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A 47 anni dall’Apollo 13: un fallimento di successo

AstroCaffè Ultima puntata del nostro speciale per il 47° anniversario dell’Apollo 13. Le sfide che l’equipaggio dovette affrontare prima del rientro e l’influenza che la missione ebbe sui successivi programmi spaziali statunitensi

METTERE UN PIOLO QUADRATO IN UN BUCO ROTONDO – Nella precedente puntata dello speciale, si era accennato al fatto che un problema sempre più importante sull’Apollo-13 era l’esaurimento dei filtri per l’anidride carbonica sul modulo lunare e l’impossibilità di poter usare quelli del modulo di comando perché di diversa configurazione. L’accensione PC+2 aveva permesso di guadagnare tempo, ma la questione avrebbe dovuto essere risolta. Altrimenti l’equipaggio non sarebbe tornato sulla Terra vivo. Il centro controllo missione di Houston aveva già messo a lavoro una squadra di tecnici. Obiettivo: costruire un adattatore con soli materiali presenti a bordo dell’astronave per poter usare i filtri CO2 del CSM sul LM e ripulire così l’aria. Gli ingegneri riuscirono nell’impresa e istruirono via radio l’equipaggio su come assemblarlo a loro volta. Il sistema funzionò e la sopravvivenza dell’equipaggio fu assicurata fino al rientro. Una curiosità: tra gli oggetti usati per costruire l’adattatore c’era anche un calzino.

Fig. 1 – L’adattatore costruito per poter usare i filtri CO2 del modulo di comando sul modulo lunare

ACCENSIONE MANUALE – Man mano che Apollo-13 si avvicinava alla Terra, da Houston avevano notato che l’astronave deviava sempre di più dalla traiettoria ottimale per un rientro sicuro. In quel momento non era chiaro quale fosse il problema, ma con quell’andatura, Odissey avrebbe sfiorato l’atmosfera terrestre senza entrarvi (come quando si lancia un sasso piatto a pelo d’acqua) e sarebbe rimbalzato via, impossibilitato a tornare indietro. Si decise per un’ulteriore accensione del motore di discesa dell’Aquarius per correggere la rotta. La novità, a parte il fatto che il motore del LM non era mai stato testato per così tante accensioni, era che il tutto sarebbe stato fatto senza l’ausilio del computer per l’orientamento e il controllo dell’astronave e l’accensione e spegnimento automatici. Il sistema di guida automatico avrebbe consumato troppa energia elettrica. L’astronave fu posizionata in maniera perpendicolare rispetto alla direzione di volo e per avere un punto d’orientamento fisso, l’equipaggio, d’accordo con Houston, decise di mettere la Terra al centro dei finestrini triangolari del LM e di mantenerla manualmente lì durante l’accensione. Lovell e Haise si sarebbero occupati del pilotaggio e del motore. Swigert avrebbe cronometrato la manovra. Il motore si accese e funzionò per tutti i 14 secondi previsti e l’equipaggio riuscì a mantenere piuttosto stabile l’astronave con il controllo manuale. La rotta era stata corretta.

Fig. 2 – Il modulo di servizio danneggiato

ODISSEY TORNA IN VITA – Nella sequenza degli eventi che avrebbero dovuto riportare Apollo-13 a Terra ce n’era uno giudicato il più critico di tutti: riaccendere Odissey dopo più di due giorni di spegnimento. La procedura dovette essere inventata da zero dai tecnici di Houston con l’ausilio di astronauti del programma Apollo, tutti desiderosi di dare una mano dopo l’incidente. In sostanza, si doveva rimettere in funzione il modulo di comando usando solo le sue batterie e senza esaurirle. Vi era un rischio ulteriore. Lo spegnimento di tutti i sistemi del CSM e l’utilizzo al minimo di quelli del LM aveva fatto scendere la temperatura ambientale a circa 4 gradi centigradi e la strumentazione era ricoperta di condensa. Questo avrebbe potuto portare a un cortocircuito durante la riattivazione, innescando un incendio interno o, perlomeno, rendendo inutilizzabili i sistemi. La procedura di riaccensione di Odissey fu dettata via radio a Swigert. Nell’eseguirla non ci furono problemi di sorta e il modulo di comando tornò a essere operativo. Inoltre, da Houston era stato inventato un metodo per ricaricare le batterie di Odissey usando l’energia rimanente in quelle di Aquarius.

