Questo Articolo è stato pubblicato sulla rivista "ilcosmo" Anno 1 – N° 2 - 1/09/2009
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Saturn V – il razzo che partiva storto
In questo articolo vorrei parlare di qualcosa di interessante ed a mio parere sconosciuto ai più, relativo ai primi momenti di ogni missione lunare, quando un razzo più alto della Ghirlandina (110,6 Metri contro gli 86,12 della torre modenese), carico fino all’orlo di combustibile, si staccava lentamente dalla superficie terrestre.
Gli astronauti che salivano su questo razzo avevano sotto al sedere circa 1 milione 497 mila chili di cherosene e più di 92.000 Kg di idrogeno.
Alla partenza ogni motore avrebbe bruciato 3.000 Kg di combustibile al secondo, per un totale di 15.000 Kg/sec.
I primi momenti sono tra i più critici di tutta la missione e sono sotto la responsabilità diretta del “direttore di lancio” (Launch Director). Il direttore di lancio risiede al Kennedy Space Center, Cape Canaveral, Florida. Il direttore di lancio ha una grande responsabilità: deve garantire l’incolumità degli astronauti nei primissimi secondi ed il buon esito del decollo. In caso di qualunque inconveniente può decidere di annullare la missione.
La responsabilità passa poi al direttore di volo (Flight Director), che risiede al Johnson Space Center a Houston. Il direttore di volo è a capo di tutti i controllori di volo, cioè le persone che in ogni istante controllano la telemetria di tutti i sistemi del razzo. La massa di dati da controllare contemporaneamente è gigantesca, e ancora oggi c’è bisogno di un gran numero di persone.
La moderna Flight control room dello space shuttle
Ma quando avveniva il passaggio di consegne?
Se si ascoltano le vecchie registrazioni delle missioni apollo si sente sempre che ad un certo punto il direttore di lancio dichiara “the tower is cleared”, ovvero “la torre di servizio è superata”. La torre di servizio è quella struttura metallica che tiene il razzo ben fermo e verticale sulla rampa di lancio prima della partenza.
Il Saturn V era un razzo enorme; per poter portare gli astronauti sulla luna aveva bisogno di un gran quantitativo di combustibile: il suo peso al decollo era di 2.900 tonnellate.
Al momento della partenza i motori fornivano una spinta di 3.470 tonnellate. Nelle prime fasi la differenza tra il peso del mezzo e la spinta dei motori era piccola, per cui inizialmente il decollo era molto lento e da lontano il razzo poteva sembrare quasi immobile.
In effetti era proprio così! Nel primo secondo dopo il decollo il razzo si alzava di solo un metro! Per superare la torre di servizio occorrevano fino a 15 secondi!
I primi secondi erano interminabili: il Saturn V era molto vicino alla torre di servizio e doveva rimanere verticale per non andare a sbattere contro la LUT (Launch Umbelical Tower).
Come faceva a stare verticale un bestione così? Semplice: 4 dei 5 motori erano montati su sospensioni cardaniche che permettevano di orientare il getto dei gas combusti e dunque la spinta. Il sistema automatico di guida si accorgeva in tempo reale di piccole deviazioni dalla verticale e compensava immediatamente inclinando i motori.
La eventualità che potesse andare a sbattere era tutt’altro che remota, tant’è che in realtà il sistema di guida era programmato per inclinare subito il razzo leggermente dalla parte opposta rispetto alla torre di servizio
Decollo del razzo Saturn V. Si può notare la leggera inclinazione dalla parte opposta rispetto alla torre di servizio.
C’era poi un altro grosso problema in questi primi 15 secondi: in caso di spegnimento di uno dei motori, i restanti 4 non avrebbero sorretto il mezzo.
Come dice Cernan nel documentario Shadow of the moon:
“It takes you 15 seconds to get past the tower.
If you lose one engine, You’re coming back down.
After that 15 seconds, if you lose one of those 5 engines, you have burned off enough fuel, you’re light enough where the four engines can sustain you.”
“It takes you 15 seconds to get past the tower.
If you lose one engine, You’re coming back down.
After that 15 seconds, if you lose one of those 5 engines, you have burned off enough fuel, you’re light enough where the four engines can sustain you.”
Se qualcosa fosse andato storto in questi primi istanti il sistema in automatico avrebbe spento i motori, o in caso di impossibilità gli astronauti avrebbero usato il LES (Launch Escape System).
Bisogna comunque sottolineare che nessuna missione Apollo ha mai dovuto usare tale sistema; la foto a sinistra è di un test di funzionamento. Si potrebbe affermare che nonostante partisse storto ed andasse sulla luna nessun esemplare di Saturn V durante le sue missioni ha mai avuto… la luna storta!
Lo so è una battutaccia! ☺
Una sola volta si è reso necessario l’utilizzo di questo sistema, nel lancio della navetta sovietica Soyuz T-10-1 il 26 Settembre 1983. In tale occasione portò a termine egregiamente il suo compito, dato che gli astronauti vennero salvati.
Quando il Saturn V superava l'altezza della torre di servizio il direttore di Lancio dichiarava "Tower cleared" (cioè torre di servizio superata); la responsabilità passava dunque al direttore di volo.
Il direttore di lancio poteva tirare un sospiro di sollievo e sapeva che una marea di cose che sarebbero potute andare storte erano fortunatamente filate lisce e che lui aveva portato a termine con successo il suo compito. Da quel momento il razzo non avrebbe più avuto ostacoli attorno a sé. Il viaggio era finalmente iniziato e la missione passava sotto la responsabilità del JSC di Houston.
Oggi con le missioni Shuttle la prima fase è meno delicata e pare che il controllo missione passi la responsabilità al direttore di volo nell’istante T-0 (ovvero quello del decollo, ben prima del superamento della torre di servizio).
Verner Von Braun posa vicino ai motori da 3470 tonnellate di spinta del Saturno V (4 sono visibili ed uno è fuori campo):
Fonti:
