E’ trascorso mezzo secolo da quel 20 luglio 1969, quando l’intera umanità assistette allo sbarco del primo uomo sulla Luna. Un avvenimento epico, così tanto rincorso quanto atteso: la supremazia spaziale statunitense ebbe la meglio sul rivale sovietico, ma il sorpasso a stelle e strisce ebbe risvolti più ampi. L’impronta lasciata sulla polvere lunare da Neil Armstrong fu il frutto del lavoro di migliaia di persone, di un programma ben collaudato grazie all’ingegno e alle spiccate doti industriali di vari comparti…un successo in tutti i sensi che riuscì a plasmare lo spirito pionieristico verso l’ignoto come una conquista di tutta l’umanità, in segno di pace e di speranza per le future generazioni.
Per giungere al primo passo di Neil sulla Luna gli Stati Uniti investirono oltre 20 milioni di Dollari, finanziando il programma Apollo per circa 10 anni. Un balzo tecnologico enorme per quell’epoca e per quella Nazione (enormemente al di à delle possibilità di qualsiasi altra), coadiuvato da grandi rischi e margini d’errore minimi; il tutto sotto gli occhi dei contribuenti grazie ai mass-media, che riuscirono a seguire e divulgare (anche in diretta) le imprese spaziali degli anni ’60.
E’ bene ricordare dunque gli albori e le tappe fondamentali che condizionarono l’esito positivo del programma Apollo.
A metà del secolo scorso la tensione politica fra Stati Uniti e Unione Sovietica era alle stelle; uno scontro d’intenti che durerà per oltre quarant’anni, delineando un nuovo tipo di conflitto: la Guerra Fredda. Un conflitto diverso da quelli tristemente noti alla storia, un continuo confronto di deterrenza armata che porterà alla nascita di nuove tecnologie belliche.
E’ proprio questo aspetto che introdusse lo spazio quale via alternativa e privilegiata per un “attacco” mirato al nemico. E nello spazio le due superpotenze ne intravidero una propaganda innovativa, atta a rafforzare il dominio totale della nazione.
Iniziarono così studi e ricerche scientifiche che portarono alla luce le prime esplorazioni spaziali, con il lancio di satelliti artificiali. Il 4 ottobre 1957 l’ URSS lanciò lo Sputnik 1, trasmettendo a terra i primi segnali via radio e sorvolando gli USA ad una quota da primato; un
mese dopo lo Sputnik 2 lanciò in orbita la cagnetta Laika, primo essere vivente nello spazio. La risposta americana dovette attendere qualche mese, il 31 gennaio 1958, con il lancio di Explorer 1 e via via con sempre maggiori lanci, riscontrando un vantaggio russo a scapito del ritardo statunitense.
Con il proseguimento dei progetti spaziali Sputnik, Luna e Venera da parte russa, Explorer , Project SCORE , Vanguard, Discoverer, Pioneer, TIROS, GRAB ed ECHO da parte americana, l’evoluzione e le tecniche fino a quel momento collaudate permisero di disporre di programmi atti al lancio di capsule con equipaggio umano.
L’ente spaziale americano (NASA) procedette per gradi, reclutando gruppi di candidati astronauti (prevalentemente test-pilot) e instaurando 3 diversi progetti:
- Mercury (1958-1963): anticipato da vari test di vettori (Little/Big Joe, Redstone, Atlas) alcuni dei quali falliti, vennero effettuati 6 lanci con
equipaggio (2 con vettore Redstone, 4 con vettore Atlas); la missione Freedom 7 del 5 maggio 1961 diede inizio ai voli spaziali, prima balistici e poi orbitali (Friendship 7, 20 febbraio 1962), constatando le possibilità del corpo umano di resistere alle varie accelerazioni e alla lunga permanenza in volo;
- Gemini (1963-1966): 10 lanci con equipaggio, con utilizzo del razzo Titan. Capsula composta da 2 astronauti, vennero testate nuove procedure e tecniche che sarebbero servite per raggiungere la Luna. Attività extra veicolari (EVA) con relativi collaudi tuta spaziale e stress fisico di attività, rendez-vous fra due oggetti in orbita, lunghissima permanenza di missione;
- Apollo (1961-1975): 11 lanci con equipaggio effettuati utilizzando il razzo Saturn (IB / V). Capsula composta da 3 membri equipaggio, in aggiunta il modulo lunare.