Fig. 3 – John Aaron, il principale ideatore della procedura di riattivazione del modulo di comando

I DANNI DELL’ESPLOSIONE – Il 17 aprile, giorno del rientro, era anche quello in cui l’equipaggio avrebbe sganciato il modulo di servizio e avrebbe potuto vedere per la prima volta i danni provocati dall’esplosione del giorno 13. Una volta eseguita la manovra, gli astronauti si munirono di macchine fotografiche e si appostarono ai finestrini. Da Houston era arrivato l’ordine di fotografare ciò che si sarebbe potuto, senza fare manovre non necessarie. Alla vista, il modulo di servizio mancava di un intero pannello, con la strumentazione tutta allo scoperto. Anche l’antenna in banda S era stata danneggiata e probabilmente anche il motore principale.

Fig. 4 – Il modulo lunare dell’Apollo 14, ribattezzato Antares

RIENTRO – Poco più di un’ora prima dell’impatto con l’atmosfera terrestre, l’equipaggio chiuse il portello del tunnel d’accesso e sganciò il modulo lunare, la scialuppa di salvataggio che gli aveva permesso di sopravvivere dopo l’incidente. Il momento in cui Odissey avrebbe iniziato il tuffo atmosferico era chiamato in gergo tecnico “interfaccia di rientro”. Il modulo di comando effettuava la manovra “di schiena”, con lo scudo termico posto nella sezione circolare (i CM del programma Apollo erano di forma conica) a proteggere il veicolo dall’intenso calore che si sarebbe sviluppato a causa dell’attrito con l’aria. Durante il rientro, il modulo di comando, se visto dal suolo, sembrava una meteora. Le comunicazioni con Houston e con la squadra di recupero della Marina militare degli Stati Uniti (US Navy) erano offline proprio a causa della bolla di gas ionizzato che si creava attorno alla capsula nel tuffo atmosferico. Di solito il blackout radio durava 3 minuti. Per Apollo-13 durò quasi il doppio. Il primo contatto con Houston fu un quasi timido «Ok, Joe» con cui Swigert rispose alle chiamate del CAPCOM (Capsule Communicator) di turno del centro controllo missione, l’astronauta Joseph Kerwin. Poco dopo si aprirono i due paracadute guida, seguiti a breve distanza dai tre principali. Solo a quel punto il centro controllo esplose in un applauso. Si era temuto infatti che il freddo sperimentato durante lo spegnimento prolungato dell’Odissey avrebbe potuto danneggiare le cariche esplosive che attivavano i paracadute, o che questi avrebbero potuto non dispiegarsi correttamente. Dopo il tuffo nell’Oceano Pacifico, gli astronauti furono recuperati dai sommozzatori e dagli elicotteri della Marina e portati a bordo della portaelicotteri Iwo Jima.

