Apollo 6

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Apollo 6
Emblema missione
Apollo program insignia.png
Dati della missione
Modulo di comando CM-020
Modulo di servizio SM-014
Modulo lunare fittizio (LTA-2R)
Vettore Saturn V SA-502
Codice chiamata AS-502
Luogo lancio John F. Kennedy Space Center
Lancio 4 aprile 1968
12:00:01 UTC
Ammaraggio 4 aprile 1968
21:57:21 UTC
Oceano Pacifico
27°40′N 157°55′W / 27.666667°N 157.916667°W27.666667; -157.916667
Nave da recupero USS Okinawa
Durata 9 ore 57 min 20 s
Numero orbite 3
Apoapside 392 km (243,6 mi)
Periapside 205 km (127,4 mi)
Periodo orbitale 88,2 min
Inclinazione orbitale 32,5°
Distanza percorsa ~144.000 km (~90.000 mi)
Equipaggio
Membri equipaggio privo di equipaggio
Programma Apollo
Missione precedente Missione successiva
Apollo 5 Apollo 7

Apollo 6, lanciato nell'aprile 1968, fu il secondo e ultimo test di volo privo di equipaggio del veicolo di lancio Saturn V.

Obiettivi[modifica | modifica wikitesto]

Questa fu l'abilitazione finale del Saturn V prima del volo con equipaggio (Apollo 7). Fu anche la prima missione ad usare l'High Bay 3 nell'edificio di assemblaggio verticale (VAB), del lanciatore mobile n°2 e della camera d'incendio n°2. Un altro obiettivo era il test del modulo di rientro posto in estreme condizioni simulando il peggior caso possibile al ritorno dalla Luna. Questo obiettivo non fu raggiunto a causa di un malfunzionamento del propulsore J-2. L'Apollo 6 è stato destinato per inviare un Modulo di Comando e Servizio (CSM), più un prototipo di modulo lunare (LTA), un modulo lunare simulato (LM) con montati dei sensori di vibrazione strutturale, in una traiettoria translunare. Tuttavia, la Luna non sarebbe in posizione per un volo translunare, e il motore del modulo di servizio sarebbe stato spento circa cinque minuti più tardi per rallentare il vettore, passando il suo apogeo a 11989 miglia nautiche (22204 km) costringendo al CSM ad annullare tutto, simulando un diretto ritorno alla terra. Al ritorno, il motore sarebbe stato acceso ancora una volta al fine di accelerare il vettore e di simulare la traiettoria nominale di ritorno lunare con una re-entry com angolo di -6,5 gradi e velocità di 36.500 metri al secondo (11.100 m / s). L'intera missione durerà circa 10 ore.

Ciò prova la capacità del Saturn V, un vettore in grado di soddisfare tutti i requisiti per arrivare sulla Luna.


Il lancio immortalato dalla rampa di lancio, 4 aprile 1968 12:00 UTC
Il lancio

L'assemblaggio[modifica | modifica wikitesto]

Lo stadio S-IC arrivò con una chiatta il 13 marzo 1967 e fu eretto nel VAB quattro giorni dopo, con la S-IVB, terzo stadio e il computer per la strumentazione che arrivarono lo stesso giorno. Il secondo stadio S-II arrivò due mesi dopo questi e fu sostituito con un distanziatore a manubrio così che il collaudo poté procedere. Questo aveva la stessa lunghezza e massa del S-II con tutte le connessioni elettriche. Lo S-II arrivò il 24 maggio. Fu accatastato e unito al razzo il 7 luglio.

Il collaudo era lento poiché si stava ancora controllando il veicolo di lancio dell'Apollo 4. Il VAB poteva contenere quattro Saturn V, ma era possibile controllarne solo uno alla volta.

Il modulo di Comando e Servizio arrivò il 29 settembre e fu assemblato il 10 dicembre. Era un ibrido, presentando il modulo di comando numero 20 e il modulo di servizio numero 14, dopo che il modulo di servizio numero 20 era andato distrutto nell'esplosione di un serbatoio e il modulo di comando numero 14 era stato smantellato come oggetto dell'investigazione sull'incendio dell'Apollo 1. Dopo due mesi di collaudo e riparazioni il razzo fu spostato al blocco il 6 febbraio 1968.

Il lancio[modifica | modifica wikitesto]

Diversamente dal perfetto volo dell'Apollo 4, l'Apollo 6 presentò diversi problemi proprio dall'inizio. Dopo due minuti di volo, il razzo subì dure oscillazioni pogo per circa 30 secondi. George Mueller spiegò la causa ad una conferenza del congresso: Le oscillazioni pogo si presentano fondamentalmente perché avvengono fluttuazioni di spinta nei motori. Questi sono normali caratteristiche dei motori. Tutti i motori hanno quello che potete chiamare rumore nella loro potenza erogata poiché la combustione non è perfettamente uniforme, così si hanno queste fluttuazioni di spinta del primo stadio come normale caratteristica di tutti i motori.

