Scritto: Sabato, 16 Aprile 2022 17:14 Ultima modifica: Sabato, 16 Aprile 2022 20:28

Apollo 16, cinquant'anni fa


La penultima missione sulla superficie lunare della NASA, Apollo 16, decollò il 16 aprile 1972. I tre astronauti di quella missione erano il Comandante John W. Young, il pilota del Modulo Lunare Charles M. Duke Jr. ed il Pilota del Modulo Comando Thomas K. Mattingly II. Ecco la loro avventura.

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Nelle foto l'equipaggio di Apollo 16 in posa con le tute per l'attività extra-veicolare sulla superficie lunare. Da sinistra Mattingly, Young e Duke.
Nelle foto l'equipaggio di Apollo 16 in posa con le tute per l'attività extra-veicolare sulla superficie lunare. Da sinistra Mattingly, Young e Duke.
Credito: NASA

 Apollo 16 è stata la decima missione con equipaggio del programma spaziale Apollo della NASA, e la quinta e penultima ad atterrare sulla Luna. Fu la seconda delle "missioni J" del programma, con una permanenza prolungata sulla superficie, un focus sulla scienza e l'uso del Lunar Roving Vehicle (LRV), la jeep lunare. Il modulo di comando e servizio (CSM – Command and Service Module, matricola 113) venne chiamato 'Casper', mentre il modulo lunare (LM - Lunar Module, matricola 11) 'Orion'.

I tre obiettivi primari della missione erano ispezionare, sondare e campionare materiali e caratteristiche della superficie in un sito di atterraggio selezionato nella regione degli altopiani di Cartesio; posizionare e attivare esperimenti di superficie; e condurre esperimenti in volo e attività fotografiche dall'orbita lunare. Ulteriori obiettivi includevano l'esecuzione di esperimenti che richiedevano gravità zero e la valutazione ingegneristica di veicoli spaziali e attrezzature. Il sito di atterraggio di Cartesio si trova in una regione montuosa del quadrante sud-est della luna, caratterizzata da un terreno collinare, scanalato e solcato. Esso era stato scelto come luogo eccezionale per il campionamento di due zone vulcaniche degli altopiani: la formazione Cayley e l'altopiano di Kant.

 La missione era composta dal comandante John W. Young, dal pilota del modulo lunare Charles M. Duke Jr. e dal pilota del modulo di comando Thomas 'Ken' Mattingly II.

nasa apollo16 landing site

Nell'immagine il sito di atterraggio di Apollo 16, nell'altopiano Cartesio. Credito: NASA

 John Young, il comandante della missione, aveva 41 anni ed era un capitano in Marina al tempo di Apollo 16. Diventando un astronauta nel 1962 come parte del secondo gruppo selezionato dalla NASA, aveva volato su Gemini 3 assieme a Gus Grissom nel 1965, diventando il primo americano non facente parte dei 'Mercury Seven' (i primi sette astronauti selezionati dalla NASA a volare nello spazio). In seguito volò sulla Gemini 10 (nel 1966) assieme a Michael Collins e poi fece il pilota del modulo di comando di Apollo 10 (nel 1969). Con Apollo 16, divenne il secondo americano, dopo Jim Lovell, a volare nello spazio quattro volte.

 "Ken" Mattingly, il pilota del modulo di comando, aveva 36 anni ed era luogotenente nella Marina al tempo di Apollo 16. Mattingly era stato selezionato nel quinto gruppo di astronauti della NASA nel 1966. Egli era stato nella squadra di supporto dell'quipaggio per Apollo 8 e Apollo 9. Originariamente era stato assegnato all'equipaggio principale di Apollo 13, ma era stato esposto alla rosolia attraverso Charlie Duke, che a quel tempo era, assieme a Young, parte dell'equipaggio di riserva di Apollo 13; Duke l'aveva presa da uno dei suoi figli. Mattingly non ha mai contratto la malattia, ma tre giorni prima del lancio venne rimosso dall'equipaggio e sostituito dalla sua riserva, Jack Swigert. Duke, anche lui un astronauta del gruppo 5 ed al primo volo, aveva servito come parte dell'equipaggio di supporto di Apollo 10 ed era stato il Communicator Capsule (Capcom) per Apollo 11. Tenente colonnello nell'Air Force, Duke aveva 36 anni al tempo di Apollo 16, diventando il più giovane dei dodici astronauti che hanno camminato sulla luna durante le missioni Apollo a partire dal momento della missione. Tutti e tre gli uomini erano stati annunciati come equipaggio principale di Apollo 16 il 3 marzo 1971.

