The Apollo Spacecraft (2) – Il Command Module (2a Parte)

Il CM di Apollo 11

Proseguiamo il discorso sul CM, iniziato la settimana scorsa, andando a scoprire qualche dettaglio in più di alcune sue parti.

PROTEZIONE TERMICA
Il compartimento abitabile del CM andava protetto delle condizioni estreme dell’ambiente in cui si trovava ad operare la capsula durante le missioni.
Il calore generato durante il lancio veniva assorbito principalmente dal BPC (Boost Protective Cover), una struttura in fibra di vetro ricoperta con uno strato di sughero posizionata come un guanto sopra il CM.
L’isolamento termico tra le strutture interna ed esterna, unito al controllo della temperatura fornito dall’Environmental Control System, proteggeva gli astronauti e l’equipaggiamento durante il viaggio nello spazio.
Per il rientro in atmosfera ci si affidava ad uno scudo ablativo: uno scudo realizzato con una resina fenolica epossidica, un tipo speciale di materiale plastico. Questo materiale diventava incandescente, carbonizzava e quindi si dissolveva in una maniera tale da impedire al calore di penetrare all’interno della struttura della capsula. Il CM rientrava in atmosfera con la base rivolta in avanti poichè qui si trovava lo scudo ablativo di poppa, quello più spesso. Il peso di questo scudo era di circa 1360 Kg. Lo scudo termico era prodotto dalla Aeronca Manufacturing Co., Middletown, Ohio e la copertura di materiale ablativo era prodotto e applicato dalla Avco Corp., Lowell, Massachussetts.

ATTENUAZIONE DELL’IMPATTO
Durante l’impatto con l’acqua al rientro sulla Terra, il CM era sottoposto ad una decelerazione tra i 12 e i 40 G (da 12 a 40 volte la forza di gravità)., a seconda della forma delle onde e alla velocità di discesa del CM stesso. Una grossa percentuale dell’energia derivante dall’impatto (75 – 90 %) veniva assorbita dall’acqua e dalla deformazione programmata della struttura della capsula. Era l’Impact Attenuation System a ridurre ad un livello accettabile per l’equipaggio la violenta decelerazione. Questo sistema era in parte interno ed in parte esterno al CM. Esternamente era costituito da 4 costole studiate per collassare all’impatto (spesse circa 10 cm e lunghe 30 cm). La parte interna era costituita dal sistema di supporto dei sedili dell’equipaggio (in tutto 8 puntelli).

Il Side Hatch

PORTELLI
Il CM era dotato di due portelli: il side hatch, utilizzato dall’equipaggio per entrare ed uscire dal modulo, e il forward hatch, utilizzato per trasferirsi dal CM al LM quando i due moduli erano agganciati.
Il side hatch era un unico assemblato che si apriva verso l’esterno e dotato di 2 strati di protezione termica. Era di forma rettangolare, 74 cm x 86 cm. In tutte le missioni è stato dotato di un finestrino circolare (vedi sotto) ma era stato predisposto anche per poter montare un airlock (un dispositivo che permetteva il passaggio di persone e materiali tra due ambienti a diversa pressione). Pesava circa 102 Kg. Per aprire il portello occorreva utilizzare una maniglia che, tramite un meccanismo a pompa, andava a bloccare o sbloccare 12 chiavistelli distribuiti lungo il perimetro. Lo stesso meccanismo permetteva l’apertura anche del portello posto sul BCP quando questo era posizionato sopra al CM. Era inoltre possibile aprire il portello dall’esterno tramite uno specifico strumento facente parte della dotazione del personale addetto alla rampa di lancio. L’apertura del portello veniva facilitato da un sistema a pressione che utilizzava un pistone alimentato da due piccoli serbatoi di azoto. Se a qualcuno leggendo queste righe è venuto in mente Apollo 1, ha ragione: il side hatch è stato completamente riprogettato dopo che l’indagine sull’incidente ne aveva evidenziato i gravissimi problemi per la sicurezza.
Il forward hatch era un portello montato in cima al tunnel di collegamento CM-LM; si trattava di un portello dalla doppia funzione, termica e di mantenimento della pressione. Era di forma circolare, del diametro di 76 cm e del peso di circa 36 Kg. La parte esterna era ricoperta con 1.3 cm di materiale isolante e da un foglio di alluminio. Il sistema di apertura / chiusura sfruttava un meccanismo a pompa simile a quello dell’altro portello (ma qui bastava agire una sola volta sulla maniglia) ed era dotato di 6 chavistelli distribuiti lungo la circonferenza. Era dotato di una valvola di equilibratura della pressione che permetteva appunto di equilibrare la pressione tra il tunnel e il LM prima di rimuoverlo.

