Apollo 8

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Apollo 8
Emblema missione
Apollo-8-patch.png
Dati della missione
OperatoreNASA
NSSDC ID1968-118A
SCN03626
Nome veicoloApollo Command/Service Module
Modulo di comandoCM-103
Modulo di servizioSM-103
Modulo lunareLunar Test Article (LTA-B)
VettoreSaturn V SA-503
Codice chiamatamodulo comando:
Apollo 8
Lancio21 dicembre 1968
12:51:00 UTC
Luogo lanciocomplesso di lancio 39 (Rampa 39A)
Atterraggio27 dicembre 1968
Ammaraggio27 dicembre 1968
15:51:42 UTC
Oceano Pacifico
8°06′N 165°01′W / 8.1°N 165.016667°W8.1; -165.016667
Luogo atterraggiooceano Pacifico (8.1, -165.01666666667)
Luogo ammaraggio
8°06′N 165°01′W / 8.1°N 165.016667°W8.1; -165.016667
Nave da recuperoUSS Yorktown
Durata6 giorni, 3 ore e 42 minuti
Proprietà veicolo spaziale
Peso al lancio28 870 kg
Peso al rientro4 979 kg
CostruttoreRockwell International
Parametri orbitali
Orbitaorbita selenocentrica
Numero orbite lunari10
Apoapside lunare112.4 km
Periapside lunare110.6 km
Periodo88,17 min
Inclinazione32,51°
Equipaggio
Numero3
MembriFrank Borman
Jim Lovell
William Anders
Apollo 8 Crewmembers - GPN-2000-001125.jpg
L'equipaggio dell'Apollo 8. Da sinistra: Lovell, Anders e Borman
Programma Apollo
Missione precedenteMissione successiva
Apollo 7 Apollo 9

Apollo 8 fu la seconda missione con equipaggio del programma spaziale statunitense Apollo. La navicella venne lanciata il 21 dicembre 1968 e divenne la prima con a bordo degli uomini a lasciare l'orbita della Terra, a raggiungere la Luna, ad orbitare intorno ad essa e tornare in sicurezza sulla Terra. I tre astronauti membri dell'equipaggio - il comandante Frank Borman, il pilota del modulo di comando James Lovell e il pilota del modulo lunare William Anders - divennero pertanto i primi esseri umani ad uscire dalla gravità terrestre, a poter osservare la Terra come un intero pianeta, ad entrare nel campo gravitazionale di un altro corpo celeste (la Luna), a vedere con i propri occhi il lato nascosto della Luna, ad essere testimoni di un'alba terrestre e a rientrare nel campo gravitazionale terrestre. La missione rappresentò anche il terzo volo del razzo Saturno V e il primo con equipaggio oltre che il primo lancio umano effettuato dal Kennedy Space Center, Florida, situato nei pressi della Cape Canaveral Air Force Station.

Originariamente prevista come una missione in orbita terrestre media per testare il modulo lunare e il modulo di comando da effettuarsi all'inizio del 1969, il profilo venne modificato nell'agosto del 1968 per un obbiettivo più ambizioso anche perché il modulo lunare non risultava ancora pronto per effettuare il suo primo volo. Ciò comportò che l'equipaggio di Borman avrebbe dovuto volare due o tre mesi prima di quanto previsto inizialmente, lasciando a loro un tempo più breve per l'addestramento e la preparazione.

Apollo 8 impiegò tre giorni per raggiungere la Luna. Orbitò intorno ad essa dieci volte nel corso di 20 ore, durante le quali l'equipaggio effettuò una trasmissione televisiva in occasione della vigilia di Natale dove lessero i primi 10 versetti del libro della Genesi. All'epoca, la trasmissione rappresentò il programma televisivo più osservato della storia. Il successo della missione Apollo 8 aprì la strada ad Apollo 11 che portò a termine l'obiettivo del presidente americano John F. Kennedy di portare un uomo sulla Luna prima della fine degli anni Sessanta. Gli astronauti dell'Apollo 8 fecero il loro ritorno sulla Terra il 27 dicembre 1968, quando la loro navicella spaziale ammarò nel nord dell'Oceano Pacifico.