Così, ora, il motore è alimentato attraverso un tubo che preleva il carburante dai serbatoi e lo porta nel motore. La lunghezza di quel tubo è qualcosa come quella di un organo così ha una certa frequenza di risonanza e risulterà oscillare proprio come il tubo di un organo.

La struttura del veicolo è molto simile ad un diapason, così se la si colpisce bene, oscillerà sopra e sotto longitudinalmente. In un certo senso è l'interazione tra le varie frequenze che causa l'oscillazione del veicolo.

Problemi[modifica | modifica wikitesto]

La causa delle "oscillazioni pogo" durante la prima fase del volo era ben nota. Tuttavia, si era pensato di aver ridotto il problema dato che il razzo era stato 'depotenziato'. Per smorzare ulteriormente le oscillazioni di pressione nelle pompe del combustibile e del comburente e nelle linee di alimentazione, le cavità di questi sistemi erano state riempite con elio proveniente dal sistema di controllo pneumatico del sistema di propulsione, che avrebbe dovuto agire come un ammortizzatore per attenuare le oscillazioni.

Separazione dell'interstadio

La causa del malfunzionamento dei due motori nella seconda fase del volo fu identificata nella rottura di una linea di alimentazione degli iniettori del motore. L'iniettore era essenzialmente un motore a razzo in miniatura montato sulla parete della camera a pressione del J-2, ed alimentato da linee flessibili di piccolo calibro che trasportavano idrogeno e ossigeno liquidi. Questa miscela, ricca di idrogeno, è di vitale importanza per mantenere una bassa temperatura durante il funzionamento dei motori. Mentre il razzo era in volo, le vibrazioni indotte dal secondo stadio provocarono la rottura della linea dell'idrogeno che alimentava l'iniettore del motore numero Due. Come conseguenza, il dispositivo immise ossigeno liquido puro nella camera di combustione, generando una temperatura molto più alta del normale che provocò la rottura della camera. Il conseguente brusco calo della pressione venne rilevato dalla centralina del sistema automatico di controllo, che comandò lo spegnimento. Sfortunatamente i segnali diretti al motore numero Tre furono parzialmente confusi con quelli del motore numero Due, così l'ordine di spegnimento del motore numero Due causò anche la chiusura della valvola di alimentazione dell'ossigeno del motore numero Tre, causando lo spengimento anche di quest'ultimo.

Il problema delle linee di carburante non venne rilevato durante i test a terra perché la maglia in acciaio inox che ricopriva il tubo del carburante divenne satura di aria liquida a causa del freddo estremo indotto dall'idrogeno liquido che scorreva all'interno. L'aria liquida smorzò quindi le vibrazioni che vennero evidenziate solo in seguito durante i test in vuoto eseguiti dopo il volo dell'Apollo 6. L'inconveniente fu risolto semplicemente sostituendo il soffietto flessibile nel punto dove si verificò la rottura, con un pezzo di tubo d'acciaio. L'S-IVB ,come l'S-II, usava lo stesso design dei motori del J-2, così si ipotizzò che lo stesso problema sulla linea di alimentazione avesse anche impedito la riaccensione del terzo stadio per il rientro nell'orbita terrestre. In seguito, test a terra confermarono che le scarse prestazioni riscontrate nella prima accensione dell'S-IVB erano da imputare ai danni sulla linea di alimentazione.

Il velivolo spaziale aveva inoltre evidenziato altri problemi negli adattatori (N.D.T. anelli interposti tra uno stadio e l'altro del razzo), a causa della loro struttura a nido d'ape. Mano a amano che il razzo accelerava e saliva nell'atmosfera, le celle si espandevano a causa dell'aria e dell'acqua intrappolate tra di esse, causando rotture sulla superficie. Anche qui la soluzione fu semplice: praticare piccoli fori sulla superficie per permetterne la espansione.

Sebbene i problemi con i motori sperimentati durante il volo dell'Apollo 6 avrebbero potuto far saltare l'intero Programma Apollo con equipaggio, la NASA considerò il volo un inestimabile collaudo del veicolo di lancio. E infatti non si verificò nessun grosso problema nei successivi undici voli del Saturno V. Comunque le "vibrazioni pogo" potettero essere ridotte, ma mai eliminate del tutto. Riapparvero infatti nella missione AS-508, causando il prematuro spegnimento del motore centrale del S-II durante il volo dell'Apollo 13.

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