Le ultime ore

La Terra vista da Apollo 11
sulla strada del ritorno

Il viaggio di ritorno verso la Terra iniziava con la TEI (Trans Earth Injection) e nei giorni successivi gli astronauti godevano di una relativa tranquillità rispetto all’adrenalina del viaggio di andata e dell’attività in orbita e sulla superficie lunare. Con l’eccezione nelle missioni di Tipo J, in cui si effettuava la EVA per recuperare i dati dalla SIM Bay, ci si occupava della manutenzione ordinaria dei sistemi del CSM, si effettuavano alcuni esperimenti (alcuni anche non autorizzati) e si aveva del tempo per le trasmissioni televisive e per riflettere.

Tutto questo cambiava nelle ultime ore della missione, quando ormai ci si trovava in prossimità della Terra e bisognava cominciare ad occuparsi dei preparativi per il rientro in atmosfera e l’ammaraggio finale. In questo post e nel prossimo vedremo le principali attività degli astronauti.

I sistemi di guida e navigazione (2) – La IMU

La Inertial Measurement Unit dell’Apollo

Dopo l’introduzione della settimana scorsa, cominciamo ad esaminare le singole componenti del PGNCS. E parto dalla Inertial Measurment Unit, la IMU.

Una IMU (Inertial Measurement Unit) è un dispositivo elettronico che misura la velocità e l’orientamento di un veicolo utilizzando una combinazione di accelerometri e giroscopi. Come abbiamo visto questo dispositivo costituisce l’elmetto fondamentale di un sistema di navigazione inerziale (INS). I dati ottenuti dalla IMU del CSM o del LM permettevano all’AGC di determinare la posizione della capsula utilizzando un metodo noto come Dead Reckoning (Navigazione Stimata, in italiano).

La IMU ideata dal MIT per l’Apollo venne derivata da quella che Charles Stark Draper e il suo team utilizzarono per il missile Polaris.

I sistemi di guida e navigazione (1)

Il PNGCS

Come in ogni altro viaggio, anche in quello dalla Terra alla Luna era fondamentale sapere rispondere ad una domanda: Dove sono? E inoltre, trattandosi di un veicolo in movimento, anche a questa: Dove sto andando?

Nel caso dell’Apollo erano due i metodi possibili per rispondere a queste domande.

Il primo era utilizzando i dati della tracking station della NASA Deep Space Network: le misurazioni erano molto accurate e venivano processate tramite algoritmi complessi che utilizzavano la potenza di calcolo dei mainframe del Mission Control.

Il secondo metodo sfruttava invece il Primary Guidance, Navigation and Control System (PGNCS, gli astronauti lo pronunciavano ‘pings’). Si trattava di un sistema di guida inerziale indipendente, i cui componenti si trovavano tutti a bordo dello stack Apollo; entrambi il CM e il LM erano dotati di questo sistema. L’accuratezza delle misurazioni effettuate col PGNCS non era pari a quelle effettuate dalle tracking station, ma era sufficiente ai fini della riuscita delle missioni. Il suo utilizzo fondamentale era quello di fungere da sistema di navigazione primario durante le manovre con accensione dei motori (powered flight) e in caso di assenza di comunicazioni con la Terra, pianificate (ad esempio in conseguenza del passaggio dietro alla Luna) o meno (problemi ai sistemi di comunicazione). Inoltre permetteva una verifica della correttezza delle misurazioni fatte da Terra.

Il Flight Controller ideale

“Sheeet Man, that’s Captain REFSMMAT, the ideal flight controller. He’s the best we’ve ever had in the Trench.”

“Caspita [licenza poetica :)] ragazzo, è stato Capitan REFSMMAT, il controllore di volo ideale. È il migliore che abbiamo mai avuto nella Trincea [vedi il post sul Mission Control].”

Da questa frase pronunciata di fronte alla machinetta del caffè da John Llewellyn (Retrofire Officier del Flight Dynamics Branch), ha avuto inzio la storia di Captain REFSMMAT:  un novellino del Mission Control chiese chi aveva lasciato uno IOU (un pezzo di carta valido come impegno a saldare un debito, un “pagherò”) anzichè una moneta nella tazza che raccoglieva gli spiccioli. Scatenando la risposta di Llewellyn.

Gene Kranz alla ricerca di nuovi modi per creare del sano cameratismo tra i controllori di volo (in perfetto stile militaresco e non sorprende vista la sua biografia) colse la palla al volo.

Captain REFSMMAT

Insieme ad Ed Pavelka (FIDO, Fight Dynamics Officier, fin dal periodo delle missioni Gemini) creò il primo disegno del Capitano: una giacca militare coi gradi di Capitano, pantaloni corti color khaki, scarpe da ginnastica, un elmetto stile Seconda Guerra Mondiale con la parte alta che si apriva a rivelare un antenna radar, occhiali con una linea per identificare la corretta orientazione per il rientro in atmosfera di una capsula e una serie di REFSMMAT alloggiate nella cintura.

Fu creato anche un arcinemico per il Capitano,come si usa nei fumetti dei super eroi, Victor Vector.

Il disegno venne appeso ad un armadietto al Johnson Space Center (Houston) e in breve tempo tutti i controllori inziarono a scriverci brevi messaggi, gli sfoghi, le frustrazioni, i motivi di orgoglio. Svolse insomma la funzione di catalizzatore dei sentimenti dei controllori di volo. Ha rappresentato le caratteristiche tipiche secondo Kranz del Mission Control team: Disciplina, Competenza, Confidenza, Responsabilità, Fermezza e Lavoro di Squadra.

In tutto ci sono stati 6 ‘capitani’, ovvero sei diverse copie del disegno che venivano rimpiazzate quando si riempivano di messaggi. Ma dopo 4 o 5 anni piano piano l’uso andò sfumando; non ci furono grandi richieste a Pavelka di una settima copia per cui “we just let it kind of die a natural death”, “lo lasciammo morire di morte naturale” come disse poi lo stesso Pavelka.

A qualcuno sarà magari venuta la curiosità di sapere cosa significhi REFSMMAT; beh questa è la parte tecnica del post di oggi. L’acronimo sta per Reference to a Stable Member Matrix, una rappresentazione numerica (in forma di matrice) di un determinato orientamento nello spazio, usato per allineare la piattaforma inerziale della capsula Apollo nello spazio (conto di pubblicare presto un post sul sistema di navigazione usato nel progetto Apollo).