Fig. 5 – La US Navy recupera l’equipaggio dopo l’ammaraggio 

EFFETTI DELL’APOLLO-13 – Nonostante la NASA definì Apollo-13 “un fallimento di successo” (a successful failure), la missione ebbe un peso considerevole sull’accelerazione del termine del programma Apollo e sul futuro dell’esplorazione umana dello spazio. Era avvenuto ciò che si temeva sin dall’inizio dell’era spaziale: un incidente potenzialmente fatale durante il volo nello spazio (incidenti al rientro e a terra erano già avvenuti, sia negli Stati Uniti sia in Unione Sovietica). L’amministrazione Nixon colse la palla al balzo per ridurre i finanziamenti alla NASA. Con i nuovi budget si salvarono il programma Skylab (un laboratorio spaziale orbitante, costruito con parti derivate dal razzo Saturn-V e rese abitabili, oltre ad altre componenti provenienti dal programma Apollo), una missione scientifica congiunta con l’Unione Sovietica (l’ApolloSoyuz Test Project che avvenne nel 1975) e lo Space Shuttle. Quest’ultimo era un progetto ambizioso dal punto di vista tecnologico e scientifico. L’obiettivo era creare una flotta di veicoli spaziali riutilizzabili con grande capacità di carico per trasportare in orbita satelliti di vari tipi, sonde spaziali e compiere esperimenti scientifici oltre a permettere per la prima volta, la riparazione di satelliti in orbita o il rientro a terra di piattaforme spaziali temporanee per esperimenti. Tuttavia, lo Shuttle non aggiungeva nulla all’esplorazione umana dello spazio, anzi, da un certo punto di vista era un passo indietro che riportava l’umanità dalla Luna alla sola orbita terrestre, per di più bassa (la quota massima operativa dello Shuttle era di circa 600 chilometri, circa la distanza tra Roma e Milano in verticale). Più volte sono stati fatti annunci per una ripresa dell’esplorazione umana dello spazio lunare e oltre, ma il tutto è sempre stato bloccato dai costi ritenuti troppo alti e da un certo timore nel rischiare. D’altronde, la Luna era stata raggiunta prendendosi numerosi rischi, ma l’obiettivo era infliggere una sconfitta tecnologia all’Unione Sovietica. Ora non c’è una competizione del genere, e i fattori favorevoli all’esplorazione umana sono di tipo scientifico oppure visioni da parte di miliardari filantropi (Musk e Bezos per citarne due). Potrebbe non essere sufficiente. Probabilmente non è stato Apollo-13 il fattore determinante per arrivare alla situazione attuale, ma ha sicuramente contribuito. Fa effetto pensare che tutto sia partito da un ordine di routine da Houston e da un banale danneggiamento dell’isolamento di alcuni cavi elettrici.

Video 1 – Gli ultimi minuti della missione Apollo 13 

Emiliano Battisti

Un chicco in più

Se ne parla poco, ma il volo dell’Apollo-13 comportò anche un “problema nucleare”. Per poter far funzionare a lungo la strumentazione scientifica che gli astronauti avrebbero lasciato sulla Luna (anche dopo la loro partenza), si era pensato di alimentarla con un generatore termoelettrico a radioisotopi (contente plutonio-238). Quando la missione lunare fu abortita e si capì che il LM sarebbe rientrato anch’esso nell’atmosfera disintegrandosi si pose il problema di come evitare la dispersione radioattiva. Il contenitore del generatore era stato progettato per resistere in caso dell’eventuale esplosione del Saturn-V durante il lancio e a un eventuale rientro atmosferico. Per essere più sicuri si decise di puntare il LM verso l’area profonda del Pacifico denominata Trincea di Tonga. Il contenitore con il generatore è ancora lì, intatto. Nonostante rimanga radioattivo, non sono state notate fuoriuscite di materiale.

Questo speciale in tre puntate ha come obiettivo ricordare la missione Apollo-13 e analizzarne alla fine l’influenza sui programmi spaziali statunitensi successivi. Non è un racconto esaustivo, ma ci si è limitati agli eventi maggiormente significativi. Per una trattazione completa si vedano:

Pagina ufficiale della NASA su Apollo-13

Apollo 13 di Jim Lovell e Jeffrey Kluger

Failure Is Not An Option: Mission Control from Mercury to Apollo 13 and Beyond di Gene Kranz

A Man on the Moon: The Voyages of the Apollo Astronauts di Andrew Chaikin 

Foto di copertina di NASA on The Commons rilasciata con licenza

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