Il Lunar Roving Vehicle (1)

L’LRV

“Immagina la tua eccitazione. Hai vinto un viaggio completamente pagato a New York. Ma prima immagina, che avrai tempo solo per passeggiare per un’area grande circa la metà di Central Park. Ora immagina di avere un veicolo che ti permetterà di esplorare quasi tutta Manhattan nello stesso periodo di tempo. Ora pensa all’esplorazione della Luna. Vorresti utilizzare il limitato tempo disponibile andando in giro a piedi o alla guida di veicolo?”
(dall’introduzione del documento “A Brief History of the Lunar Roving Vehicle” di Mike Wright, Bob Jaques e Saverio Morea – Marshall Space Flight Center)

Il Lunar Rover Vehicle (LRV) è un veicolo a 4 ruote, alimentato a batteria, utilizzato durante le ultime 3 missioni lunari del Programma Apollo nel 1971 / 72. È noto anche con il nomignolo di ‘Moon Buggy’ (un’espressione che ricorda i ‘Dune Buggy’, quelle strane macchinino possibilmente rosse con la capottina gialla …). L’LRV venne utilizzato per la prima volta il 31 Luglio 1971 durante la missione Apollo 15 e ha contribuito ad ampliare enormemente l’area a disposizione degli astronauti per l’esplorazione. Nelle missioni precedenti gli astronauti erano infatti limitati a percorrere brevi tratti a piedi, carichi del peso del PLSS e dei campioni via via raccolti (con l’eccezione di Apollo 14 che utilizzò il MET).

Il concetto di un veicolo lunare risale a prima ancora che iniziasse il Progetto Apollo. In una serie di articoli intitolati “Man Will Conquer Space Soon!” (“L’Uomo presto conquisterà lo spazio!”) sulla rivista Collier’s Week negli anni 50, Werner von Braun ed altri descrissero un viaggio di 6 settimane sulla Luna che prevedeva l’impiego di veicoli in grado di trasportare fino a 10 tonnellate di materiale. E successivamente, nel Febbraio 1964, in un numero della rivista Popular Science, von Braun, già Direttore del Marshall Space Flight Center, discuteva l’opportunità di sviluppare un veicolo da usare sulla superficie del nostro satellite.

L’LRV

L’MSFC iniziò a fare ricerche su un veicolo per l’esplorazione lunare nel corso dello stesso anno, sviluppando il MOLAB (MObile LABoratory), un veicolo per 2 persone del peso di 3 tonnellate, dotato di una cabina chiusa e con una autonomia dichiarata di 100 Km. Il progetto MOLAB venne successivamente cancellato ma il lavoro svolto nel suo sviluppo, così come tutta una serie di altri veicoli ideati dagli ingegneri nel corso di quegli anni, contribuì al successivo progetto dell’LRV.

Il 7 Aprile 1969 von Braun annunciò ufficialmente la creazione del Lunar Roving Task Team all’MSFC: “IL 23 Maggio 1969, una parte delle responsabilità del Manned Lunar Rover Vehicle Program è stato assegnato dalla NASA all’MSFC come un programma di sviluppo”. Saverio F. Morea fu nominato responsabile del progetto per l’MFSC.

Venne selezionata la Boeing come fornitore per il contratto dell’LRV; i lavori iniziarono nel 1970 con l’obiettivo di essere pronti per una missione l’anno successivo. La Boeing utilizzò le sue fabbriche a Huntsville e a Kent, Washington. La Delco Electronics Division della General Motor venne scelta come principale sub-appaltatore. Molte sono le testimonianze che gli ingegneri dell’MFSC e della Boeing affrontarono il progetto con evidente entusiasmo: ideare un veicolo lunare esercitava su di essi lo stesso fascino che poteva provare un bambino. I progettisti dietro al concetto iniziale e alla forma dell’LRV furono Mieczyslaw G. Bekker ed Eduardo San Juan. Il design finale, le nuove ruote e il sistema di ripiegamento del veicolo furono invenzioni dell’Ing. Ferenc Pavlics.

I tempi furono strettissimi: in precedenza il più breve tempo richiesto per la realizzazione di un elemento necessario ad una missione era stato di 3-4 anni. Ciononostante la Boeing riuscì a effettuare la consegna il 10 Marzo 1971, con due settimane di anticipo sul previsto.

