50 anni fa l'Apollo 8 in orbita attorno alla Luna. Storia e foto

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"I'll see you on the dark side of the Moon" (ci vedremo sulla faccia oscura della Luna". Così cantavano i Pink Floyd nel 1973. La promessa contenuta nei versi del brano fu esattamente quello che 50 anni fa portò a compimento l'equipaggio della missione Nasa "Apollo 8".

Per la prima volta nella storia l'uomo ebbe la possibilità di vedere la parte nascosta del satellite terrestre e di orbitare intorno ad esso in una missione piena di rischi e di incognite, che avrebbe tranquillamente potuto trasformarsi in una tragedia. Con i tre astronauti condannati alla terribile morte "spaziale" nel caso non fossero riusciti ad uscire correttamente dall'orbita lunare per rientrare sulla terra.

La missione Apollo 8, iniziata nell'estate del 1968 seguì quella dell'ottobre di quell'anno, l' Apollo 7, che portò a termine con successo l'obiettivo dell'ingresso nell'orbita terrestre del modulo di comando (CSM) e il successivo rientro attraverso l'atmosfera della Terra.

La missione Apollo 8 aveva una serie di target molto più ambiziosi e comprendevano, dopo il lancio in orbita grazie alla spinta del razzo vettore Saturno V, l'ingresso nell'orbita terrestre per poi abbandonarla mediante la spinta dei reattori del modulo verso l'orbita lunare. Una volta stabilita la rotta, il modulo avrebbe dovuto entrare nell'orbita lunare nascosto dietro il lato oscuro del satellite, senza possibilità di comunicare con il Centro Spaziale in Florida. Alla fine delle rivoluzioni stabilite i tre astronauti avrebbero dovuto riaccendere i propulsori per uscire correttamente dall'orbita lunare e riguadagnare quella terrestre. L'ultima e non meno rischiosa manovra sarebbe stato il rientro nell'atmosfera terrestre con l'ultima spinta dei razzi, resistendo alle altissime temperature d'attrito. Il tutto affidandosi alla tecnologia di mezzo secolo fa.

Il programma Apollo 8 fu completato nell'autunno del 1968, in un clima mondiale di altissima tensione, nel pieno dello space race con i Sovietici e con la rivolta dei ghetti neri americani giunta all'apice della violenza. La buona riuscita della missione aveva dunque un importantissimo valore politico-strategico.

i tre membri dell'equipaggio erano il comandante Frank Borman, il pilota del modulo lunare William A. Anders e il pilota del modulo di comando James A. Lovell. Due su tre erano veterani dello spazio. Borman e Lovell avevano infatti preso parte nel 1965 alla missione Gemini 7, stabilendo il record di permanenza in orbita attorno alla Terra.

L'equipaggio di riserva dell'Apollo 8 era inoltre formato da due dei futuri conquistatori della Luna nel luglio del 1969, Armstrong e Aldrin.Il centro di controllo della missione si trovava presso la sede del Kennedy Space Center in Florida, a poca distanza da Cape Canaveral.

L'addestramento

Gli uomini della missione Apollo 8 arrivarono al Kennedy Space Center lo stesso giorno del rientro degli astronauti della missione precedente, l'Apollo 7.

L'addestramento cominciò dall'evacuazione di emergenza dal modulo. Due giorni dopo i tre furono trasferiti a Galveston, Texas (nel golfo del Messico) dove si esercitarono all'uscita dalla navicella dalle acque dell'oceano. Gli astronauti dovevano in questo caso essere pronti a raddrizzare il modulo gonfiando una serie di palloni che avrebbero riportato il CSM (Command Service Module) dalla posizione ribaltata dell'ammaraggio a quella corretta.

Durante tutto il periodo di addestramento, i tecnici Nasa furono impegnati a testare parallelamente i sistemi di navigazione computerizzati nonché la struttura del modulo di servizio fornito dalla North American-Rockwell, uno dei principali produttori del settore aerospaziale americano.

La preparazione della missione Apollo 8 fu febbrile poiché era assolutamente necessario che il lancio avvenisse entro un mese, al fine di garantire i passaggi del modulo attorno alla Luna in condizioni ideali di luminosità tali da poter fotografare la superficie del satellite individuata come possibile zona di allunaggio per le missioni successive. La data del lancio fu stabilita per il 21 dicembre 1968, sfruttando la luce diurna.

