The Moon Rocket (1) – La Storia

Il lancio di Apollo 11

Il lancio di Apollo 11

The Moon Rocket è il nome con cui era comunemente indicato il Saturn V, il razzo sviluppato per il Progetto Apollo. Un razzo di dimensioni enormi, la cui potenza non è stata più eguagliata.
In questa serie di post passeremo in rassegna la sua storia, i dettagli tecnici e descriveremo le varie fasi del lancio di un Saturn V.

Negli Anni 50 la storia dei razzi è strettamente legata alle armi nucleari che questi avrebbero dovuto trasportare. Dato che la tecnologia americana era in grado di produrre testate nucleari leggere, i missili utilizzati per lanciarle erano poco potenti ed assolutamente incapaci di portare in orbita un carico come un veicolo spaziale o un satellite. Dall’altro lato della barricata, i Sovietici si avvantaggiarono in quel periodo della loro inferiore abilità in questo campo: producendo armi di peso superiore a quelle americane (a parità di potenza) furono costretti a realizzare razzi più potenti. Non è quindi un caso che all’inizio della Corsa allo Spazio, gli Americani si trovarono in svantaggio.

Wernher Von Braun fu tra i primi a rendersi conto di questa situazione e iniziò a lavorare ad una serie di modifiche al missile Jupiter (sviluppato da lui stesso per conto dell’Esercito) per cercare di eguagliare le prestazioni dei vettori sovietici: fu questo progetto ad evolversi in seguito nel progetto Saturn, dopo che Von Braun e il suo gruppo venne trasferito alle dipendenze della NASA. Per il neonato ente spaziale americano, Von Braun diresse il Marshall Space Flight Center (MSFC) ad Huntsville in Alabama.

Quando Kennedy impose all’America l’ambizioso obiettivo di portare un uomo sulla Luna entro il decennio, nessuno dei razzi in uso era nemmeno lontanamente in grado di rispondere a tutti i requisiti per una missione di questo tipo.
L’evoluzione del razzo da utilizzare per il Progetto Apollo fu fortemente condizionata dal processo di selezione della modalità da utilizzare per le missioni lunari: processo che vide alla fine vincitore il Lunar Orbit Rendezvous (LOR). Sebbene il LOR avesso portato a un notevole risparmio di peso, uno stack Apollo (CSM + LM) era comunque un grosso carico da portare in orbita e poi inviare verso la Luna.

Von Braun e il suo gruppo lavorarono al progetto Saturn disegnando una intera famiglia di razzi, dei quali però alla fine solo tre vennero effettivamente realizzati ed utilizzati per il Progetto Apollo.
Il primo fu il C-1, che venne effettivamente prodotto e divenne poi il Saturn I. Usava 8 motori H-1 nel primo stadio, 6 motori RL-10 nel secondo stadio e 2 motori RL-10A-1 nel terzo stadio.
Dal C-1 venne poi derivato il C-1B, un razzo con soli due stadi (8 motori H-1B nel primo stadio e 1 motore J-2 nel secondo stadio), anch’esso poi realizzato e utilizzato per i primi voli del Progetto Apollo (fino ad Apollo 7).
Il C-2 venne progettato ma subito scartato in favore del C-3 (dotato di 2 motori F-1 nel primo stadio, 4 motori J-2 nel secondo stadio e un terzo stadio denominato S-IV con 6 motori RL-10). La NASA inizialmente pensò di utilizzare il C-3 per missioni effettuate usando l’Earth Orbit Rendezvous (EOR); 4 o 5 lanci sarebbero stati necessari per portare in orbita tutto il necessario per una singola missione lunare.
Ma l’MSFC stava già pianificando un razzo piu’ grande, il C-4 con 4 motori F-1 nel primo stadio, una versione allargata del secondo stadio del C-3 e come terzo stadio l’S-IVB con un singolo motore J-2 (un perfezionamento dell’S-IV). Con il C-4 sarebbero bastati 2 lanci per una missione lunare utilizzando l’EOR. Ma anche il C-3 e il C-4 non volarono mai.

