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Le missioni sulla luna che non hanno mai lasciato il tavolo da disegno

Il 21 dicembre 1968, 50 anni fa oggi, l'equipaggio dell'Apollo 8 ha lanciato un razzo di Saturno V nella prima missione per volare sulla luna. L'equipaggio non è mai atterrato, ma la loro foto di Earthrise è diventata iconica, le loro spedizioni della vigilia di Natale dalla luna hanno catturato milioni di persone in ascolto in tutto il mondo e, pochi mesi dopo, l'umanità sarebbe atterrata sulla superficie lunare.

Come primo volo verso la luna e ritorno, Apollo 8 guida l'umanità in un grande viaggio di esplorazione. Ma per quanto ambizioso fosse il programma Apollo, l'idea di volare sulla luna non è venuta nel vuoto, e il sogno di visitare la luna precede in modo significativo il discorso del presidente John F. Kennedy alla Rice University, in cui ha proclamato: "noi scegli di andare sulla luna. "

Una delle prime storie di viaggi lunari arrivò nel 79 d.C. dalla vera storia di Luciano , in cui un turbine porta un gruppo di viaggiatori sulla luna, facendoli cadere nel mezzo di una guerra interplanetaria . Nel 1657, l' Histoire Comique de La Lune di Cyrano de Bergerac immaginava di viaggiare sulla Luna con un razzo a più stadi.

Sulla Luna Illustrazione di A. Gofman di On the Moon . (Dominio pubblico)

Ma delle opere di fiction "fiction", forse le più influenti furono scritte da Konstantin Tsiolkovsky, in particolare il suo romanzo del 1893 On the Moon. Gran parte della narrativa di Tsiolkovsky era intesa a illustrare concetti genuini di ingegneria e la sua ricerca effettiva si è concentrata sulle basi della rocketry e sull'eventuale obiettivo dell'esplorazione dello spazio.

Ma nel 1938, fu ideato uno dei primi concetti seri per una missione sulla luna, pochi anni prima del primo volo spaziale ufficiale della storia.

I sognatori

La British Interplanetary Society (BIS) non ha mai costruito un razzo. Non hanno mai lanciato un singolo veicolo spaziale. In un'intervista all'inizio di quest'anno, l'astronomo britannico Jonathan McDowell del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ha descritto la BRI come "abbastanza ben considerata per un gruppo semi-pro / semi-dilettante", composta da ingegneri, astronomi e appassionati che cercano di spingere l'umanità verso nuove frontiere, anche se la tecnologia non è fattibile in questo momento. Il loro contributo più famoso alla ricerca spaziale fu forse il Progetto Daedalus, uno studio ambizioso degli anni '70 che descriveva la possibilità teorica di volare sulla Barnard's Star, il secondo sistema stellare più vicino alla Terra, all'interno di una durata di vita umana usando razzi nucleari.

"La BRI è un'organizzazione teorica, non pratica", afferma McDowell. "I loro studi specifici non vengono implementati, ma sono influenti nel pensiero delle persone".

Uno studio della BRI del 1938 si rivelò uno dei primi modi plausibili per arrivare sulla luna. L'organizzazione prevedeva un gigantesco razzo a cinque stadi con un habitat in cima per trasportare tre astronauti per un soggiorno di due settimane sulla superficie lunare. Hanno usato quanta più tecnologia contemporanea possibile per dimostrare che l'idea era fattibile (anche se all'epoca proibitiva).

Stazione spaziale BPI Progettata dai membri della British Interplanetary Society, questa stazione spaziale incorpora un enorme riflettore per raccogliere i raggi del sole per la generazione di elettricità. (World History Archive / Alamy Stock Photo)

Ma i primi lanci spaziali non erano sulla luna; erano tutte bombe. La Germania nazista progettò il razzo V-2 come un missile balistico intercontinentale in grado di devastare obiettivi distanti, e molti attraversarono la linea Von Karman - il confine dello spazio - sebbene tutti i voli fossero suborbitali. Il primo V-2 a raggiungere lo spazio lo fece nel giugno del 1944. Dopo la guerra, gli Stati Uniti importarono diversi scienziati razzi nazisti per iniziare le proprie ambizioni spaziali, con il primo lancio spaziale della nazione di Project Hermes che attraversava lo spazio il 10 maggio 1946, trasportando il primo payload scientifico per lasciare l'atmosfera, un esperimento sui raggi cosmici, su un viaggio di 70 miglia.

Mentre le tensioni tra gli Stati Uniti e l'Unione Sovietica aumentavano, anche le loro ambizioni spaziali aumentarono. Naturalmente, gran parte della competizione riguardava lo sviluppo di armi backdoor. I sovietici radunarono anche ex scienziati razzi nazisti e costruirono una replica del V-2 lanciato per la prima volta nel 1951. Anche a quel tempo, stava diventando chiaro che il volo spaziale umano era il passo successivo.