Equipaggio[modifica | modifica wikitesto]

Posizione Astronauta
Comandante Frank Borman[1]
Secondo volo
Pilota del modulo di comando James Lovell
Terzo volo
Pilota del modulo lunare William Anders
Primo volo
"Pilota del modulo lunare" è stato il titolo ufficiale
utilizzato per il terzo astronauta nelle missioni
del blocco II, indipendentemente dal fatto
che vi fosse il LEM o meno.

Inizialmente Lovell era stato assegnato al ruolo di comandante dell'equipaggio di riserva, mentre Michael Collins era il pilota del modulo di comando designato dell'equipaggio principale. Tuttavia, Collins venne sostituito nel luglio 1968, a causa di un'ernia del disco cervicale che lo costrinse a ricorrere ad un intervento chirurgico.[2]

Lovell aveva già volato insieme a Borman nella missione Gemini 7 in cui stabilirono un primato di durata nello spazio. Si trattò dunque del primo caso in cui un equipaggio del programma Gemini veniva nominato per una missione dell'Apollo. L'equipaggio fu l'unico tra le missioni dell'era pre-Shuttle in cui il comandante non era il membro più esperto dell'equipaggio, visto che Lovell aveva partecipato già a due missioni spaziali con Gemini 7 e Gemini 12. Inoltre, questo fu anche il primo caso, molto raro anche in seguito, in cui un astronauta che aveva precedentemente comandato una missione spaziale venisse nominato come non-comandante: infatti Lovell aveva svolto il ruolo di comandante in Gemini 12.

Equipaggio di riserva[modifica | modifica wikitesto]

Posizione Astronauta
Comandante Neil Armstrong
Pilota del modulo di comando Buzz Aldrin
Pilota del modulo lunare Fred Haise

Programmazione della missione ed equipaggio[modifica | modifica wikitesto]

Il volo verso la Luna dell'Apollo 8 non fece parte dei programmi originari della NASA e venne inserito abbastanza a sorpresa.

Originariamente infatti fu previsto che l'equipaggio composto da Frank Borman, William Alison Anders e Michael Collins sarebbe volato con la terza missione con equipaggio del programma Apollo, internamente nominata "missione E". Questa sarebbe stata la prima ad essere lanciata con un razzo vettore del tipo Saturn V ed era programmata per testare il modulo lunare in un'orbita terrestre abbastanza alta. La prima nomina dell'equipaggio di riserva cadde sugli astronauti Charles Conrad, Richard Gordon e Clifton Williams. Siccome questi tre astronauti in un secondo momento vennero assegnati alla "missione D", l'equipaggio di riserva nuovo venne composto da Neil Armstrong, James A. Lovell ed Edwin "Buzz" Aldrin.

L'equipaggio di supporto (Support Crew) era composto da Thomas K. Mattingly, Gerald Carr e John Bull.

Nell'estate del 1968 si dovette constatare che la costruzione del modulo lunare non sarebbe stata conclusa in tempo utile per poterlo testare con il secondo volo con equipaggio del programma Apollo (cioè la missione D). Ad agosto la NASA decise, senza comunque informare il pubblico, di anticipare il volo dell'equipaggio previsto per la missione E che pertanto Borman, Collins e Anders sarebbero volati come missione C prime quale primo equipaggio a girare intorno alla Luna.

Michael Collins si dovette sottoporre ad un intervento chirurgico e pertanto dovette essere sostituito da Jim Lovell. Lovell aveva già volato insieme al comandante Borman sul volo, per allora da record di permanenza nello spazio, della missione Gemini 7. Si trattò del primo caso in cui un equipaggio del programma Gemini veniva nominato per una missione dell'Apollo. Il posto di Lovell nell'equipaggio di riserva venne occupato da Fred Haise, precedentemente nominato quale membro dell'equipaggio di supporto per la missione D. Haise fu il primo astronauta del quinto gruppo scelto dalla NASA ad essere nominato per un equipaggio di riserva. John Bull dovette lasciare il corpo degli astronauti per motivi di salute e pertanto venne sostituito da Vance Brand come nuovo membro dell'equipaggio di supporto.

Conclusa con successo la missione C, cioè (Apollo 7), il 10 novembre la NASA decise definitivamente che l'equipaggio di Borman sarebbe stato il primo a viaggiare oltre l'orbita terrestre e in orbita intorno alla Luna. Con tale decisione divenne pure abbastanza probabile che il comandante dell'equipaggio di riserva Neil Armstrong, sarebbe stato incaricato del comando della missione di Apollo 11, cioè il primo volo programmato con un allunaggio.

