mercoledì 4 febbraio 2015

Luna 10: il primo satellite lunare


Sonda Luna 10.
La sonda Luna 10 trasportava
il primo satellite lunare
Il programma spaziale sovietico aveva messo a punto il primo satellite lunare con la missione Luna 10 inserendo con successo una stazione automatica nell'orbita della Luna il 3 aprile 1966.

I tentativi di realizzare questa missione erano stati due.

Il primo, compiuto il 1° marzo 1966 a solo un mese di distanza dalla storica impresa di Luna 9, si era concretizzato in un autentico fallimento in quanto una perdita di controllo nell'ultimo stadio del vettore di lancio aveva impedito alla sonda di immettersi sulla rotta lunare. Il veicolo era rientrato nell'atmosfera terrestre due giorni dopo.

L'insuccesso della missione aveva portato i sovietici ad escludere la sonda dalla classificazione Luna, e il satellite, con il suo breve viaggio, prese successivamente la denominazione di Kosmos 111.

Il secondo tentativo aveva portato invece a raggiungere con successo l'obiettivo di inserimento di uno strumento artificiale in orbita lunare.

Il 31 marzo 1966 una sonda identica a quella precedente era infatti stata lanciata dall'Unione Sovietica in direzione della Luna. Il 3 aprile il veicolo aveva rilasciato un satellite che si era immesso nell'orbita della Luna ed aveva incominciato a trasmettere dati scientifici restando operativo per circa due mesi.



La missione


Il modulo satellitare della sonda Luna 10.
Il satellite lunare condotto dalla sonda sovietica
in orbita attorno alla Luna il 3 aprile 1966
Luna 10 era stata inizialmente lanciata in un'orbita bassa attorno alla Terra per poi essere diretta verso la Luna con una manovra di correzione di rotta.

L'obiettivo principale della missione era quello di raggiungere  l'orbita della Luna e fare esperienza nelle operazioni di volo orbitale per lo studio dell'ambiente lunare e presumibilmente anche come preparazione a future missioni di cosmonauti.

Dopo il lancio del razzo vettore che trasportava la sonda con il satellite, il veicolo aveva stazionato temporaneamente in orbita terrestre, ed il 1° aprile il centro di controllo aveva impartito i comandi per immetterlo sulla giusta traiettoria raggiungendo, dopo un viaggio di tre giorni, le vicinanze della Luna.

La frenatura operata dal motore a razzo di Luna 10 aveva sganciato il satellite realizzando un perfetto inserimento in orbita lunare il 3 aprile 1966.

La sonda aveva compiuto la sua prima orbita dopo quattro ore dall'immissione iniziando la missione vera e propria.

Orbitando attorno al satellite naturale Luna 10 aveva studiato le radiazioni gamma, i campi elettrici e magnetici, il vento solare, le emissioni infrarosse dalla Luna, le condizioni di radiazione nell'ambiente lunare e la presenza di micro-meteoriti.

Mentre trasmetteva a terra i dati ottenuti, il satellite di Luna 10 aveva fatto importanti scoperte in merito alle caratteristiche della Luna. I risultati delle analisi avevano stabilito che il satellite naturale non aveva un campo magnetico e che la non-uniforme composizione interna della Luna determinava l'irregolarità del suo campo gravitazionale.

A seguito di un brillante lavoro durato quasi due mesi, il 30 maggio le batterie del sistema di alimentazione del satellite avevano incominciato a dare segnali deboli e a rendere instabili le comunicazioni con il centro di controllo a terra.

I tecnici sovietici avevano deciso a questo punto di spegnere i radiotrasmettitori prima di perdere definitivamente i segnali di Luna 10.

Per un totale di 57 giorni di attività, la sonda aveva operato per 460 orbite lunari effettuando 219 trasmissioni dati.

Diverse fonti di studi aerospaziali affermano che attualmente i resti della sonda si trovano sul suolo lunare. Nel corso degli anni successivi alla sua disattivazione, attirata dalla gravità della Luna, molto probabilmente la sonda si era schiantata sulla superficie del corpo celeste.



Caratteristiche tecniche


Secondo diverse ipotesi la struttura della sonda Luna 10 era molto simile a quella dei satelliti Kosmos, in particolare al numero 111 che nel mese di marzo 1966 aveva tentato senza alcun successo di realizzare la missione di immissione in orbita lunare.

I due moduli della sonda Luna 10.
Il modulo di viaggio e il modulo strumentale ISL
La sonda era costituita da due parti differenti: il modulo di viaggio (“bus” in gergo aerospaziale) denominato Kosmičeskij apparat, sezione cosmica, che andava a costituire la parte inferiore del veicolo; e il satellite vero e proprio, il modulo strumentale ISL (Isskustvennyj sputnik luny, satellite lunare artificiale).

Il satellite lunare si inseriva passivamente in orbita separandosi dalla rimanente porzione della sonda dopo che il veicolo aveva orbitato attorno alla Luna.

Luna 10 era una sonda con caratteristiche fisiche molto simili anche a quelle di Luna 9. In questo caso, a differenza delle stazioni precedenti, solamente il veicolo di allunaggio era stato rimpiazzato dal piccolo satellite e il motore principale aveva la funzione di ridurre la velocità per entrare in orbita anziché posarsi sulla superficie selenica.

