Apollo13


Apollo 13

Apollo 13 fu una missione spaziale statunitense, parte del programma Apollo. Sarebbe dovuta essere la terza missione a sbarcare sulla Luna dopo quelle di Apollo 11 e Apollo 12, ma è diventata celebre per il guasto che impedì l'allunaggio e rese difficoltoso il rientro sulla Terra.

L'equipaggio

Il 6 agosto1969, poco dopo l'allunaggio dell'Apollo 11, la NASA diede l'annuncio ufficiale degli equipaggi previsti per le missioni di Apollo 13 ed Apollo 14.

Venne designato comandante dell'Apollo 13 James Lovell in sostituzione dell'astronauta Alan Shepard nominato in un primo momento, a causa di un'infezione all'apparato uditivo. Per Lovell, che aveva già volato su Gemini 7, Gemini 12 ed Apollo 8 si trattò del quarto volo nello spazio e pertanto fu il primo uomo a raggiungere tale traguardo. Shepard sarà comandante della missione Apollo 14.

Pilota del modulo di comando venne nominato, in un primo momento, Ken Mattingly, mentre l'incarico di pilota del modulo lunare venne conferito a Fred Haise. Entrambi gli astronauti facevano parte del quinto gruppo scelto dalla NASA e tale incarico significò per entrambi la possibilità del primo volo nello spazio di astronauti di questo gruppo.

Comandante dell'equipaggio di riserva venne nominato John Young affiancato da "Jack" Swigert, pilota di riserva del modulo di comando e da Charles Duke nel ruolo di pilota di riserva del modulo lunare.

L'equipaggio di supporto (Back Up Crew) era composto da Jack Lousma, William Pogue e Vance Brand. Tutti i tre astronauti ebbero precedenti esperienze quali membri dell'equipaggio di supporto o avendo assunto il ruolo di Capcom.

Il 6 aprile1970, cioè pochi giorni prima del lancio previsto per l'11 aprile1970, si scoprì che il pilota di riserva del modulo lunare, Charles Duke, era infetto dal morbillo. Ken Mattingly fu l'unico degli astronauti a non risultare immune a questa malattia. Per evitare che Mattingly si ammalasse durante la missione, il 9 aprile venne reso noto definitivamente che sarebbe stato sostituito dal pilota di riserva del modulo di comando Swigert. In realtà, Mattingly non contrasse mai questa malattia, e giocò un ruolo fondamentale durante la crisi dell'Apollo 13, compiendo numerosi test al simulatore e aiutando l'equipaggio a tornare sano e salvo.

Mattingly fece parte dell'equipaggio della missione dell'Apollo 16, per la quale, in un primo momento, era previsto Swigert e comandò successivamente una missione Shuttle.

Preparazione

I singoli stadi del razzo Saturn V, con il numero di serie AS-508, vennero consegnati a Cape Kennedy tra giugno e luglio del 1969. Il modulo di comando dell'Apollo, con il numero di serie CSM-109 venne battezzato Odyssey, mentre al modulo lunare, LM-7, fu dato il nome di Aquarius.

Il 15 dicembre 1969, l'Apollo 13, perfettamente assemblato, poté essere portato sulla rampa di lancio numero 39-A.

Il ruolo di Capcom, cioè radiofonista di contatto con la capsula, venne assunto dagli astronauti Brand, Lousma, Young e Mattingly, nonché, per la prima volta, dallo scienziato-astronauta Joseph Kerwin.

In programma vi era l'allunaggio nei pressi di Fra Mauro, dove fu programmato di installare l'ALSEP (Apollo Lunar Surface Experiments Package), cioè una serie di sistemi, congegni e misuratori per eseguire diversi esperimenti sulla Luna, come ad esempio misurazioni sismiche, misurazioni del campo magnetico, riflettore laser, misuratore della quantità ionica ed altro.

Fasi principali della missione

L'equipaggio originale con Ken Mattingly in mezzo
Il Modulo di Servizio danneggiato.

Lancio

Il lancio dell'Apollo 13 avvenne da Cape Canaveral, Florida l'11 aprile1970, alle ore 19:13:00 GMT. Già durante il secondo stadio ci fu un primo incidente, meno famoso, ma ugualmente pericoloso: durante il secondo stadio, il motore centrale ebbe problemi, a causa delle oscillazioni pogo. Fortunatamente il computer spense il motore prima che causasse altri danni. Inoltre la direzione di volo decise di far bruciare i rimanenti quattro motori per un periodo più prolungato del previsto. Pure il terzo stadio del razzo vettore venne fatto bruciare più a lungo e nonostante il problema predetto, la deviazione dalla traiettoria dell'orbita prevista fu minimale ed ininfluente per il proseguire della missione. Dopo 1,5 orbite intorno alla Terra venne riacceso il congegno propulsore del terzo stadio del razzo vettore per portare Apollo 13 in direzione verso la Luna.

