La misurazione dei potenziali di alta tensione sulla Stazione Spaziale Internazionale

La Stazione Spaziale Internazionale (ISS)

continua a essere, un mondo, per diversi tipi laboratorio di ricerca spaziale, dopo oltre 15 anni di attività e, in quest'arco temporale, ha dimostrato di essere una risorsa fantastica per osservare su una navicella spaziale galleggiante, le potenziali variazioni che si riferiscono a operazioni di matrice solare ad alta tensione in Low Earth Orbit (LEO).

Le misurazioni della densità elettronica ionosferica e della temperatura lungo l'orbita dell’ISS

L'interno della Iss

e le variazioni nel potenziale flottante sulla ISS sono state ottenute dalla Measurement Unit Potenziale galleggiante (FPMU). 

L'FPMU

In particolare, le rapide variazioni del potenziale flottante sull’ ISS durante le operazioni di matrice solari su scale temporali di decine di millisecondi possono essere registrati, per mezzo della frequenza di campionamento a128 Hz, operata dal galleggiante della sonda potenziale (FPP).

Quest'ultima fornisce un interessante spaccato dell'interazione fra alta tensione con i pannelli solari e l'ambiente spaziale del plasma. Confrontando i dati  di FPMU

con le operazioni temporali sull’ ISS e i dati di matrice solari, è fornito un mezzo per correlare alcuni dei transitori, più complessi e interessanti variazioni dei potenziali galleggianti, con operazioni di missione. 

Queste complesse variazioni non sono riprodotte dai modelli attuali e richiedono successivi studi per comprendere i processi fisici sottostanti. 

Sono già stati presentati alcuni dei potenziali galleggianti transitori, osservati nel corso degli ultimi anni, insieme con i parametri ambientali dello spazio più rilevanti e i dati operativi delle matrici solari.Ad esempio, durante la missione STS-120 nel 2007, in seguito allo spostamento del traliccio P6 dei pannelli solari,

è stato osservato che una parte della matrice risultava danneggiata e non completamente dispiegata. Una EVA di emergenza è stata realizzata dall'astronauta Scott Parazynski, assistito da Douglas Wheelock, per riparare la matrice, attività considerata pericolosa a causa dei brevi tempi di pianificazione e della possibilità di folgorazione. Altri problemi con i tralicci dei pannelli solari si sono verificati in seguito nello stesso anno ed in particolare al sistema che ruota le matrici nella direzione del Sole.Alle basse quote dove orbita la ISS, vi è una varietà di detriti spaziali, costituiti da parti di razzi abbandonati, frammenti di esplosioni, scaglie di vernice, scorie di motori a combustibile solido e molti altri oggetti. Questi oggetti, oltre ai micrometeoriti naturali, rappresentano una minaccia per la stazione in quanto hanno la capacità di bucare i moduli pressurizzati e causare danni ad altre parti della stazione come le matrici solari. I micrometeoriti possono anche rappresentare un rischio per gli astronauti, in quanto tali oggetti potrebbero forare le loro tute spaziali, durante le attività extraveicolari, causando la loro depressurizzazione. I detriti spaziali vengono monitorati a distanza da terra e l’equipaggio della stazione può essere avvertito nel caso un oggetto di notevoli dimensioni, fosse in rotta di collisione. Senza la protezione dell’atmosfera terrestre, gli astronauti sono esposti a più alti livelli di radiazione dovuta al flusso costante di raggi cosmici. Gli equipaggi della stazione sono esposti a circa 1 millisievert di radiazione ogni giorno, che è circa la stessa quantità che ogni essere umano riceve sulla Terra in un anno, da fonti naturali. Ciò si traduce in un rischio più elevato di sviluppare un tumore per gli astronauti. Alti livelli di radiazioni possono causare danni ai cromosomi dei linfociti. Queste cellule sono fondamentali per il sistema immunitario e quindi il loro danneggiamento potrebbe contribuire alla bassa immunità sperimentata dagli astronauti. L’aumento dell’esposizione alle radiazioni viene correlata anche ad una maggiore incidenza di cataratta negli astronauti.