La sonda faceva parte della serie E-6S, un veicolo attribuito alle missioni di tipo orbitale costituito
da moduli non destinati all'allunaggio.

L'immissione di un oggetto in orbita lunare richiedeva infatti un sistema propulsivo capace di impartire variazioni di velocità di 1 km/s, mentre per la discesa sulla Luna era richiesta una velocità pari a 2,6 km/s.

Una sonda che all'epoca aveva il solo compito di inserirsi in orbita lunare aveva dunque bisogno di molto meno carburante di una destinata ad allunare.

Per la realizzazione di Luna 10 i sovietici, invece di sviluppare un modulo orbitale del tutto nuovo, avevano optato per il mantenimento della parte principale del sistema propulsivo del modulo di allunaggio limitandosi solamente a rifornirlo di due terzi del propellente normalmente richiesto. Il peso così risparmiato era stato impiegato per il trasporto di strumenti più pesanti.

Gli apparecchi contenuti nel veicolo comprendevano: uno spettrometro per i raggi gamma, un magnetometro triassiale, due trappole per gli ioni e una per le particelle cariche, un sensore rilevatore per micro-meteoriti, un rilevatori di infrarossi, strumenti per misurare il livello di radiazioni della Luna, un contatore dei fotoni nei raggi x e un radiometro.



Le note dell'Internazionale


francobollo commemorativo del record di Luna 10
Nella presentazione della missione Luna 10 non sono mancati gli aspetti di propaganda politica che all'epoca della guerra fredda tra le due superpotenze si erano sviluppati nella corsa allo spazio.


La sonda in questione aveva dimostrato ulteriormente la superiorità del programma spaziale sovietico sul mondo occidentale, riuscendo ad immettere per la prima volta nella storia un satellite in orbita lunare (La NASA vi sarebbe riuscita solamente nell'agosto del 1966 con l'avvio del programma Lunar Orbiter).

Tuttavia, i sovietici avevano voluto enfatizzare l'operato di Luna 10 descrivendo il possibile successo della missione come frutto dell'operato della società socialista. Per proclamare degnamente la riuscita della prima immissione in orbita lunare i tecnici del programma spaziale avevano pensato di attrezzare la sonda con uno strumento a semiconduttori che riproducesse alle stazioni riceventi a terra una melodia sintetizzata dell'inno dell’Internazionale.

Nella progettazione della sonda era stato dunque inserito un apparato con diversi oscillatori allo stato solido programmati per riprodurre le note del celebre inno.

Questa procedura era stata pensata in particolare per diffondere la diretta del segnale di Luna 10 durante il XXIII Congresso del Partito Comunista dell’Unione Sovietica che all'epoca stava avendo luogo a Mosca tra il 29 marzo e l’8 aprile 1966, ossia proprio nel bel mezzo dello svolgimento della missione. Non appena il centro di controllo di volo avesse ottenuto i segnali sonori della sonda in orbita le autorità avrebbero diffuso la melodia in diretta al Congresso, facendo ascoltare ai 5.000 delegati partecipanti l'ennesimo  trionfo del programma spaziale sovietico.

Tuttavia, sebbene la riproduzione sonora avesse funzionato bene durante la notte del 3 maggio, un imprevisto aveva complicato la buona riuscita di questa manovra di propaganda.

La mattina del 4 maggio, data in cui si era deciso di riprodurre al Congresso la melodia a seguito della recente conferma del successo di Luna 10, i tecnici sovietici si erano accorti all'ultimo momento che nella melodia ascoltata dallo spazio la notte prima mancava una nota.

Siccome la missione di Luna 10 era stata progettata per fare arrivare la sonda in prossimità della Luna proprio in concomitanza del XXIII Congresso durante la sessione mattutina, per ovviare all'inconveniente si decise di presentare al pubblico di delegati la registrazione della melodia effettuata la notte precedente, facendola passare come la vera diretta del satellite sovietico che in quel momento stava orbitando attorno alla Luna in nome del popolo sovietico.

I delegati sovietici presenti in aula applaudirono senza sapere di essere stati ingannati dalla propaganda di regime.

Dopo circa trent'anni le autorità rivelarono che la melodia che il Congresso aveva ascoltato altro non era che una registrazione, dimostrando esplicitamente la funzione più politica che scientifica dell'inno di Luna 10.

***

Fonti

Bedini Daniele, Breve storia della conquista dello spazio, Milano: Bompiani, 1998.
Braccesi Alessandro, Caprara Giovanni, Hack Margherita, Alla scoperta del sistema solare, Milano: Arnoldo Mondadori, 2000.
Cavina Stefano, Apollo, la sfida della Luna, Serravalle: AIEP, 2011.
Gatland Kenneth W., Esplorazione dello spazio: tecnologia dell’astronautica, Novara: Istituto Geografico DeAgostini, 1983.
Silvestri Goffredo, Verso lo spazio, Milano: Arnoldo Mondadori, 1985.

http://www.br73.net/luna_10.htm

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