Il Programma Shuttle-Mir fu un programma spaziale collaborativo tra l'Unione Sovietica e gli Stati Uniti consistente in una serie di visite effettuate dallo Space Shuttle statunitense alla stazione spaziale russa Mir. Durante queste missioni i cosmonauti russi ebbero la possibilità di visionare lo Shuttle e gli astronauti statunitensi di soggiornare a bordo della Mir.
Il programma, chiamato anche Phase One, fu pensato per incrementare le conoscenze degli Stati Uniti sui voli spaziali a lunga durata attingendo dall'esperienza russa e per promuovere uno spirito di collaborazione tra le due superpotenze e le loro rispettive agenzie spaziali, NASA e RKA, in preparazione ad ulteriori cooperazioni. Queste esperienze, in particolare, portarono alla successiva costruzione della Stazione spaziale internazionale che fu prevista nella Phase Two. Il programma fu annunciato nel 1993, iniziò con la prima missione nel 1994 e continuò fino al suo completamento avvenuto nel 1998, comprese undici missioni Shuttle, un volo unito con la Sojuz e più di 1.000 giorni trascorsi nello spazio per gli astronauti statunitensi in sette spedizioni distinte.
Durante i quattro anni di durata del programma, le due nazioni raggiunsero molti traguardi relativi ai voli spaziali, tra cui il primo astronauta statunitense ad essere lanciato su una navetta Sojuz e la prima passeggiata spaziale americana compiuta usando una tuta spaziale russa Orlan.
Il programma fu tuttavia funestato da vari problemi di sicurezza, il più grave dei quali fu una collisione ed un conseguente incendio a bordo della stazione Mir. Si riscontrarono inoltre problemi finanziari, a causa dei ridotti budget del programma spaziale russo e preoccupazioni sulle capacità degli amministratori del programma. Nonostante questo, entrambe le nazioni aumentarono di molto le proprie esperienze e conoscenze sulle capacità di soggiorno a lunga durata nello spazio e nella costruzione e gestione di una stazione spaziale. Ciò si è ripercosso positivamente nella successiva costruzione della Stazione spaziale internazionale.
Storia
Anche se il programma Shuttle-Mir era stato concepito come un inizio di un rapporto di collaborazione tra le due superpotenze per la costruzione della Stazione spaziale internazionale (ISS), esso rappresentava l'unione di vari progetti di stazione spaziale che traevano origine nel periodo della guerra fredda.
Durante i primi anni ottanta, la NASA aveva in programma di lanciare una stazione modulare spaziale denominata Freedom, come contropartita per le Salyut sovietiche e la Mir. Allo stesso tempo, i sovietici stavano progettando di costruire la Mir-2 in sostituzione di Mir.
Tuttavia, a causa di restrizioni del budget e di vincoli di progettazione, il progetto Freedom non progredì mai e la caduta dell'Unione Sovietica portò alla fine della guerra fredda e della relativa corsa allo spazio. Il caos economico post-sovietico in Russia portò alla cancellazione di Mir-2, nonostante il suo blocco di base, il DOS-8, fosse già stato completato. Analoghe difficoltà di bilancio vennero riscontrate da altre nazioni che avevano progettato la costruzione di una stazione spaziale, spingendo così gli amministratori statunitensi ad avviare negoziati, nei primi anni novanta, con Europa, Russia, Giappone e Canada per avviare una collaborazione internazionale per lo sviluppo di una stazione spaziale comune.
Nel giugno 1992, il Presidente degli Stati Uniti George Bush e il Presidente della Federazione Russa Boris Yeltsin, si accordarono su un programma di cooperazione in ambito spaziale firmando il trattato "Agreement between the United States of America and the Russian Federation Concerning Cooperation in the Exploration and Use of Outer space for Peaceful Purposes". Questo accordo prevedeva l'istituzione di un programma congiunto durante il quale un astronauta statunitense sarebbe stato ospitato sulla stazione Mir e due cosmonauti russi su uno Space Shuttle. Nel settembre 1993 il vice presidente statunitense Al Gore e il primo ministro russo Viktor Chernomyrdin annunciarono la costruzione di una nuova stazione spaziale, chiamata in seguito Stazione spaziale internazionale o ISS. Inoltre, in preparazione a questo progetto, gli Stati Uniti sarebbero stati coinvolti, negli anni successivi, nel programma Mir, sotto il nome in codice di Phase One (la costruzione della ISS avrebbe avuto come nome in codice Phase Two).
