Cos’è tutto quel fumo alla partenza delle astronavi?

Le fasi della partenza delle astronavi a bordo di potentissimi razzi sono sicuramente le più delicate e violente di tutta la missione. Il calore sviluppato dai giganteschi motori è così grande che potrebbe fondere il metallo di cui è fatta la piattaforma. Ma il nemico principale è il rumore, capace di frantumare finestre e creare danni a edifici e persone, fino a una distanza di oltre dieci chilometri dalla rampa di lancio.

Il decollo dello Shuttle

Ne sanno qualcosa alcuni tecnici di una stazione televisiva che nel 1967 si sono ritrovati con finestre frantumate e pannelli del soffitto caduti a seguito del primo volo dell’enorme razzo lunare Saturn V, nonostante una distanza di oltre 6 chilometri. Dopo quest’avventura i tecnici della NASA pensarono bene di dotare la rampa di lancio di un sistema che attenuasse il rumore e i danni prodotti. 

L’iniezione di grandi quantità d’acqua nei pochi secondi della partenza è più che sufficiente per rendere sopportabili rumore e vibrazioni ed evitare il surriscaldamento della piattaforma.

Quando i razzi si accendono vaporizzano istantaneamente l’acqua, che poi condensa e forma delle vere e proprie nubi estremamente dense.

Più grande è la potenza dei razzi, maggiore la quantità d’acqua utilizzata, quindi più imponente sarà la nuvola di vapore che si alzerà.

Ad alimentare la nube di vapore ci pensano anche gli scarichi dei razzi. Spesso il carburante utilizzato è idrogeno e ossigeno, il cui materiale di scarto è proprio vapore acqueo puro. Anche nei razzi che utilizzano carburanti diversi il prodotto principale è il vapore acqueo, sebbene accompagnato da altre sostanze, decisamente inquinanti. 

Nonostante gli accorgimenti, la partenza di un razzo è ancora qualcosa di spaventoso.

Peccato che gli Shuttle non volino più… Sarebbe stato spettacolare assistere alla straordinaria partenza dell’unica astronave riutilizzabile mai progettata dall’uomo.

La scena sarebbe stata incredibile. Per lunghi secondi si sarebbe visto decollare lo Shuttle con la lunghissima scia di fuoco ai suoi piedi, senza sentire alcun suono. Poi sarebbe arrivato, dopo più di un minuto, il rumore assordante della partenza, con la navicella ormai a diversi chlometri dal suolo. Un rumore così forte e strano che spaventava molte persone e faceva tremare la terra, reso surreale e improvviso dal ritardo con cui arrivava alle orecchie rispetto alla luce. Eppure, in tutto questo caos trovavo qualcosa di terribilmente affascinante, perché quell’astronave in pochi minuti arrivava nello spazio, così vicino eppure tanto difficile da raggiungere.

L'imponente razzo Saturn V

Questo post è un estratto del mio libro: Conoscere, capire, esplorare il Sistema Solare, disponibile in formato ebook e in cartaceo.

Difficile riuscire a immaginare cosa si possa provare nel trovarsi di fronte all’imponente Saturn V, a meno che non si abbia la fortuna di visitare il museo Smithsonian, negli Stati Uniti, e capire che in uno degli scarichi dei motori del primo stadio potrebbe tranquillamente viverci una persona, tanto è grande. 

Difficile anche comprendere come questo gigantesco agglomerato di metallo, cavi e carburante, dal peso di 3 mila tonnellate, potesse far volare tre impavidi uomini e portarli in una regione di spazio dove nessuno era mai arrivato e soprattutto nessun’altro si è più avventurato.

E si fatica non poco ad accettare il fatto che questo manufatto, così enorme e imponente, sia stato partorito interamente dalla genialità della mente umana.

L’ideatore del Saturn V, Werner Von Braun.

Il Saturn V, l’unico a portare uomini oltre la bassa orbita terrestre, era un imponente razzo costituito da oltre 3 milioni di pezzi, alto 111 metri, capace di portare in orbita lunare un peso di circa 45 tonnellate.

Gran parte della sua struttura era piena di carburante e riservata a lasciare la superficie e l’atmosfera terrestre, un’impresa molto più difficile di quanto si possa  pensare, soprattutto se si deve trasportare un’astronave con equipaggio umano dal peso di diverse tonnellate.

Ben 80 metri del Saturn V servivano proprio per questo scopo. Con un consumo massimo di circa 15 tonnellate di carburante al secondo, il razzo doveva portare in orbita la “parte superiore” che alloggiava la vera e propria astronave Apollo.

Il vettore aveva tre stadi, ovvero era formato da tre unità che avevano diversi compiti.

Il primo stadio era individuato dalla parte inferiore ed era il più potente, riservato al decollo e ai primi istanti di salita in atmosfera terrestre.

Alto 42 metri e con un diametro di 10, era pieno di ossigeno liquido e cherosene e dotato di 5 motori.

L’accensione durava 168 secondi, dalla partenza fino a un’altezza di circa 65 km, quando finito il propellente veniva espulso e ricadeva in pieno oceano.