Le prime idee della NASA

Anna Reser, studentessa laureata all'Università dell'Oklahoma, studia la cultura della prima NASA. Dice che, mentre il discorso di Kennedy del 1961 in cui "possiamo, dobbiamo e dobbiamo" andare sulla luna catalizzava l'immaginazione pubblica attorno a uno sbarco sulla luna, c'erano idee influenti precedenti a supporto di un volo lunare. In effetti, il principale scienziato missilistico portato dalla Germania, Wernher von Braun, ha delineato la luna come uno dei numerosi passi verso l'umanità che colonizza il sistema solare in una serie di articoli pubblicati su Colliers nel 1952 *.

"La mia comprensione è sempre stata che [il discorso di Kennedy] era il pubblico rah-rah, ma la NASA aveva già fatto studi, e quello era uno degli obiettivi di von Braun, arrivare sulla luna", afferma Reser. "Raggiungere la luna è stato l'obiettivo non dichiarato dell'esplorazione spaziale risalente a Jules Verne", lo scrittore francese del XIX secolo.

Gemelli Simile nel design alla capsula Mercury ma molto più grande, il nuovo veicolo spaziale Gemini è stato progettato per trasportare due astronauti nell'orbita terrestre per testare voli di lunga durata, incontri e attracchi e altre tecniche necessarie per i viaggi sulla luna. (NASA)

Il discorso del 1961 cambiò certamente la cultura alla NASA, dice Reser, poiché l'agenzia spaziale prese le osservazioni di Kennedy come una "sfida personale" da quel giorno in poi. Mentre i russi hanno battuto gli Stati Uniti nello spazio, la luna ha rappresentato un ritorno allettante.

"Alla fine del progetto Mercury, l'obiettivo era già la luna e Kennedy fece il suo annuncio nella primavera o all'inizio dell'estate del 1961, subito dopo il volo di Alan Shepard, che l'obiettivo era la luna", afferma Reser. "Il programma Gemini era specificamente" prepariamoci ad andare sulla luna "."

Ma prima del programma Apollo, la NASA giocava con l'idea di espandere i Gemelli. Il programma, che ha sviluppato tecnologie vitali come l'attracco con un altro veicolo spaziale e l'avventurarsi all'esterno del veicolo in una tuta spaziale, è stato visto come un trampolino di lancio per altre possibili missioni. Ad esempio, è stata la base per il Manned Orbital Laboratory, un concetto di stazione spaziale dell'aeronautica statunitense che è stato lanciato solo come prototipo senza viti. C'erano anche idee per un Gemelli in stile “a cabina estesa” che potesse portare in orbita fino a una dozzina di astronauti.

E come possibilità altamente ambiziosa, gli studi nei primi anni '60 hanno esaminato l'uso di una capsula Gemini modificata come veicolo lunare. Sono state prese in considerazione diverse configurazioni, tra cui il fatto di avere l'appuntamento Gemelli con un veicolo di lancio separato in orbita con una spinta sufficiente per portarlo sulla luna e fare un rapido sorvolo prima di tornare a casa. Altre idee riguardavano orbite lunari su vasta scala.

Gemelli VII Gemelli VII è visto dalla finestra del portello di Gemelli VI. Era la prima volta che la NASA metteva in orbita due astronavi contemporaneamente. (NASA)

Anche alcune idee di atterraggio sulla luna sono nate dai Gemelli. Uno ha coinvolto un piccolo lander di una persona che avrebbe portato in superficie un singolo astronauta da un equipaggio di due persone. Era considerato un'alternativa ad Apollo, che si stava preparando per essere più pesante, più complicato e più costoso. E i mondi di Gemelli e Apollo furono, per così brevemente, uno, grazie a uno studio del 1962 che proponeva di usare la stessa nave Gemelli come lander.

Gli avidi ingegneri della NASA consideravano persino i Gemelli come un "veicolo spaziale di salvataggio" da inviare autonomamente davanti al veicolo spaziale Apollo nel caso in cui un fallimento della missione avesse lasciato gli astronauti bloccati. Con la benedizione di Kennedy, tuttavia, la NASA passò rapidamente dai Gemelli al Progetto Apollo.

In Russia

La NASA aveva gli occhi fissi sulla luna, ma secondo Asif Siddiqi, uno storico della Fordham University del volo spaziale sovietico, i russi stavano pensando a molto di più, alla fine, a loro rischio e pericolo.

"Marte è stato un obiettivo finale nelle missioni umane", afferma Siddiqi. "Hanno sempre avuto un gruppo di ricerca su Marte negli anni '70, ma la luna ha davvero deviato i loro piani".

