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29 Maggio 2020
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L’ultima missione del Columbia segna una pietra miliare nell’astronautica

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Il CAIB, Columbia Accident Investigation Board, la commissione che ha condotto l’inchiesta sulle cause dell’incidente occorso alla navetta Columbia durante il rientro il primo febbraio 2003 quando mancavano solo pochi minuti all’atterraggio, ha pubblicato lo scorso 26 agosto i risultati delle indagini. Il volume, che sarà seguito da altri lavori ancora più analitici, è stato immediatamente reso disponibile su internet e questo aspetto è una novità assoluta per la storia dell’astronautica.

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Il Columbia ripreso all’atterraggio alla conclusione di una precedente missione.

Il Columbia ripreso all’atterraggio alla conclusione di una precedente missione. Notare le piastrelle nere anche sulla parte superiore anteriore delle ali. Questa era una caratteristica esclusiva del Columbia. (CAIB – NASA)

Fin dall’inizio del rientro, già sui cieli della California, il Columbia ha cominciato a perdere frammenti di materiale di cui non si può stabilire esattamente l’identità ma probabilmente porzioni delle piastrelle antitermiche, esistono segnalazioni radar che lo provano. Si notano puntini luminosi che si separano dalla navetta non appena inizia il contatto con l’atmosfera. L’ala sinistra della navetta perde frammenti del rivestimento termico, che si separano e rimangono indietro, li si vede evidentissimi dalle immagini riprese da alcuni videoamatori, molti minuti prima della frammentazione definitiva sopra il Texas. Così succede che i gas caldissimi della fase del rientro in atmosfera penetrano nelle strutture interne dell’ala, in alluminio. Questione di tempo, solo pochi minuti, e l’ala cede di schianto, staccandosi dall’orbiter. E’ la fine per il Columbia e per i suoi occupanti, la navetta si disintegra. Oltre quaranta tonnellate di detriti arrivano a terra, sparsi tra la California e il Texas.

Cominciamo dalla sala del Centro di Controllo Missioni, a Houston, nel Texas. Come sempre, si segue il volo della navetta al rientro, è una fase certamente critica, ma i centododici voli precedenti (con l’unica eccezione di quello del Challenger il ventotto gennaio 1986) non hanno mai dato preoccupazioni, quindi tutti sono apparentemente fiduciosi e ci si aspetta di assistere a un altro perfetto atterraggio.
Purtroppo stavolta le cose prendono una brutta piega fin dal momento dell’inizio del rientro. I controllori seguono il volo e ricevono i dati della telemetria, e molte cose NON vanno come da manuale, arrivano dati che segnalano inusitati aumenti di temperatura di alcuni punti di misura posti sull’ala sinistra. E, pochi istanti dopo, si notano sparire segnali di alcuni sensori nella zona del carrello di atterraggio sinistro; ma non tutti insieme, bensì uno alla volta, ogni quattro o cinque secondi, come se i fili venissero “tagliati” uno dopo l’altro, lentamente. Cioè come se il calore penetrasse lentamente all’interno delle strutture. E, poco dopo, perdita dei sensori del freno, della pressione della ruota esterna di sinistra. E, ancora, improvvisamente, la cessazione del canale telemetrico dell’intera ala sinistra.
Immaginiamo i brividi dei controllori di volo di turno alle consolles, come dovevano sentirsi in quel momento, con una situazione assolutamente senza precedenti, con i dati che a mano a mano sparivano dagli schermi.

A questo punto, ormai, la navetta è sui cieli del Texas, a soli sedici minuti dal touch-down sulla pista del KSC, dopo che molti “frames” di telemetria sono arrivati incompleti e c’è anche qualche piccolo momento di blackout dei segnali in voce. Queste piccole interruzioni dei segnali sono oggigiorno i resti del black-out provocato dalle elevate temperature del rientro dallo spazio. Prima dell’avvento della navetta spaziale esso impediva per interi minuti le comunicazioni con gli astronauti, ed era una cosa estremamente angosciosa. Oggigiorno, grazie a una rete di satelliti ripetitori appositamente progettati e costruiti (TDRS, Tracking Data Relay Satellites), il volo della navetta è virtualmente seguita a terra per tutta la sua durata, anche se durante il rientro può ancora verificarsi, di tanto in tanto, una breve interruzione. Poco male, basta chiedere agli astronauti di riportare nuovamente dati ed impressioni. Ed è esattamente quello che i controllori decidono. Da terra si chiede al comandante di ripetere l’ultima comunicazione, dato che quella precedente, appena pochi secondi prima, era giunta disturbata e non si era “copiato” bene (dal gergo radioamatoriale, “to copy”, per significare che si è ricevuto ed inteso il messaggio).

