Il Cacciatore di Stelle Cadenti

Il Pegasus
(rappresentazione artistica)

Nel corso degli anni 60 sono state molte i progetti e le missioni spaziali affidate a sonde automatiche che in qualche modo hanno contribuito al successo del Programma Apollo. Penso ad esempio ai Ranger (9 missioni), ai Surveyor (7 missioni) e ai Lunar Orbiter (5 missioni). Le foto e i dati sulla superficie lunare servirono a progettare in modo adeguato le capsule Apollo (in particolare il Lunar Module).

A questa famiglia appartengono a pieno titolo anche le tre missioni dei satelliti Pegasus. Lo scopo di questi satelliti è stato lo studio dei meteoriti in prossimità della Terra (per questo vennero chiamati in maniera più ‘tecnica’ Meteoroid Technology Satellite), il loro numero e la possibile frequenza degli impatti con le capsule poste in orbita terrestre. Con questi risultati la NASA si sarebbe poi assicurata nella fase di progettazione dell’Apollo di fornire una adeguata protezione, ad esempio valutando lo spessore necessario per le pareti delle capsule.

Alcune informazioni erano già disponibili grazie al satellite Explorer XVI, lanciato nel 1962; anche le sonde Mariner II e IV avevano fornito alcuni dati e da questi indicavano che i meteoriti potevano essere molto più abbondanti vicino della Terra rispetto allo spazio interplanetario aperto. Il Pegasus era destinato a fornire dei dati statisticamente più validi ed utili.

Il nome derivava ovviamente da quello del cavallo alato della mitologia greca. Furono tra i satelliti più grandi e più pesanti mai creati dagli Stati Uniti. E come il nome suggerisce erano dotati di grandi ‘ali’.

Lo schema del Pegasus
(dispiegato)

Il satellite Pegasus venne progettato per poter essere alloggiato all’interno di un boilerplate (un modello per i test) del Service Module. Durante il lancio (venne utilizzando il razzo Saturn I, il predecessore del Saturn I-B) le sue ali erano ripiegate (trovate più avanti sulla pagina lo schema tecnico di questa configurazione): un boilerplate del Command Module ricopriva il tutto proteggendo il satellite dalle sollecitazioni dovute al lancio e all’attraversamento dell’atmosfera (nell’ottica di sfruttare al massimo ogni lancio questo boilerplate veniva usato a sua volta per altri test utili al progetto Apollo). Una volta raggiunta l’orbita, un sistema di bulloni esplosivi liberava i due elementi protettivi, che si allontanavano grazie alla spinta ricevuta da un sistema di molle. Il satellite rimaneva agganciato allo stadio S-IV ormai inerte.

Sessanta secondi dopo l’inizio della manovra di espulsione dei boilerplate, i bulloni esplosivi che trattenevano le ali si attivavano e tramite un sistema di molle montate sui cardini che univano le varie sezioni che componevano le ali stesse, queste venivano forzate a dispiegarsi. Un motore elettrico connesso alle ali tramite un albero di trasmissione ed un meccanismo a forbice manteneva il ritmo di apertura sotto controllo e agiva da sistemna di riserva per garantire che le ali si bloccassero in posizione aperta.

Una volta dispiegate, le ali avevano una lunghezza complessiva di 29.3 m per un’ampiezza di 4.1 m. L’area compressiva utilizzata per rilevare i meteoriti era di circa 200 m2, dato che entrambi i lati delle ali erano ricoperte dai rilevatori; per un totale di 104 sensori per ala e quindi 208 in tutto. I sensori erano in grado di misurare la frequenza, la dimensione la direzione e la profondità di penetrazione dell’impatto dei meteoriti.

La struttura centrale, di supporto alle ali, era realizzata con tubi di alluminio dalla sezione quadrata e su di essa erano posizionati anche una serie di pannelli solari per l’alimentazione. Era assicurata allo stadio S-IV tramite 6 punti di supporto. Al suo interno si trovava anche un contenitore (dotato di sistemi di controllo termico passivo) in cui erano alloggiati i principali sistemi elettronici del satellite.

Lo schema del Pegasus
(ripiegato)

Sulla sezione sviluppata per agganciare il Pegasus all’S-IV venne installata una telecamera che permise di ricevere immagini delle fase di spiegamento delle ali.