Il 19 dicembre, con il modulo montato sulla rampa e agganciato al razzo vettore Saturno V, iniziò il conto alla rovescia (T-28 ore). Durante questa fase si verificò un problema che per poco non vanificò la missione: nella riserva di ossigeno liquido della navicella fu trovata una contaminazione di azoto, guasto che fu riparato in extremis e risolto a sole 10 ore dal lancio. Tutti i serbatoi del Saturno V e del modulo furono riempiti e a due ore dal lancio Borman, Anders e Lovell presero posto ai comandi del modulo.

Kennedy Space Center, Florida, Launch Complex 39, Pad A: ore 07:51EST del 21 dicembre 1968

I motori del razzo vettore si accesero nel fragore del primo giorno del mite inverno della Florida. Dopo 2 minuti e 30 il primo stadio del Saturno V si staccava precipitando pochi istanti dopo nell'Oceano Atlantico. Dopo altri 3 minuti l'Apollo 8 entrava nell'orbita terrestre alla velocità di circa 28.000 km/h con un apogeo di 99,99 miglia nautiche (185,19 km)

A 42 minuti dal lancio furono espulse le protezioni degli obiettivi fotografici e gli astronauti cominciarono a testare le apparecchiature di trasmissione dati e di comunicazione con la stazione di Carnavon, Australia.

Perfettamente inserito nell'orbita terrestre, l'Apollo 8 compì 1,5 rivoluzioni attorno alla Terra dopo aver fotografato e trasmesso al Kennedy Space Center le prime immagini nitide del nostro pianeta.

T Hour + 2:27: verso la Luna

Dopo 2 ore 27 minuti e 22 secondi dal lancio iniziò una delle fasi più delicate di tutta la missione, chiamata in codice TLI o Trans Lunar Injection. Si trattava di una spinta della stadio propulsore S-IVB che avrebbe proiettato il modulo fuori dall'orbita terrestre in direzione della Luna. Al Kennedy Space Center e sulla navicella dell'Apollo 8 salì la tensione in quanto durante il precedente test senza astronauti a bordo i razzi di spinta non si accesero. Fortunatamente, quella mattina del 21 dicembre di 50 anni fa tutto funzionò a dovere e l'Apollo 8 con i suoi tre uomini a bordo puntò dritto al satellite della terra. Al termine della spinta propulsiva, fu necessario staccare il vettore S-IVB dal modulo di comando. Nonostante l'esito perfetto dell'operazione, nei minuti successivi FrankBorman si accorse che il vettore appena espulso viaggiava troppo vicino al modulo CSM. Grazie ad un'operazione comandata dalla base in Florida e concordata con il comandante del modulo Apollo 8, si optò per un'ulteriore breve spinta propulsiva che separò i due moduli. Il vettore S-IVB si incamminò verso la sua futura sorte da relitto spaziale: passerà la Luna per entrare in un orbita solare di 340 giorni di rivoluzione per l'eternità.

A 24.000 km dalla Terra, Borman Lovell e Anders furono i primi uomini ad attraversare la zona delle fasce radioattive di Van Allen (una cintura radioattiva ai limiti della sfera gravitazionale della Terra che si rivelarono alla fine innocue, come indicarono gli strumenti di rilevazione a bordo. Durante la fase translunare, l'equipaggio diede al modulo un lento assetto rotatorio attorno all'asse longitudinale in modo da proteggere l'involucro esterno dagli sbalzi estremi di temperatura durante la rotta, che variava dai 200°C dell'esposizione alla luce solare ai -100°C della zona in ombra.

Quando il modulo si avviò verso l'orbita lunare erano passate 11 ore dal momento del lancio. Gli uomini erano stati svegli per 16 ore in condizioni di estremo stress psicofisico. Frank Borman, comandante del CSM, fu il primo ad osservare il turno di riposo dopo aver ingerito un sonnifero. Disturbato dalle comunicazioni radio e dal rumore degli strumenti di bordo, l'astronauta si sveglio dopo un ora di sonno tormentato ed in preda ad un malore. Senza potersi appartare, Borman vomitò e fu colpito da un attacco di diarrea improvvisa, che riempì il modulo di deiezioni in forma di capsule a causa della ridotta gravità. Mentre in Florida si riuniva la commissione medica della Nasa, che diagnosticava una forma di enterite virale, gli astronauti pulivano gli angusti ambienti come potevano. Gli studi e le esperienze successive indicarono che Frank Borman soffrì del "mal di spazio", dal nome scientifico di SAS-Space Adaptation Syndrome.

Durante la rotta verso la Luna, l'Apollo 8 trasmise le prime riprese televisive del suo viaggio alla Terra. Il primo video durò circa 27 minuti ed illustrò soprattutto gli interni del modulo di comando e il suo equipaggio. A causa della mancanza di filtri adatti, il tentativo di inquadrare la terra vista dallo spazio fallì, fornirono solo immagini di un globo luminoso e biancastro. Il video terminava con Lovell che augurava buon compleanno a sua madre.

