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sabato, 13 Agosto 2022

50 anni di Apollo 11: come siamo arrivati sulla Luna?

Il 19 Luglio di quest’anno la NASA, insieme un po’ a tutto il mondo, ha festeggiato il 50esimo anniversario del primo atterraggio dell’uomo sulla Luna, quando l’astronauta Neil Armstrong fu il primo uomo a mettere piede sul nostro satellite. Questo lo sappiamo tutti, ma sapete quante missioni, con e senza equipaggio, sono arrivate sulla Luna? Quali tappe hanno preceduto questo traguardo?

I primi a mandare un veicolo nello spazio sono stati i russi, all’epoca URSS. Lo Sputnik 1 – letteralmente traducibile come Satellite 1 – è stato lanciato il 4 Ottobre 1957 dal sito oggi noto come Baikonur Cosmodrome.  Il satellite viaggiava a circa 29.000 km/h, impiegando 96,2 minuti per completare ogni orbita. Era dotato di una radio che trasmetteva a 20.005 e 40.002 MHz dei segnali che sono stati monitorati da operatori radio di tutto il mondo, riuscì a trasmettere per 21 giorni, fino a quando le batterie non si esaurirono. Le analisi della trasmissione diedero la possibilità di indagare la densità di elettroni nella ionosfera, e nella trasmissione erano codificate temperatura e pressione rilevate. Lo Sputnik 1 bruciò nell’atmosfera durante il rientro. Gli Stati Uniti invece arrivarono a lanciare il primo satellite nello spazio il 31 gennaio 1958: trasmise fino al 23 maggio 1958 e restò in orbita fino al 31 Marzo 1970.

Satellite artificiale Sputnik 1

Fu sempre l’URSS a mandare il primo uomo nello spazio, l’astronauta Yuri Gagarin, il 12 Aprile 1961: a bordo del suo veicolo completò un’orbita intono alla Terra, per una durata totale di volo di un’ora e quarantotto minuti. L’unione Sovietica fu anche la prima a mandare satelliti per il sorvolo ravvicinato della Luna: la missione Luna2 raggiunse l’obiettivo e mandò la prima immagini della faccia nascosta del satellite. Nel febbraio 1966 la missione Luna9, invece, portò con successo al primo atterraggio morbido di una sonda sul suolo lunare. La NASA però vinse la corsa alla Luna, mandando sul satellite il primo oggetto, nel 1959, e il primo uomo, il 20 Luglio 1969.

Quali sono le sfide tecnologiche che l’uomo ha dovuto superare per raggiungere lo spazio? Prima di tutto, quella di arrivarci: per riuscire a uscire dall’orbita del pianeta terra è necessario superare i 40.200 km/h. Per vincere la forza di gravità e far raggiungere una tale velocità ad un oggetto massiccio quanto una navicella spaziale ci vuole parecchia forza. Per dare un’idea, l’apollo 11, al lancio, pesava 45.702 kg. Bisogna poi essere in grado di atterrare, giusto per non schiantarsi contro la superficie, oltre a non bruciare a causa del calore generato dalla frizione dello scafo contro l’atmosfera, come succede invece alle meteore. Per alcune missioni poi, in particolare quelle con equipaggio, la navicella deve anche avere la capacità di ritornare, integra, sulla terra.

Se poi la navicella trasporta degli esseri umani le sfide aumentano esponenzialmente: deve fornire, oltre al trasporto, protezione, da temperature estreme, microasteroidi e radiazioni, aria, cibo, un bagno – che nello spazio è una cosa un po’ più complicata – contenere e dare energia sufficiente per tutte le attrezzature da lavoro. Questo lascia solo immaginare la complessità legata a progettare nei minimi dettagli una missione lunare con equipaggio.

La navicella lanciata nella missione Apollo 11 in realtà era composta da 3 diversi moduli: il modulo di comando Columbia, uno di servizio e il modulo lunare Eagle. Il Columbia, all’interno spazioso circa come una grande automobile, portò gli astronauti Neil Armstrong, Edwin “Buzz” Aldrin e Michael Collins nel loro storico viaggio verso la Luna e ritorno, servendo come alloggio principale per gli astronauti, un luogo di lavoro e di vita. La navicella aveva questa strana forma a tronco di cono smussato così da agevolare il rientro: l’estremità più larga, rivolta in avanti, era ricoperta di più strati di uno speciale materiale che bruciando durante il rientro dissipava il calore dovuto alla discesa. Il modulo di servizio conteneva ossigeno, acqua e le celle per l’energia elettrica. Ospitava anche il sistema di propulsione di servizio: il motore a razzo che mise la navicella spaziale in orbita lunare e la riportò successivamente a terra.

