Categoria: Astronautica

L’astronautica sovietica

La storia dell’esplorazione spaziale ha rappresentato la realizzazione del sogno più antico dell’Umanità: inviare un uomo nello spazio e farlo rientrare a Terra in sicurezza all’interno di una dedicata capsula spaziale.

Ciò che è accaduto negli ultimi cinquanta anni del secolo scorso rappresenta l’insieme degli sforzi effettuati dalle due principali potenze mondiali (U.S.A. ed U.R.S.S.) per raggiungere questo ambizioso obiettivo: in palio c’era (ed in parte ancora lo è) la superiorità nel campo della scienza e della tecnica, nonché una questione di prestigio ed orgoglio nazionale.

All’epoca questi ideali erano maggiormente sentiti, soprattutto se facciamo riferimento alla contrapposizione delle due ideologie politiche che al termine della Guerra hanno creato due nuovi ordini mondiali.

L’impresa di Yuri Gagarin fu il risultato finale di un intenso lavoro di ricerca, impegno ed investimenti che vide impegnato i migliori scienziati e ricercatori dell’epoca;  come spesso accade, il risultato finale venne realizzato grazie anche agli studi di fisica condotti da alcuni pionieri i quali pensavano che andare nello spazio fosse un obiettivo realizzabile e non relegato in un libro di Giulio Verne.

Fantascienza a parte, la possibilità reale di inviare un essere vivente nello spazio e farlo rientrare a Terra era già stata ipotizzata agli inizi del XX secolo: l’idea di base era di costruire un razzo vettore molto potente in grado di superare l’attrazione gravitazionale terrestre sulla superficie, ovvero una velocità maggiore a quella di fuga sulla Terra: 11 Km/s (circa 40300 Km/h). L’uomo avrebbe trovato sistemazione in un modulo abitativo in grado di garantirgli la sopravvivenza per tutto il viaggio.

Il primo a ritenere realizzabile quest’idea fu Konstantin Ciolkovskij (1857 – 1935): egli formulò l’equazione del razzo che è alla base della propulsione spaziale; essa lega la variazione di velocità con il rapporto fra la massa iniziale e finale del razzo alla partenza. Negli stessi anni ricordiamo anche il lavoro pionieristico del tedesco Herman Oberth (1894 – 1989) che disegnò la prima tuta spaziale e s’impegnò nello studio del funzionamento dei propulsori ed infine Robert Goddard (1882 – 1945), americano, il quale progettò il primo razzo a propellente liquido.

Nel decennio 1920 – 1930 l’intuizione di Ciolkovskij fu confermata e nel corso della Seconda Guerra Mondiale fu approfondita dai tedeschi interessati all’utilizzo dei razzi per scopi bellici. Il principale protagonista di quel periodo storico fu Wernher von Braun (1912 – 1977), da molti considerato il massimo esponente della storia dell’astronautica: grazie a lui si formarono moltissimi scienziati che, dopo il 1945, migrarono alcuni in U.R.S.S. ed altri in U.S.A.

Von Braun progettò le V2, una classe di missili balistici usati durante i bombardamenti tedeschi su Londra nel 1944: essi erano vettori molto precisi ed essendo portati da strutture facilmente manovrabili, rendeva le loro postazioni di lancio difficili da localizzare.

Le due maggiori potenze vincitrici della Seconda Guerra Mondiale (U.S.A ed U.R.S.S.) pensarono che i missili balistici intercontinentali (ICBM) con propulsione a razzo fossero il mezzo migliore per trasportare un ordigno nucleare. Iniziò così la corsa agli armamenti che, unitamente alla contrapposizione sul piano ideologico, sfociò in uno stato di tensione ed equilibrio del terrore noto come Guerra Fredda.

Questa situazione portò allo sviluppo di nuove discipline nel campo della scienza come la ricerca nucleare e la missilistica; l’Unione Sovietica fece tabula rasa di quello che rimaneva delle industrie tedesche, appropriandosi della tecnologia delle V2: nacquero così i missili balistici R1.

Sergei Korolev. Fonte http://www.thespacereview.com

Il direttore del programma di ricerca missilistica sovietica dell’epoca era Sergei Pavlovich Korolev (1907 – 1966), un ingegnere ucraino che negli anni 1930 s’interessò della costruzione di razzi a propellente liquido. L’ingegnere, che conobbe i campi di valoro nel 1938, riuscì a realizzare il primo razzo sovietico a propellente liquido e il primo R1.

