Un angolo di spazio sulla Terra

La Chamber A del SESL

Lo Space Environment Simulation Laboratory (SESL, pronunciato “Cecil”) venne realizzato nel Building 32 al Lyndon B. Johnson Space Center di Houston, Texas. Il suo scopo era quello di fornire un ambiente in cui simulare le condizioni di pressione, temperatura ed esposizione alla luce a cui sarebbero stati sottoposti i veicoli inviati nello spazio. Un elemento fondamentale per il successo del programma spaziale americano; quando, nel 1962, venne progettato l’umanità aveva una limitata esperienza sulle condizioni nello spazio, derivate dalle poche ore trascorse in questo ambiente. Gli ingegneri potevano solo ipotizzare quale sarebbe stato il comportamento dei veicoli in missioni di lunga durata come i voli verso la Luna. Per permettere dei test veritieri il SESL nacque provvisto di grandi ambienti in cui potere effettuare test sui veicoli interamente assemblati, e possibilmente anche con equipaggio: test sulla verifica delle temperature di esercizio, sulla tenuta delle coperture termiche, sulla tenuta dello scafo pressurizzato, sulle capacità dei sistemi di gestione dell’ambiente interno alle capsule e molti altri ancora.

Occorreva far ricorso a tecnologie all’avanguardia per un simile progetto. Esistevano già dei laboratori con ambienti simili ma non delle dimensioni richieste dalla NASA. L’ente spaziale americano dovette ricorrere alla consulenza di alcune società esterne come la Brown and Root Construction Company per le tecniche costruttive e lo studio di architettura Charles Luckman and Associates di Los Angeles per la progettazione (i due attori vinsero un appalto da 1.5 milioni di dollari).

Un test nella Chamber B

Il 20 Febbraio 1962, iniziarono gli incontri del gruppo di lavoro preposto alla progettazione del SESL. Una prima bozza venne presentata il 16 Marzo dello stesso anno. La configurazione iniziale prevedeva la realizzazione di 4 camere:

  • Chamber A, la più grande, da utilizzare per valutare i veicoli in test con equipaggio e per simulazioni di attività sulla superficie lunare

  • Chamber B, per l’addestramento deli astronauti e per gli studi sui sistemi di controllo ambientale dei veicoli

  • Chamber C, per i test di valutazione dei veicoli (cancellata in seguito per motivi di budget)

  • Chamber D, una piccolo camera per test in conditioni di vuoto particolarmente estreme (venne realizzata alla fine in un edificio separato)

Le camere vennero alloggiate in un edificio a più piano dalla struttura simile al VAB e dotato di un adiacente edificio per le attività amministrative.

Con un’altezza di 27,43 m e un diametro di 16,76 m, la Chamber A faceva sembrare piccolo il CSM. Venne dotata di pompe per il vuoto in grado di simulare la pressione ad un’altitudine superiore ai 210 km. Una piattaforma girevole in grado di ruotare su un arco di 180 gradi un peso fino a 68 tonnellate venne realizzato per replicare le condizioni di rotazione degli veicoli nello spazio. Per riprodurre le temperature estreme dello spazio, i muri della camera potevano essere raffreddate fino a -173 gradi Celsius, mentre due banchi di lampade ad arco (realizzate dalla RCA)erano in grado di simulare la luce (e il calore) dl Sole: erano installate su dei panneli in grado di essere spostati e riassemblati per coprire nella sua interezza il CSM oppure solo determinate aree.

Lo schema della Chamber A

Sebbene più piccola, la Chamber B con i suoi 8 m di altezza e 7,6 m di diametro non va sottovalutata. Pur priva della piattaforma rotante, poteva garantire prestazione del tutto simili alla ‘sorella maggiore’. E venne utilizzata fin dal programma Gemini, ad esempio per il test delle tute per le EVA e della Modular Maneuvering Unit (MMU). In seguito si svolsero qui i test del LM. Fin da quando nel 1966, Charlie Bassett vi ci entrò per la prima volta, la Chamber B ha visto la presenza di praticamente tutti gli astronauti che si sono poi avventurati nello spazio.

Per poter utilizzare le camere anche con la presenza degli equipaggi dovettero essere approntate tutta una serie di misure di sicurezza: una camera di equilibrio (airlock) per il passaggio del personale, un sistema di ripressurizzazione d’emergenza, un sistema di monitoraggio dei parametri vitali e sistemi di sorveglianza.

Solar Simulaton in Chamber A

Sebbene non fosse previsto inizialmente, il primo uso di una camera del SESL, la Chamber B, fu per il progetto Gemini. Il 10 Dicembre 1965, Robert Piljay fu il primo uomo ad entrare per 11 minuti nella camera configurata con le condizioni presenti ad un’altitudine di 91 km. Ufficialmente i primi test iniziarono a Gennaio del 1966: venne testata la MMU per Gemini 9 e 12.

Con l’inizio del progetto Apollo, il CM Block I numero FRM-008 venne designato come modulo per i test nelle camere del SESL. Unito all’SM costituì il materiale per il test S\C 008. Il CSM andava assemblato all’interno della Camera A, ragione per cui i due moduli (CM ed SM) venivano portati all’interno della camera utilizzando una piccola piattaforma mobile chiamata “Hooterville Trolley”. Il primo test di 94 ore iniziò il 26 Luglio 1966. Il primo test con equipaggio iniziò il 1 Agosto 1966 per una durata di 8 giorni. Seguirono ulteriori test che portarono a 14 variazioni nel design dei moduli e altrettante modifiche alle procedure di volo.