Pianificazione[modifica | modifica wikitesto]

Diagramma che mostra la struttura dell'Apollo Command/Service Module.

Apollo 4 e Apollo 6 erano state missioni denominate "A", test senza equipaggio del razzo vettore Saturn V che portavano dei modelli del Apollo Command/Service Module (CSM) in orbita terrestre. Apollo 7, previsto per l'ottobre 1968, avrebbe poi portato in orbita terrestre il CSM con tre astronauti a bordo, completando gli obiettivi per la missione "C".

Ulteriori missioni dipendevano dalla disponibilità del modulo lunare (LEM). Apollo 8 venne pensata come missione "D", con lo scopo di testare il LEM in un'orbita terrestre bassa nel dicembre 1968 con gli astronauti James McDivitt, David Scott e Russell Schweickart, mentre l'equipaggio di Frank Borman avrebbe compiuto la missione "E", un test del LEM più rigoroso in un'orbita ellittica media della Terra, come poi fece Apollo 9 all'inizio del 1969.

Tuttavia la realizzazione del LEM ritardò rispetto a quanto programmato e quando il LEM di Apollo 8 fece il suo arrivo al Kennedy Space Center nel giugno 1968, vennero scoperti difetti significativi che portarono la Grumman, il principale costruttore del LEM, a prevedere che il suo primo volo non potesse compiersi prima del febbraio del 1969. Ciò significò ritardare la missione "D" e le successive, mettendo a rischio l'obiettivo del programma di compiere un atterraggio lunare prima della fine del 1969.[3][4]

In agosto George Low, responsabile dell'Apollo Spacecraft Program Office, propose una soluzione per mantenere la tabella di marcia nonostante i ritardi sulla consegna del modulo lunare. Dal momento che il modulo di comando/servizio (CSM) sarebbe stato pronto tre mesi prima del LEM, una missione con solo il CSM avrebbe potuto volare nel dicembre del 1968. Invece di ripetere solo la missione "C" di Apollo 7, questa avrebbe potuto essere mandata fino alla Luna con la possibilità di inserimento nell'orbita lunare. La nuova missione avrebbe così permesso alla NASA di testare alcune procedure di allunaggio che altrimenti avrebbero dovuto aspettare fino ad Apollo 10, la missione "F".[4] Ciò avrebbe inoltre comportato che la missione in orbita media terrestre "E" poteva essere cancellata. Il risultato netto era che solo la missione "D" avrebbe subito un ritardo.

Quasi tutti i dirigenti della NASA concordarono con questa nuova missione, citando sia la fiducia nell'hardware e nel personale, sia il potenziale di una significativa spinta morale che avrebbe generato un volo circunlare. L'unica persona non del tutto convinta fu James Webb, amministratore della NASA. Considerato che tutto il resto della sua agenzia fosse a sostegno del nuovo profilo di missione, Webb finalmente approvò il cambiamento da una missione "D" a una missione in orbita lunare "C-Prime"; tuttavia nei comunicati stampa venne ancora indicata come missione in orbita terrestre. Nessun annuncio pubblico riguardo al cambiamento venne fatto fino al 12 novembre, tre settimane dopo la missione di Apollo 7 e meno di 40 giorni prima del lancio.[5][6]

Il primo stadio del Saturn V dell'Apollo 8 viene posizionato in verticale nel Vehicle Assembly Building.

Con la modifica della missione di Apollo 8, il direttore delle operazioni degli equipaggio di volo Deke Slayton decise di scambiare gli equipaggi delle missioni D e E. Questo scambio comportò anche uno scambio dei veicoli spaziali, che richiesero all'equipaggio di Borman di utilizzare il CSM-103, mentre l'equipaggio di McDivitt avrebbe utilizzato CSM-104.[4][7]

Il 9 settembre l'equipaggio entrò nel simulatore per iniziare la preparazione per il volo. Nel momento in cui la missione partì, l'equipaggio aveva trascorso sette ore di formazione per ogni ora effettiva di volo. Anche se tutti i membri dell'equipaggio erano stati addestrati in tutti gli aspetti della missione, era necessario comunque specializzarsi. Borman, in qualità di comandante, venne addestrato a controllare la navetta durante il rientro; Lovell venne affidata la navigazione della nave spaziale nel caso in cui la comunicazione con la Terra venisse persa; Anders fu incaricato di verificare che la navetta fosse in perfetta funzione.[3]