La memoria storica e l’attuale ricorrenza dei 50 anni del primo uomo sulla Luna fanno sì che la missione Apollo 11 sia notoriamente la più conosciuta e ricordata. Ma il programma Apollo è stato un percorso lungo e laborioso, che ha messo alla prova migliaia di persone, oltre ad elevati investimenti nazionali.
Non è stato un successo semplice e facilmente raggiungibile: la NASA, per fare in modo che quella missione fosse la prima di una serie, ha messo a disposizione tutto ciò di cui disponeva: ha creato nuova tecnologia grazie all’ingegno di Wernher von Braun e di un vasto team di
collaboratori ed ha rischiato…spesso in termini materiali, in altri casi con vite umane.
Esplorare una nuova dimensione comporta limiti da riconoscere e capire, inviluppi di volo da testare, componenti da collaudare. Con la costruzione e le valutazioni di razzi vettori, i conseguenti lanci e messa in orbita di satelliti, il passo per lanciare una capsula con uno, due, tre astronauti è stato progressivo. Le prime missioni con equipaggio, quelle di verifica, analisi e valutazione, hanno avuto altissime probabilità di fallimento: bastava un errato comportamento di un piccolo componente per abortire l’intera missione o addirittura comprometterla. La scelta di astronauti con precedenti carriere da piloti collaudatori ha contribuito ad affrontare queste missioni con un approccio più tecnico: spiccate doti di pilotaggio, elevata decisionalità in condizioni critiche, approccio ingegneristico.
Situazioni problematiche, errori tecnici, malfunzionamenti e stress fisici si sono verificati in molte occasioni, a dimostrazione che una “macchina” organizzativa così complessa ha riscontrato episodi di stallo, egregiamente affrontati e superati da ogni interlocutore del progetto.
In sintesi le missioni Apollo che hanno preceduto Apollo 11:
- AS-201 (“Apollo 201”) – 26/02/1966: primo volo (suborbitale) con vettore Saturn IB e collaudo modulo comando-servizio;
- AS-203 (“Apollo 2”) – 05/07/1966: volo orbitale con vettore Saturn IB e verifica delle unità strumentali degli stadi e relativi motori;
- AS-202 (“Apollo 3”) – 25/08/1966: lancio vettore Saturn IB e analisi per il trasporto di equipaggi. Presenza di modulo comando-servizio con valutazione dello scudo termico, accensione e spegnimento motore di servizio, test di rientro in atmosfera;
- Apollo 1 (AS-204) – 27/01/1967: prima missione con equipaggio su vettore Saturn IB. Durante una simulazione di countdown, divampò un incendio all’interno del modulo di comando causato da un cortocircuito e alimentò fiamme incontrollabili scatenate da un’atmosfera di ossigeno puro a pressione elevata. L’apertura verso l’interno del portellone principale fu impedita dall’elevata pressione esercitata, determinando il decesso dell’intero equipaggio. L’incidente causò un ritardo di 20 mesi sul programma, oltre alla rivalutazione delle componenti interne del modulo di comando;
- Apollo 4 (AS-501) – 09/11/1967: primo lancio del vettore Saturn V, valutazione del comportamento per i successivi voli con equipaggio. Test termici del modulo di comando e controllo dello schermo radioattivo;
- Apollo 5 (AS-204R) – 22-23/01/1968: riutilizzo del vettore Saturn IB di Apollo 1 e validazione del modulo lunare LEM (riaccensioni programmate del motore, separazione con lo stadio di discesa);
- Apollo 6 (AS-502) – 04/04/1968: secondo volo del Saturn V per qualificarlo al trasporto di astronauti. Test sul nuovo modulo di comando rivisitato, constatazione di brusche oscillazioni (pogo) durante il lancio (non sopportabili dal corpo umano), spegnimento anomalo di 2 motori del secondo stadio con conseguente rettifica di orbita del sistema di bordo;
- Apollo 7 (AS-205) – 11-22/10/1968: primo volo della capsula Apollo con equipaggio su vettore Saturn IB, con relativo collaudo dei sistemi di bordo, rendez-vous con stadio S-IVB privo di aggancio, nuova atmosfera in cabina (65% Ossigeno, 35% Azoto). Un tremendo raffreddore causato dall’assenza di peso sfociò ai tre membri dell’equipaggio, decidendo di compiere un rientro privi di caschi e guanti;
- Apollo 8 (AS-503) – 21-27/12/1968: privo volo con equipaggio del Saturn V, prima missione ad allontanarsi dalla Terra verso la Luna, valutazione degli apparati di navigazione e comunicazione. Malgrado il successo e scongiurati gli elevati rischi, l’equipaggio soffrì di nausea, vomito, diarrea e mal di testa (per approfondire, Tower is clean)
- Apollo 9 (AS-504) – 3-13/03/1968: capsula Apollo al completo con LEM lanciati su Saturn V, rendez-vous fra modulo comando e LEM con relativo trasbordo, test in orbita terrestre del modulo lunare, prima passeggiata spaziale con tuta autonoma;
- Apollo 10 (AS-505) – 16-18/05/1969: lancio del Saturn V al completo, banco prova di discesa del LEM verso la superficie lunare. La seconda missione verso la Luna, rendez-vous in orbita lunare, valutazione delle procedure di allunaggio e dei relativi radar.
