La missione Apollo 10 del 1969 rappresentò una tappa cruciale nel programma spaziale americano, fungendo da “prova generale” prima dello storico sbarco sulla Luna di Apollo 11 . Durante la missione, gli astronauti Thomas Stafford, Eugene Cernan e John Young testarono tutte le procedure e le componenti necessarie per un allunaggio, ad eccezione dell’atterraggio effettivo.
Il modulo lunare, soprannominato “Snoopy”, si avvicinò fino a 14,4 km dalla superficie lunare, simulando le fasi finali della discesa prima di risalire per congiungersi al modulo di comando.
L’equipaggio orbitò per 61 ore intorno alla Luna, trasmettendo immagini a colori della sua superficie e dimostrando la fattibilità di manovrare indipendentemente due veicoli spaziali in orbita lunare.
Questa missione cruciale risolse gli ultimi dubbi tecnici e operativi, aprendo la strada al programma Apollo 11 e al raggiungimento dell’ambizioso obiettivo fissato dal Presidente Kennedy di “sbarcare un uomo sulla Luna e riportarlo sano e salvo sulla Terra” .
Addestramento e preparazione
Gli astronauti dell’Apollo si sottoposero a cinque ore di addestramento formale per ogni ora della durata della missione di otto giorni, a cui si aggiungevano le normali preparazioni della missione, come briefing tecnici, riunioni dei piloti e studio. Prendendo parte ai test del modulo di comando presso l’impianto del produttore North American Rockwell a Downey, in California, e del modulo lunare presso Grumman a Bethpage, New York.
Cambridge, nel Massachusetts,era invece il sito preposto per i briefing sul computer di guida Apollo, presso il MIT Instrumentation Laboratory.
Ciascuno di loro ha trascorse più di 300 ore nei simulatori del modulo di comando o del modulo lunare presso il Manned Spacecraft Center (MSC) di Houston e il Kennedy Space Center (KSC) in Florida.
Per allenarsi alle condizioni di forte accelerazione che avrebbero sperimentato durante il rientro nell’atmosfera terrestre, dovettero sottoporsi alla centrifuga dell’MSC.
Veicolo spaziale
Composizione del veicolo spaziale
Composto dal modulo di comando 106 (CM-106), dal modulo di servizio 106 (SM-106, noto insieme al CM come CSM-106), dal modulo lunare 4 (LM-4), da un adattatore modulo-modulo lunare (SLA), numerato come SLA-13A, e da un sistema di fuga di lancio.
Con un peso di circa 76,99 tonnellate metriche, Apollo 10 sarebbe stato il veicolo spaziale più pesante ad entrare in orbita fino a quel momento.
Lanciatore Saturn V
Il lanciatore per Apollo 10 era un Saturn V, designato AS-505, il quinto Saturn V pronto al volo ad essere lanciato e il terzo a portare astronauti in orbita.
Il Saturn V differiva da quello utilizzato per Apollo 9 per avere un peso a secco (senza propellente) inferiore nei primi due stadi, con una significativa riduzione nell’interstadio che li univa. Sebbene il terzo stadio S-IVB fosse leggermente più pesante, tutti e tre gli stadi potevano trasportare un maggior peso di propellente, e il secondo stadio S-II generava una spinta superiore rispetto ad Apollo 9.
Modulo lunare: Progettazione e sviluppo
Inizialmente, molti manager e ingegneri della NASA ritenevano che il metodo più fattibile fosse il “volo diretto”, ovvero un veicolo spaziale lanciato da un enorme razzo che viaggiava direttamente verso la Luna e atterrava come un’unica unità. Dopo l’esplorazione della superficie, una porzione dell’unità di atterraggio si sarebbe riaccesa per tornare sulla Terra.
Un altro approccio, chiamato “Rendez-Vous in Orbita Terrestre”, prevedeva di lanciare diversi razzi Saturn, assemblando poi nello spazio un ulteriore veicolo spaziale.
Tuttavia, un piccolo gruppo di ingegneri, incluso il Dr. John Houbolt, assistente capo della Divisione Carichi Dinamici presso il Langley Research Center della NASA in Virginia, aveva un’idea chiamata “Rendez-Vous in Orbita Lunare”.
