Domenica 31 ottobre, alle 8:21 (ora italiana), la capsula Crew Dragon “Endurance” di SpaceX decollerà da Cape Canaveral, in Florida, con a bordo 4 astronauti diretti alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), nella terza missione operativa con equipaggio per la Crew Dragon. Tra i membri dell’equipaggio, insieme al comandante Raja Chari, al pilota Tom Marshburn, alla specialista di missione Kayla Barron, c’è Matthias Maurer, astronauta tedesco dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), al suo primo volo spaziale che, una volta giunto sulla ISS, darà il via alla sua missione Cosmic Kiss.
Durante la missione, Maurer condurrà numerosi esperimenti scientifici europei e internazionali. Nel progetto NUTRISS, un esperimento gestito dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), un team dell’Universita’ di Trieste monitorera’ l’attivita’ metabolica dell’astronauta tedesco. Si tratta del primo studio per controllare i cambiamenti della struttura corporea nello spazio e contrastare i danni al metabolismo causati dalla microgravita’. L’obiettivo e’ quello di arrivare a definire un protocollo nutrizionale di riferimento per missioni spaziali di lunga durata. Il progetto e’ realizzato nell’ambito di un accordo specifico stipulato con l’ESA, in virtu’ del quale l’ASI ha potuto ampliare le possibilita’ di utilizzo della Stazione Spaziale Internazionale a beneficio del comparto ricerca italiano.
Per testare NUTRISS, Maurer verra’ dotato di un analizzatore di bioimpedenza, uno strumento per l’analisi e il monitoraggio della composizione corporea, adattato per andare in orbita. Per effettuare questa misurazione, verranno posizionati degli elettrodi su polsi e caviglie che consentono di determinare la percentuale di massa grassa e magra del corpo. E’ gia’ stato effettuato un primo monitoraggio a terra per ottenere i dati di confronto e dai primi di novembre avranno inizio le misurazioni nello spazio che avverranno una volta al mese, la mattina a digiuno, fino al termine della missione ad aprile. Attraverso questa pratica si determinera’ l’acquisizione di grasso e la perdita muscolare in condizioni di microgravita’. Su questi valori incidono alimentazione, attivita’ fisica all’interno della stazione spaziale e le attivita’ “extraveicolari” nello spazio. Sulla base di queste informazioni verra’ messa a punto la strategia per i piani nutrizionali, discussa e coordinata a terra con il team medico ESA, con ASI e con i ricercatori di Trieste. In caso di variazioni in positivo o negativo oltre una soglia definita, il team nutrizionale fornira’ suggerimenti per l’aumento o la diminuzione dell’assunzione di energia all’astronauta in modo da mantenere il proprio bilancio energetico. Le nuove indicazioni nutrizionali, se necessario, potranno essere apportate attraverso cambiamenti in uno o piu’ degli obiettivi nutrizionali (energia, carboidrati, lipidi, ecc.) inclusi nella dieta dell’equipaggio. Gli aggiornamenti alimentari verranno trasmessi direttamente ai membri dell’equipaggio: un elenco di possibili scelte alimentari per garantire l’adeguatezza nutrizionale e anche le preferenze personali.
Una prima fase di questo test scientifico e’ stata realizzata dall’ASI e dall’astronauta dell’ESA Luca Parmitano in occasione della missione Beyond sulla ISS da luglio 2019 a febbraio 2020. L’obiettivo principale fissato dal team di ricerca di Trieste non e’ tanto che l’astronauta mantenga lo stesso peso corporeo, quanto piuttosto che resti costante la massa magra. A questo proposito, dall’osservazione di Parmitano sono risultate essenziali l’attivita’ fisica e la qualita’ del cibo. In condizioni di immobilita’ e microgravita’ va preferita una dieta bilanciata, ricca di proteine (non la dieta iperproteica), con un buon apporto di antiossidanti forniti da verdure, frutta, cioccolato e anche caffe’.
“Il tema di una corretta alimentazione – spiega Giovanni Valentini, responsabile per l’Agenzia Spaziale Italiana dell’utilizzazione della Stazione Spaziale Internazionale – e’ uno degli argomenti portanti su cui si sta concentrando la ricerca delle maggiori agenzie spaziali mondiali nell’attuale contesto di esplorazione spaziale, per lo studio dei rischi connessi all’invio di missioni con astronauti oltre la bassa orbita terrestre”. “Il volo spaziale di lunga durata – spiega Filippo Giorgio Di Girolamo del team dell’Universita’ di Trieste – induce cambiamenti nella composizione corporea e, quasi sempre, la riduzione della massa corporea. E’ possibile, con un intervento a livello nutrizionale, contrastare o limitare l’effetto dannoso della microgravita’ sul metabolismo e sul muscolo scheletrico.”
“I risultati ottenuti con Luca Parmitano hanno dimostrato l’efficacia dell’approccio nutrizionale proposto dal nostro team – spiega il professore Gianni Biolo coordinatore del team dell’Universita’ di Trieste -, e, in considerazione di cio’, l’ASI ha programmato con ESA di continuare lo studio NUTRISS in occasione di altre due missioni di astronauti ESA sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), quella imminente di Matthias Maurer e quella di Samantha Cristoforetti prevista nel 2022“.
L’obiettivo generale e’ l’ottimizzazione delle prestazioni degli astronauti e la qualita’ della vita a bordo, mantenendo una composizione corporea ideale evitando l’aumento del rapporto massa grassa/massa magra dovuto all’inattivita’ da microgravita’.I risultati dell’esperimento NUTRISS saranno utilizzati dal Food Lab della NASA e dal Nutrition team dell’ESA e potranno contribuire all’aggiornamento dei piani nutrizionali per le future missioni di astronauti. NUTRISS potrebbe prevedere applicazioni anche in ambito clinico per la gestione dei pazienti anziani, malnutriti e/o obesi immobilizzati sulla Terra. Anche per i pazienti allettati come per gli astronauti, l’obiettivo principale e’ infatti quello di mantenere la massa magra e quindi e’ preferibile adottare un monitoraggio focalizzato sulla misurazione corporea piuttosto che genericamente sul peso.
La missione Crew-3 sara’ la prima a volare su una navetta Crew Dragon nuova di zecca e mai usata prima. La Crew Dragon ‘Endurance’ impieghera’ 22 ore per raggiungere la ISS: l’aggancio automatizzato al modulo Harmony e’ previsto per lunedi’ 1 novembre alle 6:10 (ora italiana). Gli astronauti saranno accolti a bordo dai colleghi della Expedition 66, compresi i protagonisti della precedente missione Crew-2 che torneranno sulla Terra agli inizi di novembre con la Crew Dragon Endeavour. Nei sei mesi di attivita’ in orbita, gli astronauti della Crew-3 saranno impegnati in molte attivita’, come passeggiate spaziali per la manutenzione dei pannelli solari della ISS ed esperimenti scientifici di ogni genere, che vanno dalla produzione di fibre ottiche in condizioni di microgravita’ alla coltivazione di piante senza terreno, sospese in acqua (colture idroponiche) o aria (aeroponiche).
