Al Kennedy Space Center in Florida, le condizioni meteorologiche sul Pad 39B sono ottimali, permettendo al conto alla rovescia di procedere senza interruzioni verso lo zero. È il 22 febbraio 1996 e lo Space Shuttle Columbia è pronto a intraprendere la missione STS-75, una delle più complesse mai tentate sotto il profilo dell’elettrodinamica spaziale. A bordo, il comandante Andrew Allen guida un equipaggio internazionale di sette astronauti, tra cui spiccano i nomi di due specialisti di missione italiani: Maurizio Cheli e Umberto Guidoni. L'atmosfera in cabina è di estrema concentrazione; per la NASA e per l’Agenzia Spaziale Italiana questo volo rappresenta una seconda chance cruciale dopo i problemi tecnici che avevano bloccato il primo tentativo del satellite al guinzaglio nel 1992. I controllori di volo a Houston monitorano i parametri dei tre motori principali (SSME) e dei booster laterali, mentre il sistema di soppressione acustica inonda la rampa d'acqua.
Alle 20:18 UTC in punto, i bulloni esplosivi liberano il veicolo: il Columbia si solleva su una colonna di fuoco, iniziando la sua ascesa verticale con una spinta combinata di milioni di chilogrammi. La telemetria conferma una traiettoria nominale; dopo due minuti i booster a propellente solido si separano, lasciando la navetta proseguire la corsa verso l'orbita bassa. Otto minuti e mezzo dopo il decollo, avviene lo spegnimento dei motori principali (MECO) e il serbatoio esterno viene sganciato. Una volta stabilizzata l'orbita circolare a una quota operativa di 296 chilometri, l'equipaggio non perde tempo. La priorità immediata è l'apertura dei portelloni della stiva di carico per esporre i radiatori termici allo spazio e rivelare il prezioso carico: il laboratorio USMP-3 e, soprattutto, il sistema TSS-1R (Tethered Satellite System Reflight). Le procedure di attivazione iniziano subito: i computer di bordo vengono configurati per gestire le operazioni robotiche che, nei giorni successivi, vedranno il dispiegamento del satellite italiano collegato alla navetta da un cavo conduttore, un esperimento che tiene col fiato sospeso l'intera comunità scientifica.
A missione conclusa, l'analisi dei dati raccolti dalla STS-75 ha rivelato risultati scientifici di portata eccezionale, che hanno riscritto i modelli teorici dell'elettrodinamica spaziale nonostante l'incidente che ha portato alla rottura del cavo nel terzo giorno di operazioni. L'obiettivo primario era dimostrare la capacità di generare energia elettrica muovendo un conduttore attraverso il campo magnetico terrestre. Prima che il cavo si spezzasse al raggiungimento di una lunghezza di 19,7 chilometri, il sistema ha funzionato come un gigantesco generatore spaziale, superando ogni aspettativa teorica. Gli strumenti hanno registrato una differenza di potenziale ai capi del sistema fino a 3.500 volt, con livelli di corrente che hanno smentito il modello standard di Parker-Murphy, fino a quel momento considerato il riferimento per la raccolta di elettroni nel plasma spaziale.
I dati hanno dimostrato che la ionizzazione del gas neutro attorno al satellite sferico ha creato una guaina di plasma molto più conduttiva del previsto, permettendo una raccolta di corrente tre volte superiore alle stime prudenziali pre-lancio. Oltre all'elettrodinamica, la missione ha fornito contributi fondamentali nella fisica dei materiali grazie al carico utile USMP-3. L'esperimento Zeno, in particolare, ha permesso di osservare con precisione senza precedenti il comportamento dello xeno vicino al suo punto critico, confermando le teorie sulle fluttuazioni di densità nei fluidi in assenza di gravità. Anche l'esperimento MEPHISTO ha fornito dati cruciali sulla solidificazione direzionale delle leghe metalliche, isolando gli effetti della convezione che sulla Terra mascherano le dinamiche microscopiche della crescita cristallina. L'eredità scientifica del volo risiede nella validazione definitiva dei sistemi a guinzaglio "nudi" (bare tethers) come tecnologia percorribile per la propulsione senza propellente e la generazione di potenza in orbita.