In una lettera del 1961 al Dr. Robert Seamans, amministratore associato della NASA, Houbolt propose di utilizzare veicoli separati, uno per atterrare sulla superficie mentre l’altro orbitava intorno alla Luna.
La parte rischiosa era che il modulo di atterraggio doveva raggiungere la “nave madre” in orbita lunare in modo che gli astronauti potessero tornare a casa. Inizialmente scettico, il Dr. Wernher von Braun, direttore del Marshall Spaceflight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, concordò che l’approccio del rendez-vous in orbita lunare avrebbe semplificato il raggiungimento dell’obiettivo di Kennedy in tempi brevi.
“Una separazione drastica di queste funzioni in due elementi separati è destinata a semplificare notevolmente lo sviluppo del sistema di veicoli spaziali e a comportare un notevole risparmio di tempo”, affermò.
Inizialmente chiamarono il modulo di escursione lunare, in seguito lo cambiarono in modulo lunare, o LM. Secondo George Low, manager dell’Apollo Spacecraft Program Office, la NASA riteneva che la parola “escursione” potesse suonare frivola.
Nel novembre 1962, assegnarono alla Grumman Aerospace il contratto per la progettazione e la costruzione dell’LM.
Un anno prima, la North American Aviation aveva iniziato a lavorare sulla “nave madre” chiamata modulo di comando/servizio.
I progetti iniziali dell’LM includevano grandi finestrini curvi e sedili e un’ulteriore porta di attracco anteriore ridondante. Ma furono necessarie riprogettazioni per risparmiare peso e migliorare la sicurezza.
Gli ingegneri sostituirono i finestrini della cabina di pilotaggio con versioni triangolari più piccole. Includettero un finestrino rettangolare sopra la testa per l’uso nel rendez-vous con il modulo di comando dopo aver lasciato la superficie lunare.
Progettarono uno sportello anteriore per facilitare l’uscita indossando le ingombranti tute spaziali con gli zaini.
Alla base dell’LM c’era il sistema di propulsione di discesa. Il motore a razzo a throttle variabile permetteva agli astronauti di controllare la discesa finale da circa 50.000 piedi, inclusa la capacità di sostare mentre il comandante sceglieva il punto migliore per l’atterraggio.
La metà superiore dell’LM fungeva da stadio di risalita. Conteneva la cabina equipaggio con i controlli di volo. Il motore del sistema di propulsione di risalita si accendeva per il decollo dalla superficie lunare e per inserirsi in una traiettoria di rendez-vous con il modulo di comando in orbita lunare.
Il modulo di risalita includeva anche 16 propulsori del sistema di controllo di reazione montati in gruppi di quattro, per le manovre sia durante l’atterraggio che la risalita.
Il primo volo di prova senza equipaggio dell’LM fu Apollo 5, lanciato il 22 gennaio 1968. La missione verificò con successo le prestazioni del veicolo, inclusi i sistemi di propulsione di discesa e risalita. I voli di prova con equipaggio precedettero il primo tentativo di allunaggio. Nell’Apollo 9 di marzo 1969, l’LM volò in orbita terrestre. Durante l’Apollo 10 di maggio 1969, un LM scese fino a 50.000 piedi sopra la superficie lunare.
Fasi principali della missione
Lancio
Apollo 10 fu lanciata dal Kennedy Space Center (KSC) il 18 maggio 1969 alle 12:49:00 EDT (16:49:00 UT), all’inizio di una finestra di lancio di 4,5 ore. L’equipaggio sperimentò un viaggio leggermente accidentato verso l’orbita terrestre a causa di diverse oscillazioni definite in gergo: POGO.
Circa 12 minuti dopo il decollo, il veicolo spaziale entrò in un’orbita terrestre portandosi tra i 185,79 chilometri (100,32 miglia nautiche) e i 184,66 chilometri (99,71 miglia nautiche).
Nell’orbita lunare
A 176,1 chilometri (95,1 miglia nautiche) sopra la faccia nascosta della Luna, l’equipaggio accese il motore del sistema di propulsione di servizio (SPS) del modulo di comando/servizio (CSM) per 356,1 secondi per rallentare il veicolo spaziale in un’orbita lunare precedentemente stabilita.