Nel corso del programma vennero effettuati undici voli dello Shuttle verso la stazione, trasportando gli equipaggi di ricambio, portando un modulo di aggancio e un nuovo gruppo di pannelli solari, oltre che alla conduzione di moltissimi esperimenti a bordo della stazione spaziale. Vennero lanciati anche due nuovi moduli della Mir (Spektr e Priroda) che vennero usati dagli astronauti statunitensi come abitazioni e come laboratori per gli esperimenti. Queste missioni permisero alla NASA e alla RKA di apprendere moltissimo sulla collaborazione spaziale con partner internazionali e su come minimizzare i rischi connessi all'assemblaggio di una grande struttura in orbita.
Oltre ai progressi scientifici, questo programma venne utilizzato come stratagemma politico dal governo statunitense per ottenere un canale diplomatico e permettere così alla NASA di prendere parte al finanziamento del programma spaziale Russo. Di conseguenza, il governo russo poté mantenere la Mir operativa, continuare il programma spaziale e assicurare la sua amicizia verso gli Stati Uniti.
Spedizioni
In aggiunta ai voli dello Shuttle verso la Mir, la Phase One comprese anche sette spedizioni (Increments) alla stazione e cioè voli a lunga durata a bordo della Mir effettuati da astronauti statunitensi. I sette astronauti che vi presero parte, Norman Thagard, Shannon Lucid, John Blaha, Jerry Linenger, Michael Foale, David Wolf e Andrew Thomas giunsero alla Città delle Stelle in Russia per l'addestramento alle operazioni della Mir e della Sojuz, quest'ultima utilizzata per il trasporto da e verso la stazione, oltre a esercitazioni in vista delle passeggiate spaziali e lezioni di russo per comunicare con i cosmonauti e il controllo missione.
Durante le spedizioni furono condotti vari esperimenti, tra cui la crescita di piante e di cristalli in microgravità e vennero riprese centinaia di fotografie della Terra. Gli astronauti, inoltre, prestarono assistenza nella manutenzione e nelle riparazioni della stazione a seguito di vari incidenti che comportarono incendi, collisioni, perdite di potenza, rotazioni incontrollate e fughe tossiche.
Complessivamente, gli statunitensi, trascorsero circa un migliaio di giorni a bordo della Mir, acquisendo esperienza nei voli di lunga durata soprattutto in relazione alla psicologia dell'equipaggio e all'organizzazione degli esperimenti a bordo di stazioni spaziali.
Mir
La Mir fu la prima stazione spaziale modulare in assoluto, costruita tra il 1986 e il 1996, e la prima stazione di ricerca abitata per un lungo periodo dall'uomo. I Russi svilupparono la Mir per utilizzarla come un laboratorio grande e abitabile nello spazio che, attraverso diverse collaborazioni, resero accessibile anche a cosmonauti e astronauti di altri paesi. La stazione terminò le operazioni nel 2001, quando il 23 marzo venne deliberatamente fatta deorbitare affinché fosse disintegrata durante il rientro atmosferico.
La Mir era basata sulla serie di stazioni spaziali Salyut precedentemente lanciate dall'Unione Sovietica (ne vennero lanciate sette dal 1971), e fu rifornita principalmente dalle navette Sojuz con equipaggio e dalle navette automatiche cargo Progress. Secondo le dichiarazioni in merito, sarebbe stata anche la destinazione dei voli dello Shuttle sovietico del Programma Buran, il cui sviluppo venne successivamente interrotto.
Con lo Shuttle attraccato, rappresentava a quel tempo la più grande struttura nello spazio, con una massa combinata di 250 t.