16 luglio 1969, Kennedy Space Center, Florida, piattaforma di lancio 39A.
Ore 13:32 UTC: i cinque motori F-1 Rocketdyne del primo stadio S-IC sollevarono i 111 metri e 3000 tonnellate del Saturn V: il vettore spaziale attualmente più potente mai costruito. Dopo due minuti e mezzo, ad una quota di 68 chilometri e 9900 km/h di velocità, l’S-IC si separa dall’interstadio per l’accensione dei cinque motori J-2 del secondo stadio S-II. Nove minuti più tardi, a 182 chilometri e 25000 km/h anche il secondo stadio termina il suo lavoro e lascia spazio al terzo stadio S-IVB con unico motore J-2. Quest’ultima separazione e ripresa di potenza consente alla porzione di navicella di raggiungere i 188 chilometri di quota ad una velocità pari a 28000 km/h, necessaria ad orbitare attorno alla Terra.
Ore 13:45 UTC: ciò che rimane del Saturn V (terzo stadio + navicella Apollo) orbita attorno la Terra in una posizione di parcheggio, per consentire agli astronauti Neil Armstrong (Comandante), Michael Collins (pilota modulo di comando), Buzz Aldrin (pilota modulo lunare) di effettuare vari controlli sui sistemi di bordo, interfacciandosi col centro controllo di Houston;
Ore 16:16 UTC: terminate le fasi di “check”, il motore del terzo stadio viene riacceso per circa sei minuti, necessari per la Trans Lunar Injection (TLI), raggiungendo la velocità di 39000 km/h in direzione della Luna (la distanza da percorrere è di circa 400000 chilometri in base al periodo);
Ore 16:49 UTC: il modulo di comando (CM) – servizio (SM) (= CSM) si separa dal terzo stadio e compie un rendez-vous con il LEM, alloggiato all’interno di una pannellatura sganciata all’occorrenza per consentirne il “docking” e l’estrazione.
Rotta verso la Luna: durante il viaggio di andata, l’attrazione gravitazionale terrestre diminuisce all’allontanarsi dalla stessa, aumentando la velocità della navicella per attrazione lunare; Il LEM viene attivato e preparato per la successiva fase;
75 ore e 30 minuti dal lancio: Apollo 11 è pronta per inserirsi nell’orbita lunare, utilizzando il motore del modulo comando-servizio per frenare la sua velocità orbitale. Gli astronauti stazionano attorno alla Luna ad una quota fra 115 / 148 chilometri dalla superficie, a circa 5900 km/h;
20 luglio, 81 ore dal lancio: Armstrong e Aldrin si spostano all’interno della cabina del LEM (Eagle), mentre a Collins è affidato il compito di assisterli e attenderli mentre orbita con il modulo comando-servizio (Columbia) attorno la Luna. Sono i momenti più concitati e adrenalinici di tutto il programma Apollo: per la prima volta in assoluta, dopo la prova generale di allunaggio in Apollo 10, due uomini stanno per posare il modulo lunare sulla superficie del nostro satellite naturale.
Il LEM si divide dal Columbia e inizia la sua discesa. Prossimi all’allunaggio, nelle operazioni di controllo i due astronauti si accorgono di non essere coordinati con i riferimenti al suolo, come pianificato: la loro velocità è nettamente superiore al dovuto e prevedono di giungere troppo lunghi al punto stimato di atterraggio.