nasa apollo16 liftoff from tower

Nella foto il decollo del Saturn 5 di Apollo 16 ripreso dalla rampa di lancio. Credito: NASA

 Il decollo del razzo Saturn 5 avvenne dalla rampa 39A del Kennedy Space Center in Florida il 16 aprile 1972 alle 17:54 UTC (le 19:54 italiane, le 12:54 locali). Il razzo eseguì egregiamente il proprio compito inserendo il terzo stadio S-IVB con il CSM e LM, in orbita terrestre circa 12 minuti dopo il decollo. Dopo aver raggiunto l'orbita, l'equipaggio trascorse del tempo ad adattarsi all'ambiente a gravità zero e preparando la navicella spaziale per l'iniezione trans-lunare (TLI), l'accensione finale del terzo stadio che li avrebbe spinti verso la Luna.

 Dopo due orbite, il terzo stadio del razzo venne riacceso per poco più di cinque minuti, spingendo il veicolo verso la luna a circa 35.000 km/h. Sei minuti dopo l'accensione dello stadio S-IVB, il modulo di comando e di servizio (CSM), contenente l'equipaggio, si separò dal razzo e si allontanò di 15 metri da esso prima di girarsi e tornare a recuperare il modulo lunare che si trovava all'interno della carenatura del terzo stadio. La manovra venne eseguita da Mattingly senza intoppi. Una volta in viaggio verso la luna, l'equipaggio mise la navicella spaziale in una modalità chiamata "barbecue" nella quale il veicolo girava lungo il suo asse tre volte all'ora per garantire la distribuzione omogenea del calore solare. Dopo aver ulteriormente preparato il veicolo per il viaggio, l'equipaggio iniziò il primo periodo di sonno della missione, poco meno di 15 ore dopo il lancio.

 Un primo problema significativo del modulo di comando e servizio avvenne durate la rotta verso la luna. Un segnale errato, che indicava il blocco di orientamento del sistema di guida durante il volo translunare, venne neutralizzato da una modifica della programmazione in tempo reale che indicava al computer del veicolo spaziale di ignorare l'input.

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Nella foto gli Stati Uniti ed il Messico fotografati dall'equipaggio di Apollo 16 prima dell'uscita dall'orbita terrestre. Credito: NASA/scan byKipp Teague

 A parte questo imprevisto, comunque superato brillantemente grazie alla dedizione e preparazione dell'equipaggio e del Controllo Missione, il volo verso la Luna proseguì regolarmente. Dopo essersi svegliato il quarto giorno di volo, l'equipaggio iniziò i preparativi per la manovra LOI (Lunar Orbit Insertion) che li avrebbe fatti entrare in orbita lunare. A un'altitudine di 20.635 chilometri la copertura del modulo degli strumenti scientifici (SIM) venne rilasciata. A poco più di 74 ore dall'inizio della missione, la navicella spaziale passò dietro la Luna, perdendo temporaneamente il contatto con il Controllo Missione. Mentre si trovava sul lato opposto, l'SPS (il motore principale del modulo di servizio) venne acceso per 6 minuti e 15 secondi, frenando il veicolo spaziale in un'orbita con un punto basso (perilunio) di 108 km e un punto alto (apolunio) di 315,6 km. Dopo essere entrato nell'orbita lunare, l'equipaggio iniziò i preparativi per la manovra di Descent Orbit Insertion (DOI) per modificare ulteriormente la traiettoria orbitale del veicolo spaziale. La manovra ebbe successo, diminuendo il perilunio del veicolo a 19,8 chilometri. Il resto del quarto giorno di volo trascorse per fare osservazioni e prepararsi per l'attivazione del modulo lunare, lo sgancio e l'atterraggio previsto il giorno successivo.

