Zond 4: I primi test per la circumnavigazione lunare

Con la missione Zond 4 il programma spaziale sovietico entrava ufficialmente nella fase di sperimentazione di una capsula abitabile da lanciare attorno alla Luna e da riportare senza danni sulla Terra. L'intento di questo esperimento era infatti quello di pianificare le future missioni circumlunari con due cosmonauti a bordo, un'impresa che l'Unione Sovietica non riuscirà sfortunatamente a compiere.

Nel dettaglio, Zond 4 era incaricata di testare in orbita terrestre i nuovi sistemi di volo e di equipaggiamento della nuova capsula Sojuz 7K-L1 appositamente realizzata nel 1967.

La Sojuz 7K-L1

La Sojuz 7K-L1 è stata la prima capsula sovietica progettata per le missioni circumlunari.

Basata sul modello Sojuz 7K-OK di prima generazione, era stata ridotta di molte componenti per poterla alleggerire maggiormente e risparmiare peso nella fase di lancio.

La modifica più evidente consisteva nella rimozione del modulo orbitale (inutile per la versione in programma dato che Zond 4 avrebbe partecipato ad una missione priva di equipaggio umano in orbita), che era stato rimpiazzato con una grande antenna parabolica ad ampio raggio.

La sonda era dotata di due grandi pannelli solari i quali si dispiegavano una volta che la nave avesse raggiunto l’orbita liberandosi dall'ultimo stadio del razzo vettore Proton. La Zond 4 sarebbe stata inoltre la prima a trasportare a bordo il computer Argon 11 da 34 kg.

Tra il 1967 e il 1970, nell'ambito delle sonde della serie Zond, le Sojuz semplificate furono usate solamente in voli automatici senza equipaggio e la maggior parte di esse soffrì di malfunzionamenti.

In totale si costruirono 12 prototipi di 7K-L1, alcuni dei quali, a partire dal 10 marzo 1967 fino al 20 ottobre 1970, furonolanciati in orbita nel tentativo di mettere a punto la missione circumlunare con rientro a terra. Solamente cinque di questi superarono con successo la gravità terrestre e rientrarono nella classificazione delle missioni del programma Zond.

La struttura della 7K-L1 comprendeva un modulo di propulsione e un modulo di rientro. Si trattava di una sonda completamente diversa dal modello 3MV impiegato nelle prime fasi dei lanci Zond in quanto la capsula, molto più grande e pesante, avrebbe dovuto in seguito ospitare un equipaggio per realizzare i rispettivi test.

I primi tentativi di lancio delle Zond

La missione Zond 4 fu stata la prima dell'intero programma in grado di trasportare un equipaggio di due cosmonauti.

Il primo tentativo di lancio di una sonda modello 7K-L1 era tuttavia stato effettuato molto prima del volo di Zond 4.

Il 10 di marzo del 1967 dal cosmodromo di Tjuratam - oggi Bajkonur - era stata efficacemente lanciata in orbita la prima sonda in questione attraverso il razzo Ur-500 Proton.

Il trasporto di un vettore Proton verso al rampa di lancio.

A causa di un guasto all'ultimo stadio del missile la Sojuz 7K-L1 era rimasta in un'orbita ellittica attorno al pianeta senza avere la possibilità di dirigersi nello spazio aperto. L'insuccesso della missione portò i Sovietici a classificare la missione con il termine Kosmos 146.

L'8 di aprile del 1967 un secondo tentativo produsse lo stesso risultato con la missione Kosmos 154. Anche in questa occasione il modello di 7KL-1 era rimasto in orbita terrestre per colpa dell’ultimo stadio del razzo Proton che non aveva funzionato correttamente.

I due lanci in questione, effettuati rispettivamente con il primo e terzo prototipo di Sojuz 7K-L1 disponibile, si erano rivelati in realtà un banco di prova per testare le funzionalità dell'ultimo blocco del nuovo razzo Proton che avrebbe in seguito lanciato tutte le altre missioni Zond.

I prototipi numero 4 e 5, lanciati rispettivamente il 27 di settembre e il 22 di novembre del 1967, segnarono uno smacco ancora peggiore al “Programma Zond”, in quanto le sonde non riuscirono a raggiungere nemmeno l'orbita terrestre a causa dell'instabilità del razzo vettore durante la fase di ascesa.

Nell'ultimo lancio la capsula era stata tratta in salvo grazie alla tempestiva manovra di recupero che l'aveva riportata a terra con il sistema di paracadute, mentre un elicottero attendeva di recuperarla dopo l'atterraggio.

Dopo la misione Zond 3 ben quattro tentativi avevano scongiurato la realizzazione di una prima missione Zond con la nuova capsula Sojuz, ma gli esperimenti del programma per un volo circumlunare non si sarebbero arrestati.

La missione Zond 4

Capsula 7K-L1 con motore per l'accelerazione verso la Luna.

Il sesto prototipo di Sojuz 7K-L1 fu lanciato il 2 di marzo del 1968 e, come previsto, si posizionò su un'orbita di parcheggio attorno alla Terra, questa volta senza apparenti complicazioni.

Immediatamente dopo, la sonda du spedita a 354.000 chilometri di distanza nella traiettoria opposta alla Luna in modo da evitare che la forza di gravità del satellite ne compromettesse la rotta (secondo le fonti della NASA si era trattato invece di una manovra inintenzionale).

La parte principale della missione era stata realizzata al meglio svolgendo efficacemente tutte le operazioni di volo.

Tuttavia il rientro a terra non svolse secondo le previsioni. A causa di un'errore - mancata separazione del modulo di servizio dal resto della sonda - l'angolo di reinserimento in orbita terrestre acquisì eccessiva inclinazione e il 7 di marzo del 1968 i controllori di terra si trovarono costretti ad azionare i comandi di autodistruzione: in quel momento la sonda si trovava a un'altitudine di soli 10-15 chilometri sul golfo di Guinea, a circa 180-200 chilometri di distanza dalle coste africane.

Durante la missione erano state simulate le comunicazioni tra il centro di controllo a terra e la navetta in orbita. I cosmonauti Pavlo Popovyč e Vitalij Sebast’janov, che si trovavano in un bunker isolato, avevano comunicato con il centro di controllo situato a Evpatorija (in Ucraina) attraverso un ritrasmettitore collocato appositamente a bordo della sonda.