Il risultato degli sforzi della Boeing fu un Lunar Rover Vehicle del peso di 210 Kg in grado di trasportare un peso di 490 Kg sulla superficie lunare. La lunghezza era di 3 m, il passo di 2.3 m. L’altezza di 1.1 m. La struttura portante era realizzata saldando tubi in lega di alluminio ed dei pannelli in alluminio come pavimento. Era costituito da tre parti dotate di giunti che permettevano di ripiegare il veicolo e di agganciarlo nel Quadrante 1 del Descent Module del LM. Per gli astronauti erano presenti due sedili ripiegabili realizzati sempre con tubi di alluminio e con la seduta in nylon.

Una delle ruote dell’LRV

Le ruote erano formate da pneumatici che, anzichè essere in gomma con camera d’aria, avevano all’interno un anello elastico con una fitta rete di filo d’acciaio ed un battistrada in tasselli di titanio. Ciascuna delle ruote era dotata di un proprio motore elettrico per la spinta e un motore per controllare la sterzata. Ciascuna coppia di ruote (anteriori e posteriori) poteva sterzare in direzioni opposte all’altra, consentendo un raggio di sterzata pari a 3 m. Inoltre potevano essere disaccoppiate in modo da utilizzare un solo gruppo.

L’energia era fornita da due batterie argento-zinco da 36 volt non ricaricabili capaci di fornire 121 A/h (capacità traducibile in 92 Km di autonomia). Un comando a T, posto tra i sue sedili, consentiva di guidare il veicolo agendo sui motori e sui freni. Era presente un sistema di navigazione che si basava sulla registrazione continua di direzione e distanza tramite l’uso di un giroscopio direzionale e di un odometro; i dati erano passati al computer che teneva traccia del percorso seguito a partire dal LM (seguendo il percorso al contrario gli astronauti erano in grado di ritornare a ‘casa’). Per aiutare a identificare la posizione era presente anche un dispositivo in grado di fornire la direzione utilizzando il Sole (una sorta di meridiana) sfruttando il fatto che il Sole si muove lentamente nel cielo di una giornata lunare.

Vennero costruiti 4 LRV. 3 vennero effettivamente utilizzati mentre le parti del quarto, dopo la cancellazione di Apollo 18, vennero utilizzate come pezzi di ricambio.

Utilizzo dei Lunar Rover
Mission Distanza Persorsa Tempo di Utilizzo Percorso più lungo Distanza massima dal LM
Apollo 15 (LRV-001) 27.76 Km 3h 02m 12.47 Km 5 Km
Apollo 16 (LRV-002) 26.55 Km 3h 26m 11.59 Km 4.5 Km
Apollo 17 (LRV-003) 35.89 Km 4h 26m 20.12 Km 7.6 Km

L’LRV per l’addestramento

Per verificare le performance del LRV vennero realizzati 8 veicoli di prova, non destinati ad alcuna missione reale:

  • Un modellino a dimensioni reali per verificare che tutto fosse ben dimensionato per l’uso da parte degli astronauti

  • Una unità per la verifica della mobilità, allo scopo di sviluppare e verificare i motori, le ruote, le sospensioni e il sistema di controllo della direzione (il ‘volante’)

  • Una unità per la verifica degli stress strutturali a cui sarebbe stato sottoposto il LM a causa al peso dell’LRV

  • 2 unità per la verifica del meccanismo di rilascio dell’LRV dal LM in condizioni di gravità lunare (pesavano un sesto del LRV reale)

  • Una unità perfettamente funzionante per l’addestramento degli astronauti sulla Terra (vedi foto)

  • Una unità per i test sulle vibrazioni, per assicurare la capacità del LRV di sopportare le sollecitazioni dovute al lancio, al volo nello spazio e all’attività sulla superficie lunare

  • Una unità per le prove nelle Environmental Room (la camere utilizzate per ottenere condizioni simili a quelle dello spazio). Molti dei componenti dell’LRV vennero certificati per una durata 4 volte superiore alla durata di una missione e per sollecitazioni superiori a quelle attese.

La prossima settimana entreremo nei dettagli dei vari sottosistemi del LRV.

2 Risposte to “Il Lunar Roving Vehicle (1)”

  1. Jumper the uncle Says:

    L’unico problema di questo blog è che si fa’ leggere tutto d’un fiato e di conseguenza ti lascia la voglia di leggere il seguito, che poi arriva dopo un’intera, lunghissima settimana . . .
    Sarebbe bello raccogliere tutto in un (bel) libro.
    Resto in attesa del seguito.
    Saluti.

  2. Piaciuta la seconda parte? Spero di si🙂

    Invito te e chiunque segua questo blog a proporre argomenti senza fare i ‘timidi’. Come in radio, solo che qui è sempre tempo di richieste …

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