nasa apollo16 lm after release

Nella foto il modulo lunare Orion dopo il distacco dal modulo di servizio. Credito: NASA

 L'equipaggio continuo a prepararsi per l'attivazione e lo sgancio del modulo lunare poco dopo il risveglio per iniziare il quinto giorno di volo. Young e Duke entrarono nel LM per l'attivazione e il controllo dei sistemi del veicolo spaziale. Al termine dei preparativi, i due astronauti eseguirono lo sgancio di Orion 96 ore, 13 minuti e 31 secondi dall'inizio della missione. Per il resto dei passaggi dei due veicoli spaziali sul lato più vicino della Luna, Mattingly si preparò a spostare Casper su un'orbita più alta, quasi circolare, mentre Young e Duke prepararono Orion per la discesa sulla superficie lunare. A causa del malfunzionamento del sistema cardanico di riserva del motore principale del Modulo Comando, scoperto durante un test da Mattingly, ma poi superato da una decisione dei controllori di volo, la discesa motorizzata sulla superficie lunare iniziò con circa sei ore di ritardo. A causa del ritardo, Young e Duke iniziarono la loro discesa in superficie a un'altitudine superiore a quella di qualsiasi missione precedente, a 20,1 chilometri. Dopo essere sceso a un'altitudine di circa 4.000 m, Young fu in grado di visualizzare il sito di atterraggio nella sua interezza. L'accelerazione del motore di atterraggio del LM avvenne nei tempi previsti e il veicolo spaziale si inclinò in avanti fino al suo orientamento di atterraggio a un'altitudine di 2.200 metri.

 L'atterraggio di Orion avvenne a 270 metri a nord e 60 metri a ovest del sito di atterraggio pianificato alle 2:23:35 UTC (le 4:23 italiane) del 21 aprile. La disponibilità del veicolo elettrico lunare rese la loro distanza dal punto fissato ininfluente.

 Dopo l'atterraggio l'equipaggio preparò il veicolo per la loro permanenza di tre giorni sulla superficie lunare, uno meno di quanto previsto per il problema al CSM. Dopo aver trascorso il primo sonno sulla Luna, Young e Duke fecero colazione e iniziarono i preparativi per la prima attività extra-veicolare (EVA), o moonwalk. Dopo che la coppia indossò e pressurizzò le tute spaziali e depressurizzò la cabina del modulo lunare, Young scese la scala e, dopo aver messo piede sulla superficie lunare, divenne il nono essere umano a camminare sulla Luna. Dopo essere sceso in superficie, Young espresse i suoi sentimenti sull'essere lì: "Eccoti qui: il misterioso e sconosciuto Descartes. Pianure delle Highlands. L'Apollo 16 cambierà la tua immagine." Anche Duke scese la scala e si unì a Young in superficie, diventando la decima persona a camminare sulla Luna. Duke espresse la sua eccitazione, affermando al CAPCOM Anthony England: "Fantastico! Oh, quel primo piede sulla superficie lunare è fantastico, Tony!" il primo compito dell'EVA fu quello di scaricare il Lunar Roving Vehicle, la telecamera/spettrografo a raggi ultravioletti e altre apparecchiature. Durante la prima guida del rover lunare, Young scoprì che lo sterzo posteriore non funzionava. avvisò il Controllo Missione del problema prima di installare la telecamera dopo la quale Duke eresse la bandiera degli Stati Uniti. Durante le operazioni sulla superficie lunare, il comandante Young guidava sempre il rover, mentre il pilota del modulo lunare Duke assisteva alla navigazione; una divisione delle responsabilità utilizzata in modo coerente durante le missioni J di Apollo.