T Hour +71:40 : The dark side of the moon

Dopo 55 ore di volo, l'Apollo 8 si trovava a 326.415 Km dalla Terra e a soli 62.597 km dalla Luna. Mano a mano che il modulo si avvicinava al satellite terrestre, la velocità aumentava. Per la prima volta nella storia dell'umanità, l'uomo entrava nella sfera gravitazionale di un altro corpo celeste alla velocità relativa di 1220 metri/secondo ( 4392 Km/h). Quattordici ore più tardi Borman accendeva nuovamente i razzi propulsori per 4 minuti e, alla velocità di 5.988 km/h l'Apollo 8 entrava nell'orbita lunare sopra il lato oscuro, dove tutte le comunicazioni con la Terra furono interrotte. Furono i minuti più lunghi ed angoscianti per l'equipaggio. Se i calcoli relativi all'accensione dei propulsori fossero stati errati, l'Apollo 8 con i suoi occupanti si sarebbe persi nello spazio. Oppure, prospettiva altrettanto drammatica, si sarebbero potuti schiantare sulla superficie lunare. Quando i tre riaprirono gli occhi, il modulo si era inserito perfettamente nell'orbita del satellite. Il primo giro attorno alla circonferenza dell'astro celeste sarebbe durato circa due ore. Al termine del viaggio sopra la faccia oscura, James Lovell vide per primo il taglio di luce solare che illuminava il primo spicchio di Luna illuminato dal sole, mentre sulla Terra il personale della Control Room attendeva con il fiato sospeso la ripresa delle comunicazioni radio con l'Apollo 8. Esattamente all'ora calcolata, il modulo comparve di fronte alla faccia visibile della Luna, mentre l'antenna parabolica dell'Apollo gracchiò la voce degli uomini dell'equipaggio. L'operazione Lunar Orbit Insertion era perfettamente riuscita.

La superficie rocciosa della Luna si svelò alla vista di Borman, Lovell e Anders ad appena 112 km di altezza dalla superficie grigia del satellite. Durante tutto il tragitto translunare gli astronauti non erano stati in grado di osservare la Luna, perché gli oblò del modulo rimasero appannati a causa delle condizioni estreme dell'atmosfera circostante. Entrati in orbita, i tre astronauti videro per la prima volta nella storia le gole ed i crateri, che Lovell descrisse come "spogli ed incolori, come il gesso di Parigi".

La superficie lunare appariva nel dettaglio, con il Mare della Fertilità che appariva molto meno marcato di quanto si vedesse dai telescopi sulla Terra. I crateri erano arrotondati, ed apparivano come fossero stati creati dall'impatto con tanti meteoriti. L'equipaggio preparò le apparecchiature fotografiche, che immortalarono anche la futura zona di sbarco dell'Apollo 11 nel luglio 1969, il Mare della Tranquillità. Furono effettuate fotografie stereoscopiche per permettere l'analisi orografica dei rilievi, dei crateri e delle gole. Al termine delle 20 ore di orbitazione dell'Apollo 8 attorno alla Luna l'equipaggio riuscì a scattare 800 fotografie, perfettamente riuscite. Era la vigilia di Natale del 1968.

T Hour + 89:29: back to the Earth

Al quarto passaggio davanti alla faccia visibile della Luna, gli astronauti videro uno spettacolo unico: il sorgere della Terra dall'orizzonte lunare, che Lovell immortalò a colori nello scatto passato alla storia grazie anche alla copertina del settimanale Life.

Dopo l'emozione della visione della Terra, Borman decise di concedere a sé ed ai compagni un periodo di riposo durante le ultime ore di rivoluzione attorno al satellite. Il primo ad addormentarsi fu proprio il comandante del modulo, che dovette tuttavia risvegliarsi poche ore dopo in quanto si accorse che i compagni stavano commettendo errori di interpretazione nelle comunicazioni con la base Nasa in Florida a causa della stanchezza eccessiva. Ripresi i comandi, Borman si ricordò dell'appuntamento natalizio in occasione del secondo collegamento televisivo con la Terra, durante la nona rivoluzione attorno alla Luna. Durante il collegamento il comandante descrisse nuovamente il satellite come una "vasta e solitaria distesa di nulla". Nel frattempo Anders, svegliatosi dal difficile riposo, lesse un passo della Genesi agli ascoltatori sulla terra, la storia della Creazione (Cap 1 versi 1-10). Dopo aver augurato buon Natale all'umanità l'equipaggio si preparò ad una delle manovre più delicate di tutta la missione, il rientro nell'orbita terrestre, pianificata due ore dopo il messaggio televisivo.

