Nei suoi sei mesi di permanenza a bordo della Stazione Spaziale Luca dovrà svolgere come membro di equipaggio ISS ampia e articolata attività di sperimentazione da lungo tempo pianificato dal crew office della NASA. Molti degli esperimenti sono basati sul know how italiano.
Programma GREEN AIR. Obiettivo del programma è di utilizzare la sperimentazione in
microgravità per caratterizzare il comportamento di nuovi combustibili durante il processo di combustione. Comprendere meglio i meccanismi della combustione aiuterà a gestire meglio i problemi rappresentati dall’inquinamento, dai cambiamenti atmosferici, dal riscaldamento globale, dagli incendi. Per conto dell’Agenzia Spaziale Italiana, in collaborazione con NASA-Glenn Reserch center di Cleveland (Ohio), Luca darà il via a due importanti esperimenti del programma Green Air: DIAPASON e ICE (Italian Combistion Experiment). Per Diapason, realizzato dall’italiana DTM, Luca installerà nei moduli della ISS un’apparecchiatura sofisticata in grado di rilevare la presenza nell’aria di particelle di dimensioni dell’ordine di pochi nanometri, che avrà applicazioni in studi sull’inquinamento atmosferico;
ICE è dedicato allo studio di combustibili innovativi a basso impatto ambientale. Al momento di attivare questo esperimento Luca darà il via a un processo di combustione controllata, che si svolgerà nella facility NASA preposta (CIR - Combustion Integrated Rack), durante il quale sarà analizzato il comportamento di un biocombustibile la cui composizione è stata ideata definita e proposta dall’Istituto Motori del CNR di Napoli.
Il programma Green Air, è realizzato nell’ambito di una Joint Venture Contrattuale tra l’ASI e la PMI romana AGT Engineering, basata sulla formula di una Partecipazione Pubblico-Privato per l’utilizzo della Stazione Spaziale Internazionale, primo caso nella storia dell’Agenzia, nell’ambito della quale l’ASI non eroga fondi ma garantisce al partner l’accesso alla piattaforma spaziale ISS e alle relative risorse necessarie all’esperimento.
Il Piano di Utilizzazione stabilito invece per Luca dall’Agenzia Spaziale Europea include
esperimenti di fisiologia, biologia, fluidodinamica, scienza dei materiali, studio delle radiazioni, dimostrazioni tecnologiche ed Education. Tra questi il progetto FASES (Fundamental and Applied tudies in Emulsion Stability), selezionato da ESA, e supportato dal contributo ASI, ideato e presentato da un nutrito team italiano e con l’ambizioso obiettivo di stabilire relazioni qualitative e quantitative tra le proprietà chimico-fisiche dello strato interfacciale tra liquidi immiscibili e la stabilità delle emulsioni. Il progetto è proposto da un team di partner accademici e industriali coordinato dal responsabile del CNR-IENI di Genova, Libero Liggieri, e la sua rilevanza risiede nell’estrema varietà di possibili applicazioni delle tecnologie delle emulsioni in generale, ancorché il progetto FASES sia stato concepito in modo più specifico per le necessità dell’industria petrolifera.
Nell’ambito di FASES sono stati realizzati due container per lo svolgimento di esperimenti in orbita, FASES Experiment Container (FASES-EC), nel quale saranno effettuati esperimenti su campioni di emulsioni nella facility ESA FSL (Flui Science Laboratory), e FASTER, nella facility ESA EDR (European Drawer Rack), nel quale saranno effettuati esperimenti su singole interfacce liquide. Nel corso della sua permanenza in orbita Parmitano sarà coinvolto nell’aggancio del veicolo cargo giapponese HTV-4 e delle due navicelle commerciali SpaceX-3 e Orbital-2. Al suo arrivo sulla ISS l’astronauta troverà ancorato sulla stazione anche la navetta automatica europea ATV-4, il cui cargo carrier è stato realizzato in Italia.
Nell’ambito delle attività del piano congiunto di Education ESA/ASI, Luca sarà coinvolto in attività per giovani, ragazzi, appassionati e radioamatori, legate dal tema di riferimento “space robotics”, e suddivise, a seconda dell’argomento e dell’età dei ragazzi cui sono rivolte, in Space Robotics Competition, Mission X – Train like an Astronaut, ARISS Contacts, Space Robotics Lectures Series, Space in Bytes, EPO Scripts (Slinky and Laplace).