Dal punto di vista tecnologico l’U.R.S.S uscì vittoriosa nel confronto con gli U.S.A. dalla prima fase alla corsa allo spazio (1948 – 1961) ed il volo di Gagarin, che in seguito descriveremo, rappresenta il punto più alto raggiunto dai sovietici ed una grossa vittoria nei confronti dell’avversario politico; ma da dove nacque questa superiorità sovietica? Una risposta plausibile può essere la seguente: gli U.S.A. erano superiori e più avanzati dal punto di vista della tecnologia nucleare: potevano costruire bombe più leggere e compatte che non richiedevano vettori potenti per il trasporto. Questo vantaggio iniziale divenne uno svantaggio per gli americani nel dopoguerra, quando i russi, che usavano dispositivi nucleari più semplici ma più pesanti, erano costretti ad usare lanciatori più potenti.

L’U.R.S.S. si trovava così in una posizione di vantaggio tecnologico poiché poteva contare su vettore con una capacità di carico maggiore rispetto a quelli americani, quindi più adatti a trasportare sonde, capsule …

L’obiettivo del programma sovietico era ambizioso: mandare il primo essere umano della storia nello spazio in una capsula che lo protegga, compiere un’orbita intorno alla Terra e farlo rientrare vivo. L’obiettivo finale fu raggiunto tramite gli obiettivi intermedi qui sotto elencati: non mancarono anche insuccessi e fallimenti che, come si sa, formano ed aiutano a crescere:

  • Invio di un satellite in orbita intorno alla Terra.
  • Invio di un essere vivente (un cane, una scimmietta) in orbita. Non è richiesta alcuna fase di rientro.
  • Studio della fase di rientro con altri esseri viventi e manichini.
  • Invio e rientro di un essere umano

Vedremo prossimamente come si concretizzò questa fase propedeutica al volo di Gagarin

(continua)

Bibliografia

Wernher Von Braun

photo of moon

Wernher von Braun nacque a Wirsitz il 23 marzo 1912 nella Prussia; fu una delle figure principali nello sviluppo della missilistica e dell’esplorazione spaziale dal 1930 al 1970; si innamorò sin da giovane della possibilità dell’esplorazione spaziale leggendo i racconti di Jules Verne, H. Wells e di Herman Oberth (“Il missile nello spazio interplanetario”); si applicò così tanto negli studi di fisica e matematica fino ad eccellere in quel campo.

Da giovane nel 1930 frequentò l’istituto di Tecnologia di Berlino e successivamente entrò nella “Società dei voli spaziali” dove assistette Hermann Oberth nei test sui razzi a motore con combustibile liquido e ricevette il diploma, si iscrisse quindi all’Università di Berlino dove iniziò il suo lavoro di ricerca per nuove tecniche di razzi a combustibile e li completò conseguendo un dottorato in fisica.

Badge militare di Von Braun

A quel tempo i test sui razzi erano mantenuti segreti dai tedeschi, pertanto venivano condotti in una località segreta nei pressi del villaggio di Peenemünde, sul Mar Baltico. Dornberger divenne comandante e von Braun nominato suo direttore tecnico. In collaborazione con la Luftwaffe, il gruppo di Peenemünde sviluppò i propulsori a combustibile liquido sia per i caccia che per i jet, oltre al missile balistico a lungo raggio A-4, e il missile supersonico anti-aereo Wasserfall. A causa di forti pressioni, von Braun nel novembre 1937 entrò nel Partito Nazista e nel mese di maggio del 1940 diventò un ufficiale delle SS.

Nel novembre del 1942, Adolf Hitler approvò la produzione degli A-4 come “arma di rappresaglia” e ventidue mesi dopo venne messo a punto il primo A-4, denominato in seguito V2.

Nel marzo 1944 la Gestapo arrestò von Braun per crimini contro lo stato a causa della sua continua pubblicità sulla possibile costruzione di missili capaci di andare nello spazio, ma le accuse caddero dato che era in costante crescita il suo coinvolgimento nella costruzione di macchine da guerra.

Nella primavera del 1945, con l’Armata Rossa giunta a 160 Km da Peenemünde, von Braun e suoi collaboratori si consegnarono agli americani, i quali, appena capirono di avere di fronte degli ingegneri di primissimo piano, mandarono subito l’esercito a Peenemünde per requisire tutto ciò che restava dei V2 e distruggere entrambe le fabbriche.

Nel giugno 1945, il Segretario di Stato americano ordinò il trasferimento sul suolo americano degli specialisti tedeschi facenti capo a von Braun: “Operazione Fermacarte”. I primi sette arrivarono a Wilmington nel Delaware, il 20 settembre 1945. In seguito, vennero trasferiti a Boston, e successivamente, ad eccezione di von Braun, nel Maryland per classificare i documenti di Peenemünde che avrebbero permesso agli scienziati di continuare gli esperimenti missilistici. Finalmente, von Braun e altri 126 suoi colleghi, si stabilirono a Fort Bliss, nel Texas, in una grande installazione militare a nord di El Paso.

