The Moon Rocket (8) – Gli Abort Mode

Torno ad occuparmi del Moon Rocket con questo post. E lo faccio per parlare di un argomento che non era stato coperto allora: le diverse modalità di interruzione d’emergenza del lancio, per dirla in inglese gli Abort Mode.

Un test del LES

La NASA pose una grande attenzione affinchè il volo del Saturn V fosse il più sicuro possibile ed esistesse sempre un modo di sfuggire ad eventi catastrofici durante il lancio: in fondo, al contrario del’equivalente russo, il programma Apollo si svolse interamente sotto la luce dei riflettori e non in qualche anonima base militare come quelle in cui molti piloti collaudatori, colleghi degli astronauti, erano morti nei test degli aerei. Una qualsiasi perdita umana avrebbe avuto un grossi impatto sul programma, come tragicamente dimostrato dal rogo di Apollo 1.

Esistevano diversi Abort Mode a seconda del momento del lancio. La notifica del passaggio da una modalità all’altra era una delle poche comunicazioni tra il MOCR e gli astronauti nei primi minuti del lancio.

In ognuno degli Abort Mode che prevedevano l’ammaraggio del CM, una procedura automatica provvedeva ad aprire i paracadute per l’alta velocità (detti anche paracadute guida o drogue parachutes), rilasciarli in un secondo momento per dispiegare i paracadute principali e svuotare i serbatoi del propellente del CM che erano altamente tossici e potevano essere un rischio per i sommozzatori impegnati nelle operazioni di recupero.

Nella prima parte del volo il controllo sull’attivazione della procedura di abort era determinata dall’EDS (Emergency Detection System) installato nella Instrumentation Unit. Questo sistema era a capo di una rete di sensori ampiamente ridondanti e distribuiti in tutto il razzo. Ciascuno di questi sensori partecipava in sostanza da una votazione sullo stato del razzo: se 2 o più sensori votavano per un abort questo veniva eseguito automaticamente. Perchè automaticamente? Perchè nelle prime fasi del volo le situazioni di pericolo potevano evolvere in modo molto rapido, ben oltre la capacità di reazione umana; era comunque sempre possibile intervenire manualmente (come stava per accadere per Apollo 12, dopo l’episodio del fulmine).

Seguendo l’ordine con cui si susseguivano nel corso del lancio, gli Abort Mode erano:

  • Pad Abort: se si verificava un malfunzionamento negli ultimi 5 minuti prima del lancio, il CM e il LES, Launch Escape System si separavano dal resto del razzo in direzione est (verso il mare) grazie al pitch control motor, un piccolo razzo a combustibile solido. Il LES veniva poi separato dal CM e quest’ultimo ricadeva in mare utilizzando i paracadute di cui era dotato. In preparazione per il Pad Abort, il braccio della torre di lancio che permetteva di accedere al CM veniva retratto esattamente a 5 minuti dal lancio e l’EDS veniva attivato

  • Mode I: Abort utilizzando il LES, dal momento del lancio fino alla separazione del LES, 30 secondi dopo l’accensione dell’S-II. Si distinguevano 3 sotto-modalità:
    • Mode IA (One Alpha): Nei primi secondi di volo e fino ad una quota di circa 3000m, il razzo saliva quasi verticale e le condizioni erano come quelle di un Pad Abort. Il motore principale del LES e i Pitch Control Motors allontanavano il CM dal razzo. 14 secondi dopo l’inizio della manovra il LES si separava e il CM scendeva verso il mare frenato dai paracadute.

    • Mode IB (One Bravo): Da 3000 m a 30.5 km, il razzo si era allontanato sufficientemente verso est da rendere non piú necessario l’uso dei Pitch Control Motor. Dopo che il motore principale del LES aveva allontanato il CM dal razzo, venivano estese delle appendici aereodinamiche (canards), delle piccole ali, il cui compito era quello di garantire che il CM assumesse una posizione in cui lo scudo termico fosse orientato nella direzione di volo (blunt-end forward o BEF): questo assicurava che i paracadute fossero in grado di dispiegarsi.

    • Mode IC (One Charlie): Da 30.5 km fino alla separazione del LES, era ancora necessario che il CM assumesse la posizione BEF, ma l’atmosfera si era fatta così rarefatta che i canards erano inutili. Al loro posto venivano utilizzati i piccoli razzi del reaction control system (RCS) del CM. Durante questa modalità avveniva la separazione dell’S-IC e l’accensione dell’S-II. 30 secondi dopo la separazione il LES si separava a sua volta. All’inizio della modalità One Charlie, l’EDS veniva spento ed era possibile attivare la modalità di abort esclusivamente in manuale.

  • Mode II: valido nei primi minuti di utilizzo dell’S-II. Senza l’ausilio del LES, l’intero CSM si separava dal razzo e utilizzava l’SPS e gli RCS del Service Module per allontanarsi. Successivamente il CM si separavav e discendeva in mare

  • Mode III, chiamato anche Contingency Orbit Insertion (COI) o S-IVB to COI: in caso di guasto all’S-II, questo veniva semplicemente separato in anticipo. A questo punto del volo, l’S-IVB e l’SPS insieme erano sufficienti per raggiungere un’orbita stabile. Ovviamente non era piú possibile proseguire fino alla Luna (l’S-IVB non aveva più sufficiente carburante per la TLI) e la missione diventa una missione in orbita terrestre (stile Apollo 7).

  • S-IVB to Orbit: Era un caso simile al precedente ma qui l’utilizzo dell’S-IVB bastava per raggiungere un’orbita stabile. Anche in questo caso la missione diventava una missione in orbita terrestre. Questa modalità terminava con la separazione dell’S-II.

  • Mode IV: In caso di malfunzionamento durante l’uso dell’S-IVB, questo veniva separato immediatamente. L’SPS era in grado di far raggiungere al CSM un’orbita stabile. La missione diventava una missione in orbita terrestre.

La modalità manuale era sotto il controllo del comandante: questi girando in senso antiorario la T-handle alla sua sinistra (il controllo traslazionale del CM) poteva scatenare un abort in qualsiasi momento. L’EDS avrebbe determinato automaticamente quale Abort Mode applicare. Il Comandante poteva anche monitorare l’ascesa del razzo e se non era soddisfatto, ruotare la T-handle in senso orario e prendere il controllo manuale del razzo. Si allenavano a farlo: tanto che Gene Cernan nel documentario “In the Shadow of the Moon” racconta che era arrivato a desiderare che accadesse!

È stato difficile trovare dell immagini per abbellire questo post dato che in nessun caso è stato necessario ricorrere ad una di queste procedure.

The Moon Rocket 
Parte 1 Parte 2 Parte 3 Parte 4
Parte 5 Parte 6 Parte 7 Parte 8

3 Risposte to “The Moon Rocket (8) – Gli Abort Mode”

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