L'esperimento Saturn-Crash

Sullo sfondo della tragedia scampata di poco, è quasi completamente sfuggito agli annali l'esperimento di far precipitare il terzo stadio del razzo Saturn sulla Luna - in breve nominato Saturn-Crash - eseguito durante questa missione. Poco dopo che il modulo di comando si era staccato ed aveva effettuato con successo la manovra d'aggancio del modulo lunare, venne riacceso il congegno propulsore di questo terzo stadio del razzo vettore Saturn per portarlo su di una traiettoria di collisione con la Luna. Tale manovra riuscì perfettamente e, tre giorni più tardi, lo stadio con il peso di circa 14 tonnellate precipitò sulla Luna a circa 120 chilometri a nord-ovest del punto di allunaggio dell'Apollo 12 con una velocità d'impatto di circa 2,5 chilometri al secondo (9000 km/h). L'impatto corrispondeva a circa 10 tonnellate di TNT. Dopo circa 30 secondi il sismografo posizionato dall'equipaggio dell'Apollo 12 registrò l'impatto. Il conseguente terremoto lunare durò per oltre tre ore. Già prima dell'impatto vero e proprio, il misuratore della ionosfera - anche questo montato durante la missione precedente - registrò la fuga di una nube gassosa visibile e dimostrabile per oltre un minuto. Si presume che l'impatto abbia scagliato delle particelle della superficie lunare fino ad un'altezza di 60 chilometri, dove furono ionizzate dalla luce del Sole.

"Houston, we've had a problem here"

Dopo 55 ore dal lancio della missione venne trasmesso il sottovalutato messaggio radiofonico dell'equipaggio al Mission Control, che concretamente fu "OK, Houston, abbiamo avuto un problema". A 321.860 chilometri dalla Terra, il rimescolamento di uno dei quattro serbatoi dell'ossigeno del Modulo di Comando e Servizio (CSM), che doveva per l'appunto essere azionato in tale occasione, esplose. L'unica soluzione per l'equipaggio fu quella di annullare l'allunaggio, girare attorno alla Luna e prendere la spinta necessaria per tornare sulla Terra. Poiché il Modulo di Comando (SCM) "Odyssey" era rimasto seriamente danneggiato dall'esplosione, i tre astronauti furono costretti a trasferirsi nel Modulo Lunare "Aquarius", utilizzandolo come navicella per il ritorno anziché come mezzo per atterrare sulla Luna. Il ritorno, durato quattro giorni, fu freddo, scomodo e teso. Ma la missione Apollo 13 è servita per dimostrare la capacità del programma di affrontare situazioni di crisi imprevedibili, portando in salvo tutto l'equipaggio.

Il problema

Mentre la navicella era in rotta verso la Luna, il serbatoio dell'ossigeno numero 2 del Modulo di Servizio esplose dopo la richiesta del Controllo Missione, fatta all'equipaggio, di miscelare l'ossigeno per impedirne la stratificazione. All'apertura dell'alimentazione, i cavi che collegavano il motore al miscelatore interferirono creando una scintilla. Il fuoco causò un aumento di pressione sopra il massimo consentito di 7 MPa nel serbatoio, che esplose danneggiando diverse parti del Modulo di Servizio, incluso il serbatoio dell'ossigeno numero 1. All'epoca del fatto, però, la causa non fu subito chiara, e ci fu chi ipotizzò l'impatto con un meteorite.

Un'altra veduta del Modulo di Servizio danneggiato

A causa della perdita di entrambi i serbatoi dell'ossigeno del Modulo di Servizio, e considerata la quantità di ossigeno richiesta dalle apparecchiature della navicella Apollo, sarebbe stato impossibile atterrare sulla Luna; fu scelto di eseguire un passaggio attorno alla Luna e di riprendere la rotta verso la Terra, utilizzando quindi una traiettoria di ritorno libero (Free Return Trajectory o FRT). Considerando la grande pressione a cui erano sottoposti sia i tre astronauti a bordo, sia i tecnici a Terra, fu necessaria una considerevole ingegnosità per portare in salvo l'equipaggio, con tutto il mondo che seguiva l'avvicendarsi dei drammatici eventi in televisione. Il rifugio che salvò la vita all'equipaggio fu il Modulo Lunare (attaccato al Modulo di Comando, e utilizzato come "scialuppa di salvataggio"). Uno dei problemi principali del salvataggio fu che il LEM era predisposto per ospitare due persone per due giorni, ora invece doveva ospitare tre persone per quattro giorni di viaggio. I filtri del LEM dell'anidride carbonica non erano sufficienti per tre persone, mentre i filtri di ricambio del MS (modulo di servizio) non erano adattabili al LEM; un adattatore fu costruito dagli astronauti con i materiali presenti sulla navicella. Fu scelto di utilizzare il LEM come modulo di salvataggio perché il Modulo di Comando (che sarebbe stato preferibile) aveva subito gravi danni al sistema di alimentazione e quindi sarebbe stato impossibile renderlo operativo. Le batterie di emergenza avevano una durata di dieci ore, e quindi il Modulo di Comando sarebbe stato utile solo nella fase di rientro in atmosfera.