Il programma Apollo ricevette pressione aggiuntiva per realizzare il suo obiettivo di allunaggio nel 1969 quando giunse la notizia che l'Unione Sovietica riuscì a portare alcune creature viventi, tra cui tartarughe russe, intorno alla Luna sulla Zond 5 e a farle tornare sulla Terra il 21 settembre.[8] Vi fu dunque all'interno della NASA e nella stampa la preoccupazione che sarebbero stati pronti per lanciare cosmonauti in una missione simile prima della fine del 1968.[9]

La notte prima del lancio, l'equipaggio di Apollo 8 ricevette la visita di Charles Lindbergh e della moglie Anne Morrow Lindbergh.[10] Durante l'incontro Lindbergh raccontò che prima del suo storico volo del 1927, avesse usato un pezzo di corda per misurare la distanza tra New York a Parigi su un globo e da quello aveva calcolato il combustibile necessario per la trasvolata. Il totale era un decimo di quello che il Saturn V avrebbe bruciato ogni secondo.[11] Il giorno dopo, i Lindberghs poterono osservare il lancio di Apollo 8 da una collina vicina.[11]

Il controllo missione[modifica | modifica wikitesto]

La squadra del centro di controllo missione dell'Apollo 8 era costituito da astronauti facente parte dell'equipaggio di riserva e da direttori di bolo non astronauti e dal loro staff. I membri dell'equipaggio di supporto non avevano ricevuto l'addestramento per compiere la missione, ma erano in grado di collaborare con l'equipaggio principale nelle riunioni ed erano coinvolti nella pianificazione degli aspetti minori della missione, mentre gli equipaggi principale e di backup si addestravano. I membri dell'equipaggio di riserva servirono anche come CAPCOM per la missione. Per l'Apollo 8, questo ruolo venne svolto dagli astronauti Michael Collins, John Bull, Vance Brand, Gerald Carr e Ken Mattingly.[12] Gli uomini del centro di controllo missione erano divisi in tre team che si alternavano, ognuna con un proprio direttore di volo. I direttori di volo per l'Apollo 8 furono: Clifford Charlesworth (Green team), Glynn Lunney (Black team) e Milton Windler (Maroon team).[13]

Il razzo Saturn V[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Saturn V.
Il Saturn V dell'Apollo 8 in viaggio verso il complesso di lancio 39A

Il razzo Saturn V utilizzato per la missione Apollo 8 era quello designato come SA-503, o il terzo (03) modello di razzo Saturn V (5) utilizzato per il programma Saturn-Apollo (SA). Quando, il 20 dicembre 1967, il razzo venne messo in verticale nel Vehicle Assembly Building, si riteneva che sarebbe stato utilizzato per per un volo di prova senza equipaggio in orbita terrestre trasportando un simulacro del modulo di comando e servizio. La missione, di test, Apollo 6 aveva accusato diversi problemi importanti durante il suo volo avvenuto nell'aprile del 1968, comprese delle gravi oscillazioni pogo durante il funzionamento del primo stadio, lo spegnimento di un motore del secondo stadio e il terzo stadio non era stato in grado di riaccendersi una volta giunto in orbita. In mancanza di certezze che questi problemi fossero stati risolti, gli amministratori della NASA non potevano rischiare una missione con uomini a bordo fintantoché fossero stati effettuati ulteriori voli di prova che avessero dimostrato che il Saturn V fosse pronto.[14][15]

Gli ingegneri del Marshall Space Flight Center (MSFC) si concentrarono sulla risoluzione dei problemi. Per prima cosa si occuparono delle oscillazioni pogo le quali, pur non ostacolando il funzionamento dei motori, facevano sperimentare all'equipaggio un'eccessiva accelerazione gravitazionale. Un gruppo costituito da appaltatori, rappresentanti della NASA, e ricercatori del MSFC conclusero che le vibrazioni dei motori del razzo erano simili alla frequenza di vibrazione di tutto il complesso e che quindi veniva ad instaurarsi un fenomeno di risonanza. Per far fronte al problema venne, quindi, installato un sistema composto da gas elio per assorbire tali vibrazioni.[14]

