Sul piazzale della Rampa Uno del Cosmodromo di Baikonur, il lanciatore Soyuz-FG risalta contro il cielo del Kazakistan nelle ultime fasi decisionali del conteggio alla rovescia. Mancano ormai pochi minuti al decollo della navetta Soyuz TMA-18M, pianificato esattamente per le ore quattro e trentasette UTC del 2 settembre 2015. A bordo del veicolo spaziale si trovano il comandante russo Sergey Volkov, l'ingegnere di volo danese Andreas Mogensen dell'Agenzia Spaziale Europea e il cosmonauta kazako Aidyn Aimbetov. Le procedure complesse della fase di pre-lancio procedono con precisione rigorosa. I controllori di volo collegati dalla sala di controllo di Korolev completano la verifica finale dei sistemi automatici di telemetria, pressurizzazione dei serbatoi e propulsione, confermando lo stato verde di tutti i parametri critici di volo.
I motori del primo stadio e del blocco centrale si accendono in sequenza, incrementando la spinta totale fino al valore nominale necessario al distacco. Il vettore si stacca dalla rampa sollevandosi con determinazione nella foschia mattutina. Durante le prime fasi di salita atmosferica, l'accelerazione aumenta regolarmente mentre i quattro propulsori laterali consumano il loro propellente chimico. A circa due minuti dal lancio avviene la separazione pulita del primo stadio, segnata dalla tipica figura a croce nei tracciati ottici di terra. Pochi secondi dopo, la torre di salvataggio si sgancia insieme alla carenatura protettiva della navetta, esponendo il veicolo alle condizioni dello spazio aperto. Il secondo stadio continua a spingere la capsula fino alla separazione, momento in cui subentra l'accensione del motore del terzo stadio.
Trascorsi nove minuti dal decollo, il terzo stadio completa la sua spinta e si separa. La navetta Soyuz TMA-18M entra con elevata precisione nell'orbita terrestre bassa prevista. Gli automatismi di bordo comandano l'apertura immediata dei due pannelli solari e delle antenne del sistema di navigazione Kurs. Le stazioni di tracciamento di terra acquisiscono rapidamente il segnale di telemetria, stabilendo una chiara comunicazione vocale con l'equipaggio. Il comandante Volkov conferma il corretto orientamento del veicolo e la perfetta tenuta della pressione all'interno dell'abitacolo.
A differenza delle manovre rapide a sei ore impiegate in altre occasioni recenti, il piano di volo adotta un profilo d'inseguimento classico esteso su due giorni e trentaquattro orbite attorno alla Terra. La decisione operativa si rende necessaria a causa del recente innalzamento preventivo dell'orbita della Stazione Spaziale Internazionale, effettuato per evitare detriti orbitali, una modifica che richiede accensioni sequenziali più graduali per sincronizzare la velocità e l'altitudine relative delle due componenti. I propulsori di manovra eseguono la prima correzione orbitale programmata senza registrare alcuna anomalia.
Il centro di controllo di Mosca segue costantemente i parametri di crociera e la traiettoria di fase. Le manovre automatiche guidano la navetta verso il complesso spaziale fino all'aggancio perfetto al modulo Poisk, che si concretizza il 4 settembre. L'apertura dei portelli chiude con successo la fase di volo e unisce i tre astronauti ai sei membri già residenti, portando l'equipaggio orbitale a nove persone e avviando immediatamente le intense attività scientifiche in microgravità.
Oltre ad assicurare l'avvicendamento logistico del veicolo di rientro necessario per gli astronauti impegnati nella missione di lunga durata della stazione, la navetta Soyuz TMA-18M ha permesso l'esecuzione della missione iriss, un intenso programma scientifico e tecnologico dell'Agenzia Spaziale Europea coordinato dall'astronauta Andreas Mogensen. L'eredità principale di questa campagna risiede nella validazione di nuove metodologie per la conduzione di operazioni complesse nello spazio e nel collaudo di tecnologie destinate alle future esplorazioni della Luna e di Marte.
Uno dei successi tecnologici più rilevanti ha riguardato la robotica avanzata e il telerilevamento tattile. Attraverso l'esperimento Interact, Mogensen ha guidato con successo un rover terrestre posizionato nel centro tecnico nei Paesi Bassi rimanendo in orbita a bordo del laboratorio spaziale. Per la prima volta nella storia del volo umano, un operatore in microgravità ha controllato un veicolo di superficie sperimentando un ritorno di forza tattile in tempo reale. Questo risultato ha dimostrato che un equipaggio in orbita può guidare con millimetrica precisione bracci robotici e rover operanti su superfici planetarie, abbattendo la latenza di risposta e compensando la perdita di percezione sensoriale tipica dell'assenza di peso.
Sul fronte della fisica dell'atmosfera, la missione ha ottenuto dati osservativi di eccezionale valore grazie all'esperimento THOR. Sfruttando la cupola panoramica della stazione, l'osservazione ad alta velocità dei temporali tropicali ha consentito di fotografare e filmare i cosiddetti eventi luminosi transitori negli strati superiori dell'atmosfera. I dati raccolti hanno mostrato la dinamica dei jet blu, enormi scariche elettriche che si propagano dalla sommità delle nubi temporalesche verso la stratosfera fino a quote elevate. Queste rilevazioni hanno fornito ai ricercatori informazioni fondamentali sul bilancio energetico globale dell'atmosfera e sull'interazione tra troposfera e stratosfera, ponendo le basi per successive campagne di monitoraggio sistematico.
Nel campo della medicina spaziale e della fisiologia umana, l'attività a bordo ha visto la messa in funzione della stazione biomeccanica MARES per lo studio dell'atrofia muscolare. I test hanno analizzato il decadimento della forza motoria e la risposta dei gruppi muscolari isolati alla microgravità prolungata. In parallelo, la verifica pratica di una speciale tuta aderente elastica progettata per comprimere la colonna vertebrale ha confermato la possibilità di ridurre l'allungamento della spina dorsale e mitigare il dolore lombare di cui soffrono gli astronauti.
Infine, la missione ha validato il funzionamento di un sistema prototipale di dosimetria attiva per la misurazione continua delle radiazioni assorbite dal personale e l'impiego di membrane biomimetiche basate su acquaporine per la purificazione dell'acqua di scarico. Quest'ultima tecnologia ha dimostrato di potabilizzare i fluidi riciclati senza consumo di energia elettrica, confermando l'efficacia dei sistemi biologici nanotecnologici per il supporto vitale nelle future stazioni e basi spaziali.