A 1800 metri dal suolo lunare risuonano in cabina gli allarmi aventi codici 1201 e 1202. Dal centro controllo di Houston si cerca di capire il perché di queste continue segnalazioni, ma ben presto ci si accorge che il computer di bordo dell’Eagle è sovraccarico di informazioni e agli astronauti viene consigliato di ignorarli e proseguire con la discesa.
Il sistema di guida automatica reindirizzò il sito di allunaggio, ma appena Armstrong scorse dall’oblò tale luogo si accorse che la zona era disseminata di massi e localizzata nei pressi di un profondo cratere. La decisione del comandante fu tempestiva: prendere il controllo della situazione passando alla guida semi-automatica.
Armstrong cominciò a manovrare il LEM aiutato da Aldrin nei riferimenti di avanzamento orizzontale-verticale e combustibile. Proprio quest’ultimo parametro sta facendo preoccupare il centro controllo a terra: alla quota di circa 30 metri Armstrong si accorge di un altro cratere e deve correggere la traiettoria. Il motore del LEM sta lavorando egregiamente per rallentare la discesa del modulo ma sta esaurendo anche le scorte di combustibile: 90 secondi residui.
La discesa prosegue con la correzione del comandante, il LEM sta per avvicinarsi al nuovo sito di contatto. Suona un allarme: è relativo alle sonde sotto le zampe dell’Eagle che toccano il suolo a 170 cm; Aldrin avvisa Armstrong e procede.
Ore 20:17 UTC: Qualche secondo più tardi << Shutdown ! >>, esclamò Armstrong comunicando l’avvenuto contatto al suolo del LEM… << Houston, Tranquility Base here. The Eagle has landed >>.
Con solo poco più di 20 secondi di combustibile, l’Eagle si era posato sul suolo lunare superando varie problematiche, risolte con freddezza e tempestività da un team di grande successo.
A soli 8 anni dall’annuncio del Presidente J.F. Kennedy di portare l’uomo sulla Luna (12 settembre 1962) gli Stati Untiti e la NASA erano riusciti nell’impresa e avevano sbaragliato il concorrente sovietico, quest’ultimo inciampato nel fallimento del razzo N1, l’antagonista del Saturn V
Presso il “Mare della tranquillità” Armstrong e Aldrin, espletati i check post-allunaggio e verificate le condizioni del modulo, iniziarono la fase pre-EVA (escursione lunare) avviando le procedure di rito. Era stata prevista qualche ora di riposo, ma i due astronauti in accordo col medico e i controllori a Houston ebbero il via libera alle operazioni.
Dopo circa 6 ore dall’allunaggio Armstrong, in diretta mondiale grazie ad una telecamera posizionata nel LEM, scendendo la scaletta alloggiata sulla zampa dello stesso, scoprì una targa commemorativa, continuò a scendere e toccò il suolo. Una prima impressione sulla polvere lunare e la storica frase in diretta tv: << That's one small step for [a] man, but [a] giant leap for mankind >>.
Gli astronauti familiarizzarono con l’ambiente lunare, imparando a muoversi con un sesto della gravità terrestre.
Difficoltoso fu l’utilizzo del portellone di uscita/entrata dall’Eagle: lo zaino PLSS (Primary Life Support System) agganciato alla tuta spaziale era piuttosto ingombrante durante il passaggio dalla cabina all’ambiente esterno; vennero registrate frequenze cardiache elevate proprio in questo particolare frangente, assecondato dal fatto di riuscire a fatica a vedere dove si posizionavano i piedi sui pioli della scaletta del LEM.
L’escursione durò 2 ore e 30 minuti, prelevando 21,55 kg di rocce, scattando 121 foto (1408 totali) installando sismografo e riflettore laser (stazione EASEP) e posizionando la bandiera americana sul sito di lavoro con successivo contatto radio con il presidente Nixon. La telecamera uscente dal modulo di discesa del LEM venne prelevata e fissata su un treppiede subito dopo la passeggiata inaugurale di Armstrong, in modo da immortalare le operazioni EVA.
Terminata l’attività, Armstrong e Aldrin rientrarono nel LEM per un periodo di riposo (7 ore), prima della fase di rientro. Rientro con altro momento frenetico, dato che Aldrin muovendosi in cabina urtò accidentalmente l’interruttore di armamento del motore; quest’ultimo fu sostituito da una penna e il tutto si risolse nel migliore dei modi.