Il modulo Eagle era diviso in due parte: la sezione di discesa (inferiore) era dotata di un motore a razzo per rallentare la velocità durante le manovre di atterraggio, così da non far schiantare il modulo. Conteneva attrezzature per l’esplorazione e rimase sulla Luna quando gli astronauti se ne andarono. La sezione di salita (superiore) conteneva il compartimento dell’equipaggio e un motore a razzo per riportare gli astronauti in orbita, così che potessero ricongiungersi al modulo di comando orbitante. Quest’ultima parte di Eagle fu staccata dal Columbia dopo che gli astronauti furono rientrati e si schiantò sulla superficie lunare.

Modulo lunare della missione Apollo 11

Una delle curiosità tecnologiche della missione Apollo 11, e di altre dello stesso periodo, è che per l’energia elettrica vennero usate delle pile a combustibile a idrogeno e ossigeno. Queste hanno il vantaggio di usare dei serbatoi esterni per far avvenire la reazione chimica che genera energia, i quali possono essere anche molto grandi e garantire lunghi periodi di autonomia alle navicelle. Inoltre, sono in grado di produrre più energia per chilo di sostanza combustibile, oltre al fatto che questo tipo di celle, combinando idrogeno e ossigeno, hanno come sottoprodotto l’acqua, che può essere usata dall’equipaggio.

Il lancio della navicella Apollo 11 avvenne il 16 luglio 1969 alle 9.32 ora locale dal Kennedy Space Center con a bordo Neil Armstrong, comandante, Michael Collins, pilota del modulo di comando, e Edwin Aldrin, pilota del modulo lunare. Armstrong e Aldrin atterrarono sulla luna, nel sito denominato Mare Tranquillitatis il 20 alle 16.17 ora di Washington, dove poche ore dopo Armstrong fu il primo uomo a camminare sulla Luna. Dopo ventuno ore circa dall’atterraggio il modulo lunare Eagle lasciò la superficie lunare e gli astronauti rientrarono al modulo di comando, pilotato fino a quel momento da Collins. Il 24 luglio alle 12.50 rientrò esclusivamente il modulo Columbia, che venne recuperato dalla U.S.S. Hornet nell’Oceano Pacifico.

Base lunare missione Apollo 11, Mare Tranquilitatis Photo credits: NASA

L’esplorazione della Luna non è certo finita con la missione Apollo 11: l’uomo è stato sei volte sulla luna, l’ultima con la missione Apollo 17 nel 1972. E ci tornerà. Al momento si parla addirittura di basi lunari: l’ESA, European Space Agency, sta pensando, con la collaborazione di altre agenzie spaziali, di creare una base permanente che ospiti diversi laboratori di ricerca. Il nostro satellite, infatti,  ha acqua, sotto forma di ghiacci concentrati ai poli, risorse minerarie e zone con molte ore di luce. Ovviamente c’è anche chi pensa già alla Luna come la meta turistica del futuro, ma probabilmente un futuro non molto prossimo.

L’ultima missione lunare lanciata è l’indiana Chabdarayaan 2, l’obiettivo era di portare sulla luna la sonda Vikram. Tuttavia la missione non è andata come previsto: nell’ultima fase dell’atterraggio si sono infatti persi i contatti con la sonda, che è stata ritrovata 2 giorni dopo ma con cui ancora non è stato possibile riprendere le comunicazioni. Il governo indiano ha annunciato che ci saranno ancora due settimane di tentativi di contatto prima di abbandonare la missione.

Non demoralizzatevi però, Amazon si sta già attivando per consegnare sulla Luna: per ora dovremo accontentarci delle vacanze al mare, ma un giorno potremmo trovarci a festeggiare ferragosto sulla Luna, ma senza grigliata purtroppo, purtroppo non ci sono abbastanza scorte d’ossigeno.

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