2008/09/10

1968/09/10: Collaudi nel vuoto, al caldo e al freddo per la capsula Apollo

Da sinistra, Lindsey, Reeder e Davidson. Foto NASA S68-45069.

La fotografia qui sopra non ritrae l‘equipaggio di Apollo 7, ma mostra Turnage R. Lindsey, Lloyd Reeder e Alfred H. Davidson, tre maggiori dell‘aviazione statunitense che hanno appena finito di trascorrere 125 ore chiusi dentro una capsula Apollo mentre all‘esterno veniva praticato il vuoto e le temperature variavano da -100°C a +65°C.

Per certificare che i componenti del veicolo spaziale Apollo siano adatti al volo con un equipaggio, la NASA svolge infatti una serie di test fondamentali presso il SESL, lo Space Environment Simulation Laboratory, ossia il laboratorio dove si simula un ambiente spaziale, presso il Manned Spacecraft Center (MSC) di Houston [successivamente ribattezzato Johnson Space Center].

Il SESL, completato nel 1965, dispone di due camere per il collaudo termico nel vuoto di veicoli spaziali. La Camera A è alta 40 metri, ha un diametro di 20 metri ed è in sostanza un enorme contenitore in acciaio inossidabile nel quale è possibile creare il vuoto e quindi simulare pressioni equivalenti a quella che si ha a circa 210 km di quota; in questa camera viene collocato il 2TV-1, che è un esemplare del Modulo di Comando e di Servizio che viene costruito appositamente per i test a terra ma è realizzato secondo le stesse severissime specifiche dei veicoli che voleranno nello spazio. La Camera B è più piccola e viene usata per collaudare il modulo lunare.

Durante questi collaudi ci sono a bordo dei veicoli degli astronauti o loro equivalenti, che simulano una missione spaziale. Occorre infatti verificare nella maniera più diretta e fedele possibile che questi veicoli spaziali siano davvero in grado di garantire il mantenimento di un ambiente adatto alla sopravvivenza dell’equipaggio nonostante il vuoto esterno e le variazioni di temperatura che incontreranno nello spazio durante le orbite intorno alla Terra, passando dall’esposizione diretta al Sole all’oscurità dell’ombra della Terra (e, successivamente, della Luna).

Il veicolo Apollo di test 2TV-1 all’interno dell’enorme Camera A del SESL.


A giugno 1968, tre astronauti, Joseph P. Kerwin, Vance D. Brand e Joseph H. Engle hanno collaudato la capsula 2TV-1 restandovi dentro, all’interno della Camera A, per otto giorni consecutivi, senza mai uscirne e simulando una missione completa. Hanno indossato tute Apollo tipo A6L e respirato inizialmente una miscela di 60% ossigeno e 40% azoto a 1,08 atmosfere, che poi è stata sostituita da ossigeno puro a 0,34 atmosfere dopo che la camera è stata messa in vuoto, esattamente come avverrà durante un volo spaziale. Questa è una delle tante precauzioni di sicurezza adottate in seguito all’incendio di Apollo 1.

Vita all’interno dell’angusto Modulo di Comando Apollo. A sinistra, Kerwin e Brand; a destra, Engle. L’unica concessione alla gravità, che in un volo spaziale permetterebbe più agio nello sfruttare il volume del veicolo, è la rimozione della cuccetta centrale, anche per consentire agli astronauti di stare in piedi.

A sinistra, Engle, Brand e Kerwin insieme ad alcuni tecnici, prima dell’inizio del test; a destra, Kerwin, Brand ed Engle nel Modulo di Comando all’inizio del test.

La capsula è stata esposta al calore delle lampade ad arco per 15 ore e poi è stata lasciata a raffreddare altrettanto a lungo; poi è stata effettuata un’esposizione di 45 ore, seguita da 71 ore di attività alterne e da una fase di rientro simulato durata 12 ore. L’intero veicolo è stato collocato su una piattaforma rotante in modo da permettergli di simulare il modo in cui avrebbe effettuato un lento rollio per rendere uniforme l’esposizione del veicolo al calore e al freddo.

A sinistra, Kerwin, Brand ed Engle poco dopo l’uscita dalla Camera A; a destra, Brand, Engle e Kerwin imitano la cultura hippie degli anni Sessanta alla fine del test.


L’equipaggio è uscito dalla capsula dopo 177 ore, il 24 giugno. Questo test ha portato a 12 modifiche del veicolo e a 13 modifiche delle procedure per la missione Apollo 7.

Un secondo test nella camera a vuoto è stato completato ai primi di settembre 1968 con la capsula configurata per una missione lunare e dotata di un portello laterale più semplice da aprire e una sonda di attracco frontale (necessaria per agganciare il Modulo Lunare). Il 4 settembre Lindsey, Reeder e Davidson sono entrati nella capsula, indossando regolari tute spaziali, e hanno chiuso il portello laterale; poi i tecnici hanno tolto tutta l’aria dalla Camera A fino a creare un vuoto equivalente a quello che esiste a circa 160 km di quota.

Durante il secondo giorno del test, i tre “astronauti” hanno anche effettuato una “passeggiata spaziale”, depressurizzando la capsula e aprendone il portello per circa due ore e mezza mentre nella Camera A veniva mantenuto il vuoto. Successivamente hanno ripressurizzato il veicolo e si sono tolti le tute spaziali per la durata rimanente del test. Anche in questo caso i tecnici hanno usato le lampade ad arco per esporre il veicolo al calore e dell’azoto liquido circolante nelle pareti della camera per simulare il freddo dello spazio.

Alla fine del test, durato 125 ore, Lindsey, Reeder e Davidson sono usciti dal veicolo e dalla camera e sono stati dichiarati in ottima salute. Il veicolo si è comportato egregiamente e sono stati raggiunti tutti gli obiettivi, certificando il Modulo di Comando e quello di Servizio per le missioni lunari.


Fonti: 50 Years Ago: Two Critical Apollo Tests In Houston (NASA)
50 Years Ago, On The Way To The Moon: At The End Of The 125-Hour Test (NASA).