Per compiere un ritorno sicuro sulla Terra, la traiettoria della navicella è stata cambiata notevolmente. Questo non sarebbe stato difficile utilizzando la propulsione dei motori del Modulo di Servizio. Tuttavia, i controllori da Terra, non sapendo l'esatta entità del danno, hanno preferito evitare l'uso del motore principale del MS. Così, la correzione della traiettoria del rientro, fu fatta utilizzando il motore di discesa del Modulo Lunare. Solo dopo lunghe ed estenuanti discussioni, gli ingegneri decisero che era fattibile una manovra di quel tipo. Così, gli astronauti accesero una prima volta il motore del LEM dopo l'attraversamento della Luna per acquistare velocità, e una seconda per una correzione in corsa. Questo destò non poche preoccupazioni, dato che il LEM era progettato per usare il suo motore una sola volta.

Il rientro in atmosfera richiese un inusuale punto di sgancio e di uscita fuori bordo dal modulo lunare, dato che era stato mantenuto per tutto il volo. Ci fu un certo timore per le temperature ridotte durante il ritorno, che avrebbero potuto produrre condensa e conseguentemente danneggiare l'elettronica del modulo di comando, ma l'apparecchiatura ha funzionato perfettamente anche in quelle circostanze impreviste.

L'equipaggio ritornò incolume a terra, anche se Haise ebbe un'infiammazione all'apparato urinario, causata dalla mancanza di acqua potabile e dalla difficoltà di espellere urina in quelle condizioni.

Successivamente è stato notato che nonostante l'equipaggio sia stato molto sfortunato in complesso, è anche stato fortunato nell'avere avuto il problema all'inizio della missione, cioè con il massimo di rifornimenti, attrezzature a alimentazione da usare nell'emergenza. Infatti, se l'esplosione del serbatoio si fosse verificato nella fase di ritorno, molto probabilmente non si sarebbero mai salvati, soprattutto perché non avrebbero avuto la possibilità di usare il Modulo Lunare.

Dopo questa missione, ci fu una lunga indagine sulle cause dell'incidente, e la navicella Apollo venne modificata per evitare lo stesso problema in seguito.

Atterraggio

Solo poco prima della fine della missione, gli astronauti fecero ritorno nella capsula dell'Apollo, che fu separata dal modulo di servizio, gravemente danneggiato. Il modulo lunare, pertanto, si spense poco a poco durante il suo autonomo rientro a Terra nell'atmosfera. Con il modulo si spense pure la stazione ALSEP, con i suoi accumulatori di energia elettrica alimentati da radioisotopi, che era rimasta a bordo del LEM. Ciò nonostante non fu possibile misurare la fuoriuscita di onde radioattive, dato che tale fatto fu programmato precedentemente ed il design del contenitore della stazione venne pertanto concepito in una maniera tale da resistere senza subire danni al rientro nell'atmosfera terrestre. Come ulteriore misura di sicurezza il punto di rientro nell'atmosfera venne scelto in una maniera tale che sarebbe stato raggiunto un posto dell'Oceano Pacifico in cui l'acqua aveva una grande profondità.

Il 17 aprile1970 dopo una lunga ansia a causa della prolungata interruzione del contatto via radio durante la fase di rientro (di norma tale fase non superava i 3 minuti - per l'Apollo 13 durò oltre 6 minuti), alle ore 13:07, l'Apollo 13 atterrò sano e salvo nelle acque dell'Oceano Pacifico. L'equipaggio venne recuperato e portato a bordo della portaereiUSS Iwo Jima.

Citazione

La famosa citazione "Houston, we have a problem" ("Houston, abbiamo un problema") non è corretta. La frase realmente pronunciata da Swigert rivolgendosi al JSC fu: "Okay, Houston, we've had a problem here"  ("OK, Houston, abbiamo avuto un problema qui"); successivamente Lovell pronunciò una frase simile: "Houston, we've had a problem" ("Houston, abbiamo avuto un problema"). E'disponibile anche l'audio a questo link http://www.dd1us.de/sounds/apollo13_problem.wav

Importanza per il programma Apollo

Siccome si riuscì a far ritornare incolumi i tre astronauti, nonostante i molteplici problemi intercorsi durante la missione, ma non si era riusciti ad allunare, la NASA defini la missione dell'Apollo 13 come un "fallimento di grande successo".

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