motivi per evitare tale operazione, perciò la sfida di avere finestre nello spazio è stata monumentale.

Oggi è davvero gratificante vedere il ruolo che la Cupola ha acquisito in questi 14 anni di presenza sull’ISS. Oltre all'obiettivo tecnico di consentire attività esterne, gli astronauti la vedono come una finestra sulla Terra, che li collega al loro pianeta, come una splendida via di fuga dalle rigide condizioni di vita all’interno dei moduli.

Ora che il settore spaziale si è aperto a nuovi player commerciali, offrendo all'umanità una maggiore accessibilità all'orbita bassa terrestre, per le persone che visiteranno le stazioni orbitali il comfort sarà un fattore chiave ed in questo scenario le finestre svolgeranno sempre di più un ruolo fondamentale nel rendere piacevole il viaggio e la permanenza nello Spazio. Avere un affaccio verso l’esterno diventerà un aspetto ancora più rilevante per viaggi prolungati nello spazio profondo. Il Lunar Gateway e ed i futuri avamposti sulla superficie lunare integreranno finestre per mantenere la vista del pianeta Terra, per mitigare la claustrofobia ed offrire una vista per osservare le attività all’esterno.

Se mai avessi la possibilità di viaggiare nello spazio, sono sicuro la possibilità di contemplare la Luna o la Terra da così lontano attraverso le nostre finestre sarebbe un’esperienza ed un’emozione ineguagliabile."