Infine, il 10 gennaio 1962, la NASA annunciò i suoi piani per la costruzione del C-5. Un razzo a tre stadi ancora più grande e potente del C-4: il primo stadio era spinto da 5 motori F-1, il secondo da 5 motori J-2 e usava l’S-IVB come terzo stadio (utilizzato come secondo stadio del C-1B, la versione migliorata del C-1). Per scelta di George E. Mueller, Direttore del NASA Manned Space Flight Department, il C-5 sarebbe stato testato “all-up”, ovvero non attraverso singoli test dei suoi singoli stadi bensì il primo volo avrebbe verificato tutti i componenti del C-5 insieme. In questo modo, e se tutto fosse andato bene naturalmente, si sarebbero abbreviati i tempi necessari per i test e per certificare il C-5 per il volo con equipaggio.

Il C-5 fu confermato come la scelta finale per le missioni lunari del Progetto Apollo all’inizio del 1963. Venne infine cambiato il nome della famiglia di razzi: il C-1B diventò il Saturn IB, il C-5 diventò il Saturn V.

La Boeing Company; la Divisione Spazio della North American Aviation, Inc.; e la Douglas Aircraft Company furono le società che produssero rispettivamente il primo, il secondo e il terzo stadio del Saturn V. Chrysler Corp. fu selezionata per realizzare il primo stadio del Saturn IB. I motori (F-1 e J-2) vennero realizzati dalla Rocketdyne Division of North American. L’MSFC progettò la Instrument Unit (il computer di volo dei 2 razzi) e incaricò la International Business Machines Corp. (IBM) di realizzarla.

Vennero costruite 2 nuove sedi dell’MSFC appositamente per i razzi Saturn: la Michoud Assembly Facility a New Orleans (Louisiana) per la produzione dei razzi, e la Mississippi Test Facility alla Bay St. Louis (Mississippi) per i test statici degli stadi del razzo.

Apollo 10 verso il Launch Pad

Apollo 10 verso il Launch Pad

La procedura di assemblaggio e verifica degli stadi, del CSM e del LM avveniva all’interno del Vehicle Assembly Building (VAB), da dove poi il Saturn V veniva trasportato alla rampa di lancio tramite un mastodontico crawler (un mezzo cingolato in grado di trasportare il Saturn V assemblato su una base con annessa torre di lancio).

Con la capsula Apollo posizionata in cima, il Saturn V era alto 111m (di poco piu’ basso della cattedrale di St. Paul a Londra), con un diametro di 10m (senza le pinne stabilizzatrici del primo stadio). Completamente rifornito di carburante aveva una massa totale di 2.9 milioni di Kg e la capacità di portare in orbita terrestre bassa (Low Earth Orbit o LEO) 118.000 Kg. Caricato sul crawler, usciva dalle porte del VAB per solo 1.82m. Come confronto basti pensare che il Redstone usato per la missione Freedom 7 (il primo volo nello spazio di un americano , Alan Shepard Jr) era alto solo 3.4m più dello stadio S-IVB e meno potente dei razzi del sistema di aborto missione (Launch Abort System, LES) posizionato sopra al CM.

Il primo volo di collaudo del Saturn V completo fu la missione Apollo 4 (4 Novembre 1967): un volo di test “all-up” senza equipaggio. Che fu coronato da successo.

Il Saturn V venne utilizzato per 13 missioni (12 Apollo + 1 Skylab). Nessuno di essi fallì il compito assegnatogli.

Tutti i liftoff dei Saturn V

Tutti i liftoff del Saturn V

Per chi volesse ulteriori dettagli tecnici, vi rimando al sito di Astronautix, che ha una sezione dedicata al Saturn V molto dettagliata.

The Moon Rocket 
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Parte 5 Parte 6 Parte 7 Parte 8

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