L’espulsione liberava il secondo stadio alto 24 metri e formato da 5 motori, con il compito di fornire la spinta necessaria all’astronave per raggiungere gli strati più alti dell’atmosfera.

Esaurito il carburante, veniva espulso per liberare il terzo e ultimo stadio, alto circa 18 metri.

Il terzo stadio era l’unico razzo del complesso sistema modulare del Saturn V che poteva essere riacceso. Questo infatti serviva inizialmente per porre l’astronave in orbita terrestre di parcheggio, in attesa del via libera da parte del controllo missione per la seconda e ultima accensione che avrebbe portato l’astronave verso la Luna.

Schema del Saturn V in una rappresentazione degli anni 60

Se il Saturn V era indubbiamente il gigante dello spazio, il rimorchio cingolato che doveva trasportarlo dalla base alla rampa di lancio era sicuramente il gigante della strada.

Pochi giorni prima della partenza, l’enorme vettore in configurazione di lancio veniva trasportato verso la rampa da questo super rimorchiatore dal peso di oltre 2500 tonnellate, dotato di due motori da 2700 cavalli e altrettanti da 1000, che alla velocità di crociera di 1,7 km/h impiegava diverse ore per giungere a destinazione.

Rimorchi simili sono stati utilizzati per trasportare lo Space Shuttle e per tutti gli altri razzi diretti verso la rampa di lancio.

Il Saturn V: il razzo più grande mai costruito

Questo post è tratto dal mio libro "Sognando il Sistema Solare", disponibile in ebook Kindle, in PDF ad alta risoluzione e in versione cartacea con il nuovo titolo di "Conoscere, Capire, Esplorare il Sistema Solare"  

Difficile riuscire a immaginare cosa si possa provare nel trovarsi di fronte all’imponente Saturn V, a meno che non si abbia la fortuna di visitare il museo Smithsonian, negli Stati Uniti, e capire che in uno degli scarichi dei motori del primo stadio potrebbe tranquillamente viverci una persona, tanto è grande. 

I motori del Saturn V

Difficile anche comprendere come questo gigantesco agglomerato di metallo, cavi e carburante, dal peso di 3 mila tonnellate, potesse far volare tre impavidi uomini e portarli in una regione di spazio dove nessuno era mai arrivato e soprattutto nessun’altro si è più avventurato.

E si fatica non poco ad accettare il fatto che questo manufatto, così enorme e imponente, sia stato partorito interamente dalla genialità della mente umana. 

Il Saturn V, l’unico a portare uomini oltre la bassa orbita terrestre, era un imponente razzo costituito da oltre 3 milioni di pezzi, alto 111 metri, capace di portare in orbita lunare un peso di circa 45 tonnellate.

Gran parte della sua struttura era piena di carburante e riservata a lasciare la superficie e l’atmosfera terrestre, un’impresa molto più difficile di quanto si possa  pensare, soprattutto se si deve trasportare un’astronave con equipaggio umano dal peso di diverse tonnellate.

Ben 80 metri del Saturn V servivano proprio per questo scopo. Con un consumo massimo di circa 15 tonnellate di carburante al secondo, il razzo doveva portare in orbita la “parte superiore” che alloggiava la vera e propria astronave Apollo.

Il vettore aveva tre stadi, ovvero era formato da tre unità che avevano diversi compiti. 

Il primo stadio era individuato dalla parte inferiore ed era il più potente, riservato al decollo e ai primi istanti di salita in atmosfera terrestre.

Alto 42 metri e con un diametro di 10, era pieno di ossigeno liquido e cherosene e dotato di 5 motori.

L’accensione durava 168 secondi, dalla partenza fino a un’altezza di circa 65 km, quando finito il propellente veniva espulso e ricadeva in pieno oceano.

L’espulsione liberava il secondo stadio alto 24 metri e formato da 5 motori, con il compito di fornire la spinta necessaria all’astronave per raggiungere gli strati più alti dell’atmosfera.

Esaurito il carburante veniva espulso per liberare il terzo e ultimo stadio, alto circa 18 metri.

Il terzo stadio era l’unico razzo del complesso sistema modulare del Saturn V che poteva essere riacceso. Questo infatti serviva inizialmente per porre l’astronave in orbita terrestre di parcheggio, in attesa del via libera da parte del controllo missione per la seconda e ultima accensione che avrebbe portato l’astronave verso la Luna.

Se il Saturn V era indubbiamente il gigante dello spazio, il rimorchio cingolato che doveva trasportarlo dalla base alla rampa di lancio era sicuramente il gigante della strada.

Pochi giorni prima della partenza, l’enorme vettore in configurazione di lancio veniva trasportato verso la rampa da questo super rimorchiatore dal peso di oltre 2500 tonnellate, dotato di due motori da 2700 cavalli e altrettanti da 1000, che alla velocità di crociera di 1,7 km/h impiegava diverse ore per giungere a destinazione.

Rimorchi simili sono stati utilizzati per trasportare lo Space Shuttle e per tutti gli altri razzi diretti verso la rampa di lancio.