La fase TEI (Trans-Earth Injection) era speculare rispetto a quella dell'ingresso nell'orbita lunare. Come la fase precedente, doveva avvenire in assenza di contatto radio con la Terra, con l'Apollo 8 nascosto dietro la Luna. L'iniezione dei propulsori cominciò in preciso orario, dopo 20 ore e 10 minuti di orbita lunare. I propulsori spinsero per circa 6 minuti, portando la velocità del modulo alla velocità di 9702 km/h dopo aver raggiunto durante le rivoluzioni la distanza massima dalla Terra di 377.748 km.

L'ultimo brivido per l'equipaggio si consumò durante l'uscita dall'orbita lunare, a causa di un lieve errore di sincronizzazione degli strumenti di comunicazione con la Terra, che generò una leggera deviazione dalla rotta prestabilita. Il contatto radio fu ristabilito con la Florida, con Lovell che informava via radio dell' "arrivo di Babbo Natale".

Ripreso il moto rotatorio attorno all'asse longitudinale per proteggere la struttura esterna dagli sbalzi estremi di temperatura, un altro inconveniente fece tenere il mondo con il fiato sospeso. A causa della stanchezza, Lovell cancellò parte dei dati di navigazione contenuti nella memoria del computer di bordo, che dovettero essere nuovamente immessi manualmente mentre l'equipaggio procedeva la rotta a sestante basandosi sull'allineamento delle stelle Rigel e Sirio.

Durante la fase di rientro, l'Apollo 8 si collegò ancora due volte con la Terra trasmettendo immagini degli interni del modulo e del pianeta in avvicinamento. Dopo 146 ore e 28 minuti fu espulso il modulo di servizio, che lasciò sola la piccola capsula di comando all'appuntamento con l'atmosfera terrestre. L'impatto fu spettacolare: la capsula con i tre astronauti subì una spinta inversa così forte da farle prendere quota ascensionale (passò da un'altitudine di 58.800 metri a 64.000 in pochi secondi) per poi ridiscendere ricoperta da un alone di luce bluastra dovuta alla ionizzazione.

Aperto il paracadute, l'Apollo 8 ammarò nell'Oceano Pacifico alle 10:51 locali del 27 dicembre 1968 dopo 147 ore di missione. Si trovava a 1,4 miglia nautiche dal punto di rientro prestabilito e a 2,6 miglia nautiche dalla nave di recupero USS "Yorktown".

Il modulo di comando galleggiava a testa in giù nelle gelide acque dell'oceano, e fu raddrizzato con l'ultima manovra dell'equipaggio che gonfiò i palloni di stabilizzazione dopo 6 minuti dall'ammaraggio. In quel punto dell'oceano la luce del sole non era ancora arrivata. Fu necessario attendere 43 minuti prima di procedere con il recupero del modulo, la cui superficie appariva brunita per l'attrito con l'atmosfera durante la fase di rientro.

Ford Island, Hawaii. 29 dicembre 1968: mission accomplished

Borman Lovell e Anders sbarcarono dalla USS "Yorktown" e si separarono dal modulo che li aveva portati attorno alla Luna. La capsula dell'Apollo 8, l'unico componente del sistema ritornato sulla terra, fu trasportato presso i laboratori della North American Rockwell per le analisi post-missione.

Provati ma in buona salute, i tre astronauti erano stati i primi uomini ad entrare nell'orbita di un corpo celeste che non fosse la Terra. Il modulo di comando si dimostrò affidabile per futuri viaggi verso la Luna, sia dal punto di vista della trasmissione dati di navigazione che da quello strutturale, dove la tecnica di rotazione durante il tratto translunare e quello di ritorno verso la terra funzionò alla perfezione, preservando la cabina di comando e i sistemi del modulo.

Il 90% delle immagini scattate durante la fase di rotazione attorno alla Lunaerano risultate perfettamente leggibili e molto più dettagliate di quelle riprese dalla Terra o dai satelliti artificiali dell'epoca. Anche gli errori, come quello commesso da Lovell a causa dell'eccessiva stanchezza durante la fase di rientro fu utile alle missioni a venire. Le successive missioni Apollo furono infatti preparate in tempi più rapidi, grazie anche all'esperienza maturata dalla missione di Borman, Lovell e Anders che oggi ricordiamo a 50 anni dalla loro incredibile impresa, oscurata poco più di un anno dopo dallo sbarco dell'Apollo 11. Messa in ombra da quella parte nascosta della Luna che per primi avevano visto di persona.