Dopo aver espulso il modulo di risalita dell’LM, l’equipaggio dormì e svolse fotografie e osservazioni della superficie lunare dall’orbita.
Ammaraggio
Successivamente, il motore principale del Sistema di Propulsione di Servizio del CSM si riaccese per circa 2,5 minuti per mettere Apollo 10 su una traiettoria verso la Terra, raggiungendo tale traiettoria alle 137:39:13.7. Mentre si allontanava dall’orbita lunare, Apollo 10 aveva orbitato intorno alla Luna 31 volte per un periodo di circa 61 ore e 37 minuti.
Alle 191:33:26, il modulo di comando (che conteneva l’equipaggio) si separò dal modulo di servizio in preparazione per il rientro, che avvenne circa 15 minuti dopo alle 191:48:54.5.
L’ammaraggio del modulo di comando avvenne circa 15 minuti dopo il rientro nell’Oceano Pacifico a circa 740 chilometri (400 miglia nautiche) ad est delle isole Samoa Americane il 26 maggio 1969, alle 16:52:23 UTC e tempo di missione trascorso di 192:03:23 ore.
Gli astronauti furono recuperati dalla USS Princeton.
Importanza per il programma Apollo
Le operazioni orbitali e le manovre in solitaria del modulo lunare in discesa parziale verso la superficie lunare prepararono il terreno per l’allunaggio di successo dell’Apollo 11, dimostrando le capacità dell’hardware e dei sistemi della missione.
L’equipaggio dimostrò che le procedure di controllo del modulo lunare, la discesa iniziale e il rendez-vous potevano essere compiuti nei tempi previsti, che i sistemi di comunicazione del modulo lunare erano sufficienti, che i radar di rendez-vous e atterraggio del modulo lunare erano operativi in orbita lunare e che i due veicoli spaziali potevano essere adeguatamente monitorati dal personale sulla Terra.
La NASA si aspettava di aver raggiunto un livello di precisione sufficiente per eseguire il primo allunaggio con equipaggio.
Preparazione per l’Apollo 11
Dopo circa due settimane di analisi dei dati dell’Apollo 10, un team di prontezza al volo della NASA diede il via libera all’Apollo 11 per procedere con il suo volo programmato nel luglio 1969.
La missione Apollo 10 fu fondamentale per il successo del programma Apollo e dell’allunaggio dell’Apollo 11. Dimostrò che tutte le principali procedure e componenti necessari per un allunaggio, ad eccezione dell’atterraggio stesso, potevano essere eseguite con successo.
Questo incluse:
- Portare un modulo lunare funzionante intorno alla Luna
- Far volare il modulo lunare a soli 16 km dalla superficie lunare
- Fotografare i siti di atterraggio candidati nel Mare Tranquillitatis
- Condurre trasmissioni televisive a colori dal modulo di comando e dal modulo lunare
- Dimostrare la fattibilità di manovrare indipendentemente due veicoli spaziali in orbita lunare
Simulazione dell’Allunaggio
Sebbene l’Apollo 10 non abbia effettuato un vero allunaggio, la missione rappresentò una prova generale cruciale per l’Apollo 11, simulando tutte le fasi di un atterraggio lunare tranne l’atterraggio finale.
Gli obiettivi chiave includevano un’orbita lunare di 8 ore con il modulo lunare separato, e una discesa fino a circa 9 miglia dalla superficie lunare prima di risalire per il rendez-vous e l’aggancio con il modulo di comando in un’orbita circolare di circa 70 miglia.
I dati raccolti durante questa simulazione di allunaggio riguardavano il potenziale gravitazionale lunare, il perfezionamento delle tecniche di tracciamento della rete di volo spaziale con equipaggio basata sulla Terra, e il test dei sistemi di controllo di volo lunare, delle traiettorie programmate del modulo lunare e dei radar.
Stafford e Cernan entrarono nel modulo lunare e si prepararono per la manovra di separazione che avvenne alla 12a rivoluzione, poco più di 98 ore dopo il decollo. A circa 100 ore, il 22 maggio, i veicoli si separarono e volarono brevemente in un’orbita lunare di mantenimento di stazione.