Dal loro primo volo spaziale nel 1957 a circa il 1964, l'obiettivo a lungo termine della Russia era l'esplorazione umana di Marte. Ma quando la NASA iniziò a fare passi avanti verso un viaggio meno ambizioso, ma più realistico, a 238.000 miglia sulla luna, anche i sovietici si convertirono in una missione lunare.

Timbro spaziale sovietico Un francobollo postale dell'URSS, scansionato dalla collezione personale dell'utente Matsievsky di Wikicommons. (Dominio pubblico)

Nel 1964, l'Unione Sovietica iniziò a progettare una missione per uno sbarco lunare, più grande e più ambizioso di Apollo. Avrebbero iniziato in piccolo, progettando di portare un velivolo Soyuz modificato intorno alla luna e tornare sulla Terra nel 1967 per commemorare il 50 ° anniversario della Rivoluzione bolscevica.

Ma nell'aprile del 1967, il cosmonauta Vladimir Komarov fu ucciso a bordo del volo Soyuz 1 quando il suo paracadute non riuscì a schierarsi, respingendo le ambizioni dei voli spaziali sovietici. "In un universo alternativo, immagini che si sarebbero lanciati all'inizio di dicembre e sarebbero diventati il ​​primo gruppo ad andare sulla luna", dice Siddiqi.

I sovietici tenevano d'occhio la luna per tutto il programma di Zond. Hanno avuto un successo iniziale con Zond 5 nel 1968, il primo orbiter lunare a raggiungere la luna e tornare. (Zond 4 era arrivato sulla luna, ma si era schiantato sulla Terra.) Zond 5 portava anche alcuni terrestri intorno alla luna: due tartarughe, alcuni insetti e alcuni pianeti.

Mentre Zond dimostrava la tecnologia necessaria per raggiungere la luna, i sovietici lavoravano in modo aggressivo per costruire un razzo in grado di trasportare un volo umano. Un gruppo di cosmonauti addestrati per la missione, tra cui Alexei Leonov, il primo umano a "camminare" nello spazio.

Ma Zond 6, destinato a dimostrare ulteriormente la tecnologia lunare sovietica, si schiantò sulla Terra al suo ritorno - duro. "Una volta atterrato l'incidente di Zond 6, la direzione ha dichiarato:" Non possiamo pilotare cosmonauti nella prossima missione ", afferma Siddiqi.

Anche se Zond 6 fosse stato un successo, l'URSS non avrebbe mai potuto far funzionare il booster del primo stadio del razzo N-1, che era la parte essenziale dell'ascensore necessaria per portare gli umani sulla luna. Alla fine, questo annullò le loro ambizioni lunari, quando gli americani sbarcarono sulla luna nel luglio 1969, ottenendo una "vittoria" nella corsa allo spazio dopo che i sovietici avevano accumulato così tanti primi. "A quel punto, non ha senso volare perché l'obiettivo della missione era essere i primi", afferma Siddiqi.

I piani sovietici per missioni a lungo termine erano stati ambiziosi - diversi cosmonauti in un gigantesco lander che trascorreva diversi giorni sulla luna erano sul tavolo da disegno - ma il continuo fallimento dell'N-1 alla fine portò alla cancellazione ufficiale del programma nel 1974. A il tasso di sviluppo del programma, Siddiqi sospetta che i sovietici non sarebbero arrivati ​​sulla luna fino alla fine degli anni '70.

Parlare di un ritorno

Dopo che le ambizioni sovietiche furono demolite, gli americani andarono sulla luna un paio di volte in più, ma la popolarità del programma Apollo - mai così alto come il senno di poi ci avrebbe fatto credere - svanì. L'Apollo 18 a 20 furono cancellati. La NASA guardò verso Skylab e lo Space Shuttle, e anche i sovietici iniziarono a pensare in termini di orbite attorno alle stazioni spaziali.

La luna è stata discussa da allora, in particolare quando è stata una delle pietre miliari del programma di Costellazione del presidente George W. Bush, che è stato cancellato dall'amministrazione Obama nel 2010, citando costi crescenti. Ci sono discussioni rinnovate oggi, mentre l'amministrazione Trump guarda verso un avamposto lunare. Nel frattempo, SpaceX e Blue Origin sperano entrambi di far volare i clienti sulla luna come destinazione turistica.

È un rinnovamento dei sogni degli anni '50 e '60 e un ritorno allo spazio, ma come abbiamo visto, la strada per la luna è lastricata di piani demoliti e concetti abbandonati che non hanno mai visto il loro destino realizzato.

* Nota del redattore, 29 luglio 2019: una versione precedente di questo articolo affermava erroneamente che la serie di articoli di Wernher von Braun su Colliers era stata pubblicata nel 1958, quando, in effetti, furono pubblicati nel 1952. La storia è stata modificata per correggere fatto.

Le missioni sulla luna che non hanno mai lasciato il tavolo da disegno