Dopo l’incendio di Apollo I e la decisione di procedere immediatamente all’utilizzo del CSM Block II, il SESL vide la Chamber A impiegata per una nuova serie di test, demonimati 2TV-1. Il modulo utilizzato venne configurato come quello utilizzato per la missione Apollo 7. Per questo test vennero impiegate più di 400 persone, tra cui 85 persone addette al test vero e proprio, 35 alla valutazione dei test, 65 dipendenti della North American e 20 persone per il supporto medio e di sicurezza. Alla fine vennero suggerite 12 modifiche al modulo e 13 alle procedure di volo.

Una seconda batteria di test venne in seguito effettuata con il CSM configurato per una missione lunare (ad esempio venne aggiunta e testata l’antenna direzionabile ad alto guadagno). In questa fase vennero anche effettuati ulteriori test sul nuovo portello del CM e delle prove di evacuazione. Alla fine di una lunga simulazione di missione (125 ore) vennero suggeriti 7 ulteriori modifiche al modulo e 3 alle procedure.

Nel corso di tutti i test fino qui descritti, il problema più ricorrente fu quello dell’appannamento dei finestrini. Nel complesso i test 2TV-1 dimostrarono la bontà e la sicurezza del CSM Block II.

La Chamber A venne utilizzata in seguito per verificare la tenuta del MQF, in particolare l’utilizzo del sistema di ossigenazione di emergenza a 10 km di altitudine, durante il trasporto aereo.

Durante l’utilizzo della Chamber A per i test 2TV-1, in parallelo nella Chamber B venne approntata e realizzata la serie di test LTA-8: una serie di test sul LM. Dopo un iniziale ipotesi di test congiunto in Chamber A, scartato a causa dell’elevato costo per l’adattamento della camera, nel Settembre del 1967 l’LTA-8 proveniente dalla Grumman venne calato all’interno della camera (a cui era stata rimossa la copertura). Il LM utilizzato era privo delle zampe poiché non vi era spazio per esse nella camera. Il primo test fu la simulazione dell’utilizzo del LM-3 per la missione Apollo 9. Le missioni, tutte della durata di 10 – 12 ore, vennero svolte dagli astronauti Irwin e Gibbons; i due, per il loro impegno, furono i primi a potersi fregiare del Silver Snoopy Award.

Nel corso del progetto Apollo la Chamber B é stata utilizzata numerose altre volte per diverse attività:

  • per l‘addestramento degli equipaggi sulle attività lunari, indossando la tuta e collegati a sistemi di simulazione di gravità ridotta. Un’area di 2,44 x 2,70 m riproduceva la superficie lunare.

  • per testare la EMU migliorata per le missioni di Tipo J; le tute erano dipinte con una vernice che simulava la polvere lunare in modo da verificare la tenuta dell’isolamento termico

  • per i test del LRV (venne determinato che il sistema di rilascio del rover doveva rimanere illuminato per funzionare correttamente)

Nel periodo post-Apollo le camere del SESL sono state utilizzare ripetutamente per altri progetti. In preparazione alle missioni Skylab venne testato l’Apollo Telescope Mount (nella Chamber A) e la EMU (nella Chamber A). Ma soprattutto qui venne messa alla prova la ‘coperta termica’ che venne poi dispiegata per proteggere il laboratorio orbitante danneggiato durante il lancio e che salvò le missioni. La Chamber B è stata usata per l’ASTP. Per l’STS le due camere sono state di limitata utilità (a causa delle dimensioni dello shuttle, venne effettuato un solo test di un sotto sistema). A partire dal 1974 vennero effettuati diversi tentativi di riempire i vuoti nell’utilizzo proponendosi a diversi contractor aerospaziali, università, società e altre agenzie federali, nonché Hollywood (per i film Futureworld e Red Alert).

In diverse occasioni le capacità termiche delle camere vennero utilizzate per recuperare il materiale di archivi danneggiati da alluvioni (nel 1976 per il Texas Medical Center, nel 1987 per la University of Houston library, nel 2002 in occasione della tempesta Allison).

Nei primi anni 80, il SESL venne temporaneamente posto a riposo per “mancanza di fondi” (alcuni dipendenti della Northrup effettuarono periodiche manutenzioni). Nel Novembre 1982 venne interrotta anche la manutenzione. Nel 1985 il SESL è diventato un National Historic Landmark. Nell’1988 è stata riattivata la Chamber B per addestrare gli astronauti del periodo post esplosione STS-51L. La Chamber A è stata usata nel Dicembre 1998 per testare alcuni componenti della ISS. E ancora oggi SESL viene utilizzato per effettuare test sui satelliti.

2 Risposte to “Un angolo di spazio sulla Terra”

  1. Oltre a farti gli ennesimi complimenti per la chiarezza dell’esposizione e per il materiale interessante che hai esposto ti faccio anche da correttore di bozze. Hai scritto (vicino alla prima foto, in alto) “Un elmetto fondamentale … ” credo volessi scrivere “Un elemento fondamentale ….😉

  2. Grazie Vittorio, per i complimenti e per il lavoro di correzione delle bozze.

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