Wernher von Braun

In America von Braun ed ai suoi ingegneri dovettero lavorare in condizioni molto dure; furono loro imposte condizioni quasi penose: separati dalle famiglie, rimaste in Germania, si trovarono a vivere in baracche dissestate, prive di servizi e sotto costante sorveglianza. Non potevano infatti uscire da Fort Bliss liberamente, ma solo sotto scorta.

A Fort Bliss, lo staff di von Braun addestrò il personale militare, industriale e universitario sulla complessità della missilistica, lanciando nel New Mexico alcuni V-2 arrivati integri dalla Germania. Proseguirono inoltre gli studi sulle future applicazioni dei razzi militari.

Nel 1950 von Braun ed il suo staff vennero trasferiti a Huntsville, in Alabama, dove vi rimasero per vent’anni. Nominato direttore della Divisione di Sviluppo dell’ABMA (“Army Ballistic Missile Agency”), condusse fino al 1956 la squadra di sviluppo dell’esercito alla creazione del razzo Redstone.

Il 4 ottobre 1957 gli Stati Uniti vennero colti di sorpresa dalla notizia del primo lancio di un satellite sovietico, lo Sputnik 1; cercando di correre subito ai ripari, venne anticipato il lancio del Vanguard al dicembre 1957, ma il lancio fallì. Von Braun ebbe finalmente via libera ed in soli tre mesi mise in orbita il primo satellite artificiale USA, lo Jupiter-C. Il satellite Jupiter-C, che mise in orbita l’Explorer 1, segnò l’inizio del programma spaziale americano. Era il 31 gennaio 1958.

Nel 1952 von Braun presentò il primo progetto per l’esplorazione di Marte e un progetto per una stazione spaziale orbitante, pubblicati sulla rivista “Collier”. Nell’articolo dedicato alla stazione spaziale si leggeva che aveva un diametro di 75 m, la sua orbita era ad una altezza di 1700 Km e girava su se stessa per creare una gravità artificiale.

Dagli articoli di Collier’s nacque anche una versione televisiva sull’esplorazione dello spazio, prodotta da Walt Disney, che andò in onda in tre puntate: L’uomo nello spazio, L’uomo e la luna e Marte ed oltre; Von Braun fece da direttore tecnico.

Nel luglio del 1958 fu costituita per legge la NASA e due anni dopo von Braun ed il suo Staff si trasferì nel nuovo centro spaziale: il Marshall Space Flight Center, in Alabama dove venne nominato direttore del centro dal 1960 al febbraio del 1970.

Il primo importante progetto al Marshall Center fu lo sviluppo del Saturn, un razzo in grado di portare astronauti sulla Luna. Il sogno di von Braun di vedere un uomo sulla Luna, si concretizzò il 16 luglio 1969, quando il razzo Saturn V, sviluppato al Marshall, portò l’equipaggio dell’Apollo 11 sulla Luna.

Nel 1970, von Braun venne nominato delegato al NASA’s Deputy Associate Administrator for Planning, trasferendosi con la sua famiglia a Washington. Con l’interruzione del programma Apollo, von Braun si accorse di avere una visione del futuro della corsa allo spazio profondamente diversa da quella della NASA, quindi nel giugno 1972 rassegnò le sue dimissioni.

Dopo aver lasciato la NASA divenne vice-presidente delle industrie Fairchild (settore aerospaziale) nel Maryland, dove fu attivo nella promozione del National Space Institute. Von Braun riuscì a convincere la responsabile del centro (Carol Rosin) del pericolo della proliferazione delle armi spaziali e del perché dovevano essere bandite. La Rosin continuò l’azione di von Braun nella promozione del divieto delle armi spaziali e nella trasformazione del complesso industriale militare in un’industria pacifica di esplorazione dello spazio, co-fondando “l’Institute for Cooperation in Space” (Istituto per la Cooperazione nello Spazio).

Nel 1976 von Braun divenne membro del consiglio di amministrazione della Daimler-Benz nonché consulente scientifico di Lutz Kayser, CEO della tedesca OTRAG (Orbital Transport und Raketen), la prima compagnia privata ad occuparsi della produzione di veicoli di lancio.

All’apice della sua attività, von Braun scoprì di soffrire di cancro; malgrado le cure, il tumore continuò a progredire, costringendolo a lasciare la Fairchild il 31 dicembre 1976. Il 16 giugno 1977, Wernher von Braun morì ad Alexandria (Virginia) all’età di 65 anni.

Bibliografia