Il comandante risponde, non subito, con il tono tipico dell’astronauta, calmo e tranquillissimo: “Roger, bah…”, ma il collegamento radio si interrompe e non arriva altro. Il segnale sparisce di botto, per riapparire dopo cinque secondi per un istante e poi ancora dopo dodici secondi. Intanto arrivano solo alcuni frammenti di telemetria e, dopo trentadue secondi di evanescenti segnali radio, più nulla. Dalla stazione di telemetria del Texas si annuncia che oltre un minuto dopo il previsto momento dell’acquisizione del segnale non è ancora arrivata la portante a radiofrequenza della navetta. In parole povere, significa che il Columbia ha smesso di trasmettere, per qualche motivo “ignoto”, diciamo così.

Mai successo nulla di simile in ventidue anni. Parrebbe un momento da togliere il fiato ai controllori e soprattutto al direttore di volo, se ancora dovessero sussistere dei dubbi su COSA stia succedendo. Ma costoro sono gente addestrata e se anche hanno lo stomaco in subbuglio NON lo danno a vedere e soprattutto a sentire, e continuano con le normali operazioni di controllo. Quindi il loro comportamento è improntato alla massima tranquillità, al massimo sangue freddo, alla standardizzazione del linguaggio tecnico e al rispetto delle norme e dei manuali. Si ricontrollano tutti gli ultimi passi, si richiedono conferme dei segnali, si ripete a voce alta una lunga serie di comandi. Tutti i controllori rispondono diligentemente.

Si preme il tasto del microfono e si chiama il Columbia, per favore, rispondete (più precisamente: “controllo comunicazioni”). Una volta, due volte, tantissime volte.

Poi, dopo una manciata di minuti inutili, il direttore di volo dà il comando che si è ascoltato l’ultima volta solo per il Challenger: “chiudete le porte”. Questo è il comando che nessun controllore vorrebbe sentire, è il segnale definitivo. Qualcuno si copre il volto con le mani. Ognuno, nella mitica sala di controllo missione di Houston, ha compreso, con qualche minuto di anticipo su tutto il mondo. E’ ufficiale, il Columbia e i sette astronauti sono morti al rientro dallo spazio, dopo una missione praticamente perfetta. I cronisti annoiati che fino a quindici minuti prima sonnecchiavano, in attesa di riportare dell’atterraggio della navetta, sono ora attivissimi e frenetici e armeggiano con telefonini, tastiere, registratorini. La notizia esce dalla sala del centro di controllo di Houston e invade il pianeta.

Ma torniamo indietro di pochi minuti, ci troviamo sul Columbia. Il felice rientro sta rapidamente trasformandosi in uno dei casi più incredibili delle più tremende simulazioni fatte a terra. Ma questa volta NON è una simulazione.

Mentre sta parlando dopo essere stato interpellato dal centro di controllo, oppure appena pochi istanti prima, il comandante si è reso conto che la navetta non è bene allineata nella direzione di avanzamento, il muso non punta in avanti, bensì ha una leggera tendenza verso sinistra, ciò che si definisce imbardata. Ha appena pronunciato la parola “Roger” e sta dicendo qualcos’altro che comincia per “bah”, ma esattamente in quell’istante la navetta intera ha improvvisamente ruotato a sinistra e per questo motivo l’antenna della radio trasmittente non punta più il satellite TDRS che funge da ripetitore verso terra. Quindi a terra è cessato il segnale.