21 luglio, ore 17:50 UTC: dopo 21 ore e mezza di permanenza sulla Luna, l’Eagle si separò dal Descent Stage allontanandosi dalla superficie lunare, con tempi di manovra calcolati per il puntuale ricongiungimento in orbita. Il Columbia con Collins a bordo si apprestarono al rendez-vous lunare. Effettuato il docking tra CSM e LEM, l’equipaggio sganciò lasciando ricadere sulla Luna l’ Ascent stage “Eagle”. Il viaggio di ritorno di Apollo 11 era iniziato.
8 giorni, 3 ore e 18 minuti dal lancio: in quasi 3 giorni venne ricoperta la distanza Luna-Terra. Il CM, sganciato dall’ SM, iniziò la traiettoria d’ingresso in atmosfera; è un’operazione delicata con un angolo compreso tra 5.5 / 7.5 gradi: al di sotto la capsula rimbalzerebbe, se troppo elevato si disintegrerebbe. L’attrito scaturito aumenta la temperatura fino a 2700 °C e lo scudo termico protegge la parte inferiore di avanzamento di Apollo 11.
Alla quota 7000 metri vennero aperti i paracadute stabilizzatori, ai 3000 quelli principali che frenarono la velocità di ritorno (massima ai 38000 km/h).
“Splashdown” nell’Oceano Pacifico, recupero da elicotteri di soccorso e ritorno alla base.
La missione Apollo 11 si concluse in gran successo con la sfilata per le vie di New York, dopo il periodo di quarantena obbligatorio atto a scongiurare eventuali virus. Il Mondo intero si era sintonizzato per radio e tv per assistere ad un avvenimento epocale e l’intera umanità mai si sentì così unita.
Il programma NASA aveva destinato altri siti lunari da esplorare e costruito altri Saturn V da lanciare. Così come accadde per la prima missione, altre 6 decollarono dal Kennedy Space Center:
- Apollo 12 (AS-507) - 14-24/11/1969
- Apollo 13 (AS-508) - 11-17/4/1970
- Apollo 14 (AS-509) - 31/1 - 9/2 /1971
- Apollo 15 (AS-510) - 26/7 - 7/8 /1971
- Apollo 16 (AS-511) - 16-27/4/1972
- Apollo 17 (AS-512) - 7-19/12/1972
(per approfondire Eugene Cernan, un pilota spaziale)
Le conoscenze e gli obiettivi raggiunti dal programma Apollo ebbero grande impatto per la futura esplorazione spaziale. Gli alti rischi connessi alla scoperta spostarono le ambizioni su altri progetti: nacque così la prima stazione orbitale “Skylab”, lo studio dell’universo con il telescopio “Hubble” e lo sviluppo dello Space Shuttle.
Storia d’altri tempi, racconti lontani di persone straordinarie che hanno fatto sognare giovani e anziani. Il ricordo impresso nella mente di quelle generazioni è più forte degli attacchi mediatici di una schiera di persone che sin dal principio hanno negato la verità, spostando l’attenzione dal successo alla “messa in scena”. E’ una verità che ha spiazzato il rivale sovietico (nel 1975 in volo per la missione congiunta Apollo-Soyuz), una realtà dei fatti che con prove fotografiche, video, cartacee, audio e scientifiche hanno di volta in volta azzittito chi, per volontà o ripicca, ha puntato il dito. (Foto PAN figura ventaglio + apollo 313 – non ho foto precise di queste 2 manovre)
Foto PAN Ventaglio e Apollo 313 by Davide e Martina Olivati
Anche le Frecce Tricolori vollero omaggiare le imprese spaziali americane con l’introduzione di una figura acrobatica: l’Apollo 313, introdotta nel 1970. Anticipata dal “Ventaglio” della formazione, al completamento del tonneau dei 4 gregari della prima sezione, Pony 1 e 6 si separano compiendo un looping e ricongiungendosi al suo termine. Un omaggio agli anni d’oro della conquista della Luna, simulando le gesta di due moduli spaziali.
Con Apollo 11 si aprì una nuova era, come fu per il primo volo di Yurij Gagarin: a distanza di 50 anni da quella indimenticabile notte, la Luna ci appare splendente in cielo oggi come allora.
Un luogo così unico e suggestivo, lontano nello spazio…vicino ai nostri cuori.
Testo: Christian Vaccari Fonti: history.nasa.gov / Luna? Si, ci siamo andati! (2012), Paolo Attivissimo / ricerca storica
Foto: nasa.gov