nasa apollo16 john young jump

Nella foto John Young salta salutando la bandiera nella foto di Charlie Duke. Credito: NASA

 Il compito successivo della giornata fu quello di schierare l'ALSEP e di raccogliere campioni nelle vicinanze. Circa quattro ore dopo l'inizio dell'EVA-1, salirono sul rover lunare e guidarono verso la prima tappa geologica, Plum Crater, un cratere largo 36 metri sul bordo del Flag Crater, ad una distanza di 1,4 km dal LM. Fu lì che Duke recuperò, su richiesta del Controllo Missione, la roccia più grande restituita da una missione Apollo, una breccia soprannominata Big Muley dal principale investigatore della geologia della missione William R. Muehlberger. La tappa successiva della giornata fu Buster Crater, un piccolo cratere situato a nord del più grande Spook Crater, a circa 1,6 km dal LM. Lì, Duke scattò foto di Stone Mountain e South Ray Crater. A questo punto, gli scienziati stavano iniziando a riconsiderare la loro ipotesi pre-missione, secondo cui Cartesio era stato il luogo dell'antica attività vulcanica, poiché i due astronauti dovevano ancora trovare materiale vulcanico. Dopo la loro sosta a Buster, Young fece un giro dimostrativo definito "Grand Prix" con il rover lunare, che Duke filmò con una cinepresa da 16 mm. Questa manovra era stata tentata da Apollo 15, ma la fotocamera non aveva funzionato correttamente. I due rientraronoi nel LM 7 ore, 6 minuti e 56 secondi dopo l'inizio dell'EVA.

nasa apollo16 young and rover on the descartes

Nella foto la vista dal lato di Stone Mountain, che Duke descrisse come "spettacolare, mentre Young lavora sul rover. Credito:NASA

 L'obiettivo principale della seconda escursione lunare fu visitare Stone Mountain per risalire il pendio di circa 20 gradi per raggiungere un gruppo di cinque crateri noti come "crateri Cinco". A circa 3,8 km dal LM. A 152 metri sopra il fondovalle, i due erano alla massima elevazione sopra il LM di qualsiasi missione Apollo. Si meravigliarono della vista (compreso South Ray) dal lato di Stone Mountain, che Duke descrisse come "spettacolare",quindi raccolsero campioni nelle vicinanze. Dopo aver trascorso 54 minuti sul pendio, salirono a bordo del rover lunare in rotta verso la seconda tappa della giornata, soprannominata Stazione 5, un cratere di 20 metri di diametro. Lì, speravano di trovare materiale di Cartesio che non fosse stato contaminato da materiale espulso dal South Ray Crater, un grande cratere a sud del sito di atterraggio.

 La fermata successiva, la Stazione 6, era un cratere a blocchi di 10 metri di larghezza, dove gli astronauti credevano di poter campionare la Formazione Cayley, come evidenziato dal terreno più solido trovato lì. Aggirando la stazione sette per risparmiare tempo, arrivarono alla stazione 8 sul fianco inferiore di Stone Mountain, dove campionarono materiale su un raggio dal cratere South Ray per circa un'ora. Lì raccolsero brecce bianche e nere e rocce più piccole e cristalline ricche di plagioclasio. Alla stazione 9, un'area conosciuta come "Vacant Lot", che si credeva fosse priva di materiale espulso da South Ray, trascorsero circa 40 minuti a raccogliere campioni. Venticinque minuti dopo la partenza dal Vacant Lot, sono arrivarono all'ultima tappa della giornata, a metà strada tra il sito dell'ALSEP e il LM. Lì, scavarono due buche e condussero diversi test penetrometrici lungo una linea che si estendeva per 50 metri a est dell'ALSEP. Su richiesta di Young e Duke, il moonwalk venne prolungato di dieci minuti.

nasa apollo16 shadow rock

Nella foto, a sinistra, Shadow Rock mentre Young aggiusta l'antenna del rover. Credito:NASA

 Dopo essere tornati sul LM per concludere la seconda escursione lunare, risalirono all'interno della cabina del veicolo, sigillando e pressurizzando l'interno dopo 7 ore, 23 minuti e 26 secondi di tempo EVA, battendo un record che era stato stabilito durante Apollo 15. Dopo aver consumato un pasto e aver proceduto con un debriefing sulle attività della giornata con il Controllo Missione, riconfigurarono la cabina di LM e si prepararono per il periodo di sonno.