Per simulare l’atterraggio dell’Apollo 11, il motore di discesa del modulo lunare si accese per 27,4 secondi, con una spinta del 10% per i primi 15 secondi e del 40% per il restante tempo.
Il modulo lunare sorvolò il Sito di Allunaggio 2 nel Mare della Tranquillità. Durante questa corsa, il radar di atterraggio del modulo lunare fu testato per il funzionamento dell’altitudine, fornendo dati importantissimi.
Sebbene l’equipaggio non avesse l’equipaggiamento per una passeggiata spaziale, gli storici e gli appassionati di spazio hanno dibattuto se Stafford e Cernan avrebbero potuto infrangere il protocollo della NASA e volare gli ultimi 15,6 km per atterrare sulla Luna. Tuttavia, la NASA stava ancora ottimizzando i motori del modulo lunare e testando il sistema di atterraggio assistito da computer sulla Terra.
Fotografie e Litografie
Alcune delle immagini più iconiche e preziose dell’Apollo 10 sono le 28 fotografie e le litografie che catturarono le viste della superficie lunare e del lato oscuro della Luna. Queste immagini rappresentano cimeli importanti della missione e del programma Apollo in generale.
- “NASA Photo Apollo 10 Views of Lunar Farside MAy 21-24 1969” – Una fotografia scattata durante la missione che mostra viste del lato oscuro della Luna.
- “APOLLO 10 VIEWS OF LUNAR FARSIDE 1969 8 X 10 COLOR LITHO” – Una litografia a colori di dimensioni 8×10 pollici che raffigura viste del lato oscuro lunare catturate durante l’Apollo 10.
- “NASA Photo Apollo 10 Lunar Orbit Mision May 18-26 1969” – Una fotografia della missione Apollo 10 in orbita lunare, scattata tra il 18 e il 26 maggio 1969.
- “Vintage NASA Lithogrphy Apollo 10 views of Lunar Surface, 1969” – Una litografia vintage della NASA che mostra viste della superficie lunare acquisite durante l’Apollo 10 nel 1969.
- “vintage NASA Apollo 10 views of lunar surface 1969 lithography” – Un’altra litografia vintage della NASA con viste della superficie lunare catturate dall’Apollo 10 nel 1969.
- “1969 NASA Photo Apollo 10 Moon Mission Command Ship 60 Miles Above Lunar Surface” – Una fotografia del 1969 che ritrae il modulo di comando dell’Apollo 10 a circa 60 miglia sopra la superficie lunare.
FAQs
Qual è stata la missione che ha portato per la prima volta l’uomo sulla Luna?
Il programma Apollo, iniziato nel 1961 sotto la guida del presidente John F. Kennedy, ha realizzato un momento storico con la missione Apollo 11. Questa missione ha visto gli astronauti Neil Armstrong e Buzz Aldrin fare i primi passi sulla Luna il 20 luglio 1969, segnando un’epoca nell’esplorazione spaziale.
Qual è stata l’ultima missione del programma Apollo?
L’ultima missione del programma Apollo è stata l’Apollo 17, che ha segnato la fine dell’esplorazione umana della Luna il 19 dicembre 1976. Lanciata il 7 dicembre 1972, l’Apollo 17 è stata l’undicesima e ultima missione con equipaggio di questo storico programma spaziale.
Perché l’Apollo 11 è considerato un traguardo così significativo?
La missione Apollo 11 è stata un simbolo di superiorità tecnologica, organizzativa e ideologica degli Stati Uniti. Ha realizzato la promessa fatta dal presidente John F. Kennedy all’inizio degli anni ’60, dimostrando che gli Stati Uniti potevano inviare con successo un uomo sulla Luna entro la fine del decennio.
Cosa hanno scoperto gli astronauti sulla Luna?
Gli astronauti delle missioni Apollo hanno riportato sulla Terra ben 382 chilogrammi di rocce lunari. Questi campioni rappresentano le prove più tangibili del fatto che l’uomo ha effettivamente messo piede sulla Luna, offrendo preziose informazioni sulla sua composizione e storia.