FINESTRINI
Il CM era dotato di 5 finestrini: due laterali, due utilizzati per la manovra di rendezvous e uno posizionato al centro del portellone di ingresso dell’equipaggio. I finestrini laterali, ciascuno con una superficie di circa 84 centimetri quadrati, erano posizionati di fianco ai sedili destro e sinistro e venivano utilizzati per effettuare osservazioni e prendere foto. I due finestrini per il rendezvous avevano forma triangolare (20 x 33 cm), erano posizionati di fronte ai sedili laterali e permettevano la visuale verso la parte frontale del CM: come indica il nome erano utilizzati per avere una buona visuale durante i rendezvous. Il finestrino del portellone era posizionato esattamente sopra al sedile centrale ed era di forma circolare (diametro 27 cm).
I finestrini erano costituiti da due pannelli: quello interno era un doppio vetro di materiale siliceo temperato di 6.3 mm di spessore, con uno spazio intermedio di 2.5 mm. Il pannello esterno era un singolo vetro spesso 1.7 cm, realizzato in silicio amorfo fuso. Per ognuno dei finestrini era disponibile una tendina da installare per schermare la luce proveniente dall’esterno; erano realizzate con un foglio di alluminio dotato di una superficie interna non riflettente.

EQUIPMENT BAY
Nella parte interna pressurizzata del CM non occupata dal pannello di controllo e dal tunnel di collegamento al LM erano distribuite le equipment bay, dei ‘ripostigli’ per tutti gli oggetti necessari all’equipaggio nei 14 giorni della missione, nonchè parte dell’elettronica e dell’equipaggiamento per l’operatività della capsula. La Lower Equipment Bay era la più larga e conteneva l’equipaggiamento più critico. Era la postazione di navigazione che conteneva la maggior parte dell’elettronica dedicata alla navigazione e alla guidance, nonchè il sestante ed il telescopio, il computer ed una delle due tastiere (DSKY).

I tecnici della NASA esaminano il CM/SM Umbilical

CONNESSIONE CM / SM
Il CM e il SM erano connessi tramite tre cavi in tensione che si estendevano dai bordi dell scudo termico a poppa del CM fino a 6 compression pad (coppe metalliche di forma circolare) posti in cima al SM. I cavi erano realizzati in acciaio inossidabile, spessi 6.3 cm e lunghi 10.2 cm imbullonati al CM e all’SM alle due estremità.
Il CM era direttamente appoggiato ai compression pad, tre del diametro di circa 10 cm e tre di 15 cm. L’area dello scudo termico del CM che si poggiava sui pad veniva rinforzato con della fibra di vetro. I due moduli erano poi connessi tramite il CM-SM Umbilical, una ‘scatola’ visibile dalla parte opposta al portellone di accesso al CM (larga 46cm e lunga 1.01 mt). Attraverso questa struttura passavano cablaggi elettrici e tubature che portavano corrente, acqua, ossigeno e liquido di raffreddamento da un modulo all’altro. AL momento della separazione tra CM ed SM i circuiti elettrici venivano disconnessi, le valvole delle tubature venivano chiuse, un meccanismo a ghigliottina tagliava di netto il tutto. Piccole cariche esplosive disconnettevano i 6 tiranti. È curioso notare come pochi anni fa, nel corso degli studi preliminari per la realizzazione della capsula Orion, alcuni tecnici della NASA si siano recati al Kennedy Space Center per smontare l’Umbilical del CSM in mostra all’Apollo / Saturn V Center e studiarlo.

Termina qui la veloce carrellata sul CM. Come preannunciato molti dettagli e sottosistemi non sono stati toccati: nei prossimi mesi avrò occasione di tornarci sopra.

The Apollo Spacecraft
Il CM (1a Parte) Il CM (2a Parte)
Il SM (1a Parte) Il SM (2a Parte)
Il LM (1a Parte) Il LM (2a Parte)
Il LM (3a Parte) Il LM (4a Parte)

2 Risposte to “The Apollo Spacecraft (2) – Il Command Module (2a Parte)”

  1. Silicone ?! Silicio !!
    Questo sito è quanto di meglio si possa trovare in italiano sulla missione apollo. Ma non si può cadere in queste piccole banalità🙂

  2. Giusto😦 Un mio erroraccio nel tradurre il testo inglese della fonte. Grazie per la segnalazione.

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