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Il PoliTO vola nello spazio con il progetto “Artery in Microgravity”

Il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale-DIMEAS del Politecnico di Torino andrà sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). L’esperimento servirà per studiare gli effetti delle condizioni di microgravità sulle arterie coronarie.

Categorie BiomedicalEn · Protesi

La collaborazione tra il Politecnico di Torino, guidato dal Professore Umberto Mobiducci del DIMEAS, e l’Università ISAE SUPAERO di Tolosa ha permesso lo sviluppo del progetto “Artery in Microgravity” (AIM). Quest’ultimo è stato scelto dall’agenzia spaziale europea ESA per partecipare al programma “Orbit Your Thesis” ed inviare materiale per studiare la fluidodinamica nello spazio. Il programma offre la possibilità agli studenti di effettuare esperimenti scientifici in condizioni di microgravità all’interno della Stazione Spaziale Internazionale. L’esperimento rimarrà al suo interno per quattro mesi, tempo in cui si potranno collezionare dati sull’esperimento stesso.

"Credits: ESA Artery in microgravity"
Logo del team AIM “Credits: PoliFlash Magazine”

Fluidodinamica e microgravità

L’esperimento prevede di studiare gli effetti delle condizioni di microgravità su due modelli di arteria coronaria. Il primo rappresenta un’arteria malata, affetta da stenosi, mentre il secondo rappresenta lo stesso modello di arteria dopo l’applicazione di uno stent. Il progetto è stato portato avanti per la parte strutturale ed elettronica dai ragazzi dell’Università di Tolosa, mentre gli studenti del Politecnico di Torino si sono occupati della parte scientifica e della realizzazione del circuito idraulico.

Il PoliTO vola nello spazio con il progetto “Artery in Microgravity”

La gravità influisce sulla fluidodinamica e quindi sulla biomeccanica del sistema cardiovascolare. Infatti, essa può variare sia le variabili macroscopiche, come ad esempio la pressione, che l’emodinamica locale. Le condizioni di emodinamica modificata possono scaturire la formazione di zone soggette ad aterosclerosi e/o trombosi. Per questo motivo con il progetto AIM si vogliono studiare gli effetti sull’emodinamica dei due modelli a seguito della variazione delle condizioni.

Il PoliTO vola nello spazio con il progetto “Artery in Microgravity”

Lo studio degli effetti della microgravità risulta essere fondamentale per conoscere a fondo a cosa sono sottoposti gli astronauti e le eventuali cause a lungo termine. Infatti, durante la permanenza nello spazio si osserva negli astronauti un afflusso di sangue dagli arti inferiori verso quelli superiori. Questa condizione si ristabilisce dopo il ritorno dallo spazio, ma tutt’ora non sono chiare le conseguenze a lungo termine di questo fenomeno.

Il sistema: studiare la fluidodinamica con un cubo!

Per poter spedire l’esperimento sulla stazione spaziale internazionale lo si dovrà inserire all’interno di un cubo di dimensioni ridotte, circa 2000 cm3.  Questi, infatti, sono gli standard della “ICE Cubes Facilities” dove verrà installato l’esperimento dagli astronauti. I ricercatori successivamente saranno in grado di controllarlo da remoto sulla terra, in modo tale da ottenere tutti i dati necessari per studiare il comportamento biomeccanico dei due modelli. Ciò permetterà di effettuare dei paragoni con ciò che avviene sulla terra, inoltre, l’esperimento in questo modo darà la possibilità di analizzare l’effetto della gravità sulle prestazioni dei dispositivi medici endovascolari.

Credits: PoliFlash Magazine - “Artery in Microgravity”: la ricerca PoliTO vola sulla stazione spaziale con ESA
Rappresentazione dell’esperimento e del cubo “Credits: PoliFlash Magazine”

Il cuore principale dell’esperimento costa nel circuito idraulico a cui sono connessi in serie i due modelli di arteria coronaria. La scelta dei componenti è stata minuziosa per poter far entrare tutto l’esperimento all’interno di uno spazio così ristretto.

I test prima del volo

Ovviamente prima di essere spedito è stato necessario verificare che l’esperimento rispettasse gli stringenti requisiti imposti dall’Agenzia Spaziale Europea. Le verifiche principali che sono state fatte riguardano i materiali che costituiscono l’esperimento, infatti, questi devono rispettare gli standard di sicurezza imposti dall’ESA. Inoltre, sono state verificate la compatibilità elettromagnetica, il vuoto, i livelli acustici/rumore e le vibrazioni.

Il PoliTO vola nello spazio con il progetto “Artery in Microgravity”

Dopo aver superato tutti i test l’esperimento è ora pronto per essere spedito all’interno della stazione spaziale. Il lancio è previsto per il mese di giugno di quest’anno con il cargo di rifornimento SpaceX Crew Resupply Service-25. Tutti i ragazzi che hanno partecipato sono ansiosi di vedere dove li porterà questa ricerca e i risultati che arriveranno dallo spazio.