Space Shuttle
Lo Shuttle utilizzato dalla NASA, il cui nome ufficiale è Space Transportation System (STS), è una navetta spaziale con equipaggio degli Stati Uniti. In tutto sono stati costruiti cinque orbiter, di cui ne sono rimasti tre in seguito a due incidenti. L'orbiter viene lanciato verticalmente e trasporta normalmente da cinque a sette astronauti (anche se sono state trasportate anche otto persone, e in caso di necessità si può salire fino ad un totale di undici astronauti) assieme ad un carico utile di circa 22700 kg in orbita terrestre bassa (LEO). Quando la missione è completata, effettua la manovra per de-orbitare grazie all'azionamento dei motori (gli OMS) e rientra nell'atmosfera terrestre. Durante il rientro lorbiter si comporta come un aliante ed effettua un atterraggio senza propulsione.
Lo Shuttle è il primo veicolo orbitale ad essere stato progettato con una parziale riutilizzabilità. Può trasportare grandi carichi utili in varie orbite e durante il programma Shuttle-Mir fornì la possibilità di ricambiare il personale e trasportò vari rifornimenti, moduli ed equipaggiamento (operazioni che continuano ancora adesso per la Stazione spaziale internazionale). Ogni Shuttle è stato progettato per una durata di 100 lanci o 10 anni di vita operativa..
Durante la Phase One, la Mir venne visitata dallAtlantis, dal Discovery e dallEndeavour. In particolare lAtlantis effettuò ben sette missioni dal 1995 al 1997, mentre il Columbia non era in grado di compiere le operazioni necessarie per realizzare il rendezvous a causa dell'inclinazione di 51.6° della stazione spaziale e non era, inoltre, equipaggiato con un airlock esterno, necessario per l'aggancio alla stazione.
Cronologia Inizio di una nuova collaborazione (1994)
La Phase One iniziò il 3 febbraio 1994 con il lancio della 18ª missione del Discovery (STS-60). La missione, di otto giorni, fu la prima in assoluto ad ospitare un cosmonauta russo, Sergej Krikalëv, a bordo dello Shuttle e segnò l'inizio di una nuova era di cooperazione tra le due nazioni, 35 anni dopo l'inizio della corsa allo spazio. La missione era il secondo volo del modulo Spacehab e segnò il 100° carico scientifico di tipo "Getaway Special" a volare nello spazio. Il Wake Shield Facility, carico principale della missione, era stato progettato per lo studio di nuove tecniche per la creazione di strati di semiconduttore nei componenti elettronici avanzati. Durante la missione gli astronauti a bordo del Discovery compirono diversi esperimenti sul modulo Spacehab e si unirono ai tre cosmonauti a bordo della Mir, Valerij Vladimirovič Poljakov, Viktor Michajlovič Afanas'ev e Jurij Vladimirovič Usačëv.
L'America giunge sulla Mir (1995)
Il 1995 iniziò con il lancio, il 3 febbraio, della missione STS-63, che costituiva il secondo volo della navetta per il programma Shuttle-Mir e il primo volo con un pilota donna, Eileen Collins. Il volo comprese anche il primo rendezvous di uno Shuttle con la Mir che portò il cosmonauta russo Vladimir Titov e il resto dell'equipaggio del Discovery a una distanza di appena 11 metri (37 ft) dalla stazione. La missione, una prova generale per l'aggancio alla stazione prevista nella successiva STS-71, era concepita anche come test di varie tecniche ed equipaggiamenti che sarebbero state usate nella futura missione.
Pochi mesi dopo il volo del Discovery venne lanciata la Sojuz TM-21, dove l'astronauta statunitense Norman Thagard prese parte alla prima spedizione statunitense nella stazione, assieme ai cosmonauti Vladimir Dežurov e Gennadij Strekalov. La spedizione durò 115 giorni, durante i quali venne inviato il modulo scientifico Spektr (che servì anche come modulo abitativo e laboratorio per gli astronauti statunitensi) tramite un razzo Proton che venne agganciato alla Mir assieme a equipaggiamenti scientifici da parte degli Stati Uniti e altre nazioni. L'equipaggio tornò sulla Terra a bordo dellAtlantis nella prima missione di aggancio tra Shuttle e Mir: STS-71.missioni con equipaggio verso la stazione spaziale Mir.