 Il settimo giorno del volo è stato il loro terzo e ultimo giorno sulla superficie lunare, prima di ricongiungersi con Mattingly in orbita. Durante la terza e ultima escursione lunare, esplorarono il cratere North Ray, il più grande di tutti i crateri visitati da una spedizione Apollo. La guida fu più fluida di quella del giorno precedente, a causa dei piccoli crateri meno profondi e i massi meno abbondanti a nord del sito di atterraggio. Dopo aver superato il cratere Palmetto, i massi diventarono gradualmente più grandi e abbondanti mentre si avvicinavano a North Ray. All'arrivo sul bordo del cratere North Ray, erano a 4,4 km dal LM. Dopo il loro arrivo, i due scattarono fotografie del cratere largo 1 km e profondo 230 metri. Visitarono un grande masso, più alto di un edificio di quattro piani, che divenne noto come "House Rock". I campioni ottenuti da questo masso hanno dato il colpo di grazia all'ipotesi vulcanica pre-missione, dimostrandola errata.

nasa apollo16 charlie duke family portrait left on the surface of the moon

La foto della famiglia di Charlie Duke lasciata sul suolo lunare. Credito:NASA

 House Rock aveva numerosi segni simili a fori di proiettile in cui i micrometeoroidi dallo spazio avevano colpito la roccia. Circa 1 ora e 22 minuti dopo l'arrivo, partirono per la stazione 13, un grande campo di massi a circa 0,5 km da North Ray. Lungo la strada, stabilirono un record di velocità lunare, viaggiando a una velocità stimata di 17,1 chilometri orari in discesa. Arrivarono a un masso alto 3 metri, che chiamarono "Shadow Rock". Qui, raccolsero campioni dal terreno in ombra permanente. Intanto, durante questo periodo, Mattingly stava preparando il CSM in previsione del ritorno di Young e Duke, previsto circa sei ore dopo. Dopo tre ore e sei minuti, i due tornarono al LM, dove completarono diversi esperimenti e scaricarono il rover. A poca distanza dal LM, Duke appoggiò sulla superficie una fotografia della sua famiglia e un medaglione commemorativo dell'Air Force. Young ha guidato poi il rover in un punto a circa 90 metri a est del LM, noto come "sito VIP", in modo che la sua telecamera, controllata a distanza dal Controllo Missione, potesse osservare il decollo dell'Apollo 16 dalla Luna. I due rientrarono nel LM dopo un'escursione finale di 5 ore e 40 minuti. Dopo aver pressurizzato la cabina, l'equipaggio iniziò a prepararsi per tornare in orbita lunare.

 Il decollo avvenne alle 1:25 UTC (le 3:25 italiane) del 24 aprile e l'attracco con il CSM Casper circa due ore dopo. Dopo il normale appuntamento e l'attracco e il trasferimento di campioni e attrezzature dell'equipaggio, il modulo lunare venne rilasciato. Il controllo dell'assetto fu però perso dal Controllo Missione, perdendo così la consueta manovra di deorbita e l'impatto pianificato. Lo stadio di ascesa di Orion sarebbe poi precipitato sulla Luna un anno e mezzo più tardi.

nasa apollo16 mattingly eva return

Nella foto Mattingly durante l'EVA all'esterno del CSM, durante il volo di ritorno verso la Terra. Credito:NASA