Il comandante si è accorto, pochi istanti prima, che il sistema di guida della navetta ha cominciato a dare pesanti comandi agli RCS (razzi di manovra, disseminati su tutto il veicolo, servono per stabilizzare il veicolo al di fuori dell’atmosfera) del muso e della coda, addirittura accendendo motori che a quel punto avrebbero dovuto essere disattivati. Il comandante sente che la navetta sembra scivolare sul ghiaccio e probabilmente afferra la cloche. Lui e il pilota toccando la cloche disattivano il sistema automatico di guida, fatto assolutamente inconsueto ma non imprevisto dai manuali. I due sono coscienti del fatto che la navetta ha perso l’assetto corretto e, come da addestramento, faranno le manovre atte a riportarcelo. Ma la navetta è ormai a questo punto già incontrollabile, tanto che ruota su se stessa a più di venti gradi al secondo, che è il massimo che i giroscopi possono leggere e trasmettere.

Quindi, non appena la navetta si trova riallineata con il satellite, un frammento di segnale radio può giungere a terra, per cessare quasi subito. La cosa si ripete al giro successivo, poi basta.

Frammenti del Columbia

Le immagini dei frammenti del Columbia fanno il giro del mondo in pochi minuti. (CNN web)

Vite piatta, nel gergo aeronautico. La navetta, che sta ruotando su se stessa, non è più orientata nel senso di marcia, ed abbandona anche il giusto assetto di affondata, perdendo l’inclinazione di trentacinque-quaranta gradi col muso in su. L’assetto di rientro, criticissimo per l’integrità del veicolo, è perduto. Insomma, le forze G salgono violentemente. E’ l’inizio della fine, possiamo solo immaginarla al rallentatore. La navetta, sottoposta a violentissime forze dovute alla velocità con cui sta penetrando l’atmosfera, comincia a disintegrarsi, perde dapprima l’ala sinistra, poi quella di destra e poi il timone di coda. Sono i grossi pezzi che si notano staccarsi dalla scia del puntino luminoso da terra nei filmati.

La fusoliera però è ancora intera, pur sottoposta a violentissime rotazioni in tutti gli assi. Solo pochi istanti ancora. Improvvisamente, qualche parte della stiva o in prossimità dei motori cede e una fiammata lascia intuire che i propellenti ipergolici dei vari motori della navetta sono entrati in contatto. Altri pezzi che se ne vanno. Ma la cabina è ancora intera e gli astronauti sono forse ancora vivi, magari disorientati per le veloci rotazioni e sicuramente in via di perdere conoscenza a causa delle alte accelerazioni. Insomma, è la fine.

Da questo momento in poi non è possibile ricostruire alcunché. Si presume che la disintegrazione proceda per strati, soprattutto perché la pelle della navetta è comunque costituita dalle piastrelle. Quindi molte parti attraversano l’atmosfera e arrivano a terra praticamente intatte. Altre, invece, una volta separate dallo scudo termico oppure perché ne sono prive, vengono letteralmente “mangiate” dalle elevatissime temperature del rientro. La cabina è costituita da due gusci di alluminio sovrapposte e isolate da schiuma isolante. Insomma, per arrivare a bruciare all’interno, dove si trovano gli astronauti, ce ne vuole veramente tanto del tempo, e intanto la velocità viene assorbita. Potrebbe anche essere che molte cose all’interno della cabina arrivino a terra intere. Un esempio? Due. Lo stemma della missione, in stoffa, trovato in mezzo all’erba intatto. Esempio di oggetto che può arrivare a terra nonostante un rientro nell’atmosfera, perché di piccola massa e di estesa superficie. Oppure della videocassetta con il filmato della vita a bordo girato proprio durante il rientro.

Quindi a terra arrivano anche i corpi degli astronauti, e non dev’essere stato un bello spettacolo per i “soccorritori”. La mattina del primo febbraio 2003 è diventata improvvisamente uno dei giorni più neri dell’astronautica mondiale.


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Un Commento a “L’ultima missione del Columbia segna una pietra miliare nell’astronautica”

  1. Massimo Martini scrive:

    Bellissimo e completissimo articolo! Complimenti.

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