Come detto le ali costituivano la parte attiva (i sensori) del satellite: ciascun pannello che le componeva era costituito da un foglio di alluminio. Ne vennero usati tre diversi spessori nel Pegasus, 0.04 mm, 0.2 mm e 0.4 mm. Sotto questo foglio veniva piazzato un foglio di materiale plastico e poi un foglio di rame. Tra i fogli di allumino e di rame veniva fatta applicata una tensione di 40 volt. Chi conosce un po di elettronica non fatica a riconoscere la struttura base di un condensatore. Questi fogli erano adagiati su uno strato di gommapiuma morbida a sua volta sorretto da un foglio di plastica rigida (center core). La struttura a strati si ripeteva identica sull’altra faccia del core.

Quando un meteorite colpiva il foglio di allumino, l’impatto era tale da vaporizzare entrambi. L’energia rilasciata dall’impatto era così grande che alcuni elettroni venivano strappati dagli atomi costituenti questo vapore. Quello che si otteneva era un piccolo quantitativo di gas dotato di una carica elettrica, il plasma.

Questo plasma aveva una vita brevissima ma sufficiente a strappare al pannello del satellite parte della sua carica elettrica. Il pannello veniva immediatamente ricaricato dal sistema di alimentazione di bordo (nel giro di 0.003 secondi) e gli strumenti di bordo rilevavano questa ricarica. Gli strumenti erano in grado di registrare l’evento identificando il pannello colpito (e quindi il suo spessore), l’ora dell’impatto, e l’orientamento del satellite (non era previsto un sistema di controllo dell’orientamento e quindi il Pegasus poteva ruotare liberamente nello spazio).

La preparazione del Pegasus al launch pad (il boilerplate del CM viene posizionato sopra il Pegasus)

In tutto vennero lanciati 3 satelliti Pegasus:

  • Pegasus 1 venne lanciato utilizzando il Saturn I SA-9, alle 14:37:03 UTC del 16 Febbraio 1965 dal Launch Complex 37B del Cape Kennedy Air Force Station. Il satellite ha operato fino al 29 Agosto 1968 ed è rimasto in orbita fino al decadimento di questa e al conseguente rientro in atmosfera il 17 Settembre 1978.
  • Pegasus 2 venne lanciato utilizzando il Saturn I SA-8, alle 07:35:01 UTC del 25 Maggio 1965 dal Launch Complex 37B del Cape Kennedy Air Force Station.Il satellite ha operato fino al 29 Agosto 1968 ed è rimasto in orbita fino al decadimento di questa e al conseguente rientro in atmosfera il 3 Novembre 1979.
  • Pegasus 3 venne lanciato utilizzando il Saturn I SA-10, alle 13:00:00 UTC del 30 Luglio 1965 dal Launch Complex 37B del Cape Kennedy Air Force Station.Il satellite ha operato fino al 29 Agosto 1968 ed è rimasto in orbita fino al decadimento di questa e al conseguente rientro in atmosfera il 4 Agosto 1969.

I satelliti Pegasus vennero realizzati dalla Fairchild Hiller e gestiti dalla NASA. In particolare, il Marshall Space Flight Center dell’agenzia spaziale americana fu responsabile della progettazione, produzione e operatività dei satelliti.

I Pegasus erano visibili da terra come un oggetto dal caratteristico scintillio (dovuto al fatto che ruotando liberamente venivano colpiti in modo differente dal Sole).

Con questo post mi congedo per il periodo di vacanza estiva. Come negli anni passati (vedi qui e qui) vi lascio con le Riflessioni sotto l’Ombrellone. Appuntamento a Settembre e BUONE VACANZE.

2 Risposte to “Il Cacciatore di Stelle Cadenti”

  1. Giampiero Says:

    Come sempre interessantissimo l’argomento delle missioni “minori” che tanto hanno aiutato alla buona riuscita di quelle “maggiori”.
    Ma ora che stiamo riflettendo sotto l’ombrellone, non potremmo programmare un “capitolo” anche per coloro che vorrebbero sapere qualcosa di più su come apparirebbero i siti degli allunaggi dopo più di 40 anni ? I materiali come si saranno comportati ? E poi, avrebbe senso spendere soldi per fare “ricerca archeologica” ?
    Non sò se sono andato fuori dal seminato . . . vabbè, tanto siamo in vacanza.
    Buone ferie !

  2. raghnor Says:

    Hai proposto un argomento curioso che però devo investigare. Nel frattempo, se ti è sfuggita la notizia, potresti dare un occhio al manuale della NASA con una proposta per la conservazione dei luoghi degli allunaggi.

Lascia un commento

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...