 Young e Duke trascorsero 71 ore, poco meno di tre giorni, sulla superficie lunare, durante le quali condussero tre attività extra-veicolari o passeggiate lunari, per un totale di 20 ore e 14 minuti. La coppia guidè il rover lunare, il secondo utilizzato sulla Luna, per 26,7 chilometri. In superficie, Young e Duke raccolsero 95,8 chilogrammi di campioni lunari per il ritorno sulla Terra, incluso Big Muley, la più grande roccia lunare mai raccolta durante le missioni Apollo. Durante questo periodo Mattingly orbitò da solo attorno alla Luna nel modulo di comando e servizio (CSM), scattando foto e azionando gli strumenti scientifici. Mattingly, nel modulo di comando, ha trascorso 126 ore e 64 rivoluzioni in orbita lunare. Dopo che Young e Duke sono tornati assieme a Mattingly in orbita lunare, l'equipaggio ha rilasciato un subsatellite (P&F) dal modulo di servizio (SM). Durante il viaggio di ritorno sulla Terra, Mattingly eseguì una passeggiata spaziale di un'ora per recuperare diverse cassette di film dall'esterno del modulo di servizio.

nasa apollo16 reentry collage

Nelle immagini le varie fasi del rientro dell'equipaggio di Apollo 16. Da sinistra la discesa del modulo di comando con il paracadute, l'arrivo dei sommozzatori per le fasi di recupero degli astronauti ed infine il loro arrivo sul ponte della portaerei Ticonderoga. Credito:NASA

 L'Apollo 16 è infine tornato sano e salvo sulla Terra il 27 aprile 1972, alle 19:45 UTC (le 21:45 italiane) ammarando nell'Oceano Pacifico a 350 chilometri a sud-est dell'isola di Kiritimati 265 ore, 51 minuti, 5 secondi dopo il decollo. L'astronave e il suo equipaggio vennero recuperati dalla portaerei USS Ticonderoga. Gli astronauti erano già in sicurezza a bordo della Ticonderoga 37 minuti dopo lo splashdown.

 Ora non sarebbe rimasta che l'ultima missione Apollo, la 17, in partenza otto mesi dopo. Da lì in poi più nessun essere umano ha oltrepassato l'orbita terrestre e messo piede su un altro corpo celeste. Sono passati 50 anni ma, si spera, che prima di arrivare a 60 possiamo dire di esserci tornati e, questa volta, per rimanere.

 Permettetemi infine di chiudere con una piccola nota personale. Una decina di anni fa ebbi l'onore di poter conoscere ed ascoltare personalmente Charlie Duke. Le sue parole, che raccontavano quello che aveva visto camminando su un altro corpo celeste mi sono rimaste profondamente impresse nella mente. Solo chi ha vissuto realmente quelle esperienze può avere quello sguardo così intenso ripensando e narrando i suoi ricordi.

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Massimo Martini

Sono appassionato di astronomia e di astronautica fin da quella notte del luglio 1969 quando, a poco più di sei anni, vidi i primi uomini mettere piede sulla Luna. La passione è cresciuta con gli anni e, sebbene non si sia trasformata in attività lavorativa, sono diventato un grande appassionato. Nel 1992, in pieno viaggio di Nozze, sono riuscito a trascinare persino la mia dolce metà al Kennedy Space Center per vedere il lancio del primo italiano nello spazio. Dal 2000 al 2017 ho realizzato e curato il sito astronautica.us che è stato sempre aggiornato ed il più possibile affidabile nelle informazioni. Purtroppo, per motivi personali sono stato costretto a chiudere il sito nel luglio 2017.
Sono stato, assieme a mia moglie, uno dei responsabili delle prime tre edizioni della convention 'AstronautiCON', che hanno visto anche la presenza di illustri ospiti nel campo astronautico. Al momento collaboro saltuariamente con la rivista del settore 'Spazio Magazine', attivamente con il sito aliveuniverse.today ed ho una rubrica fissa astronomica sul magazine locale 'Quello che c'è'.

www.astronautica.us | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
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