Di uguale importanza venne considerato il malfunzionamento che si era verificato nel motore tre durante il volo di test. I ricercatori stabilirono velocemente che si era rotta una condotta dell'idrogeno, per via del vuoto, provocando una perdita del gas causando l'interruzione della pressione del combustibile nel motore due. Quando il sistema automatico di spegnimento aveva tentato di chiudere la valvola dell'idrogeno liquido e di spegnere così il motore due, accidentalmente venne chiuso il rifornimento di ossigeno liquido al motore tre per via di un errore di connessione nei cavi. Questo aveva comportato lo spegnimento del motore tre un secondo prima che venisse spento il motore due. Successive investigazioni rivelarono che vi erano gli stessi problemi per il motore del terzo stadio. Gli ingegneri modificarono le linee di rifornimento del combustibile, scongiurando così il verificarsi di problemi simili nei lanci successivi.[14]

Le squadre di tecnici testarono le loro soluzioni nell'agosto del 1968 presso il Marshall Space Flight Center. Uno stadio IC del razzo Saturn è stato equipaggiato con dispositivi di assorbimento delle vibrazioni per dimostrare la soluzione proposta per risolvere le oscillazioni pogo, mentre un secondo stadio del Saturn è stato modificato con linee di carburante modificate per dimostrare la loro resistenza a perdite e rotture in condizioni di vuoto. Una volta che gli amministratori della NASA si convinsero che i problemi erano stati risolti, dettero il loro benestare per una missione con equipaggio che avrebbe utilizzato il razzo SA-503.[14][16]

La navetta spaziale Apollo 8 venne posta sulla cima del razzo il 21 settembre e il complesso ha iniziato il suo lento viaggio di circa 5 km verso la piattaforma di lancio il 9 ottobre successivo.[17] I test continuarono per tutto il dicembre fino al giorno prima del lancio, includendo varie prove di preparazione. Il 18 dicembre, tre soli giorni prima della data prevista per il lancio, vennero effettuati i test finali sulle modifiche fatte per risolvere i problemi relativi alle oscillazioni pongo, alla rottura dei condotti di combustibile e delle linee di accensione.[14]

Fasi principali della missione[modifica | modifica wikitesto]

Parametri di missione[modifica | modifica wikitesto]

Dic 21, 1968, 12:51 (UTC): Lancio
—15:47 (2h56m): Translunar injection
Dic 24, 09:59 (2d21h08m): Lunar orbit insertion (10 orbite)
Dic 25, 06:10 (3d17h19m): Transearth injection
Dic 27, 15:37 (6d02h46m): Rientro
—15:51 (6d03h00m): Ammaraggio.[18][19]

Dovendo orbitare intorno a due differenti corpi celesti (Terra e Luna), la missione dell'Apollo 8 prevedeva sue diversi profili orbitali separati da una manovra di inserimento lunare.

Le missioni lunari del programma Apollo avevano inizio con la navicella che si trovava in un'orbita circolare terrestre di parcheggio, con apogeo a 185,18 km e perigeo a 184,40 km, con un'inclinazione di 32,51° rispetto all'equatore e un periodo di 66,19 minuti. Dopo 2 ore, 44 minuti e 30 secondi, l'apogeo risultava incrementato di 11,9 km.[16]

A questo punto veniva eseguita una accensione di Trans Lunar Injection (TLI o traiettoria di inserimento lunare) del terzo stadio S-IVB della durata di 318 secondi. Questa era in grado di accelerare i 28,870 kg del modulo di comando e i 9.000 kg del finto LEM da una velocità di 7.793 m/s ad una velocità di inserimento di 10.822 m/s,[16][20] arrivando a far stabilire all'equipaggio il record di velocità massima, rispetto alla Terra, mai raggiunto da esseri umani.[21] Questa velocità era di poco minore dalla velocità di fuga della Terra, pari a 11.200 m/s, ma sufficiente per posizionare l'Apollo 8 in una orbita ellittica terrestre così ampia che la navicella arrivava in un punto in cui la gravità della Luna l'avrebbe catturata.[22]

L'orbita lunare standard per le missioni Apollo era stata programmata per essere circolare, ad una altezza nominale di 110 km sopra la superficie lunare. L'iniziale orbita di inserimento lunare era ellittica con un perilunio di 111.1 km e un apolunio di 312,1 km e con una inclinazione di 12° rispetto all'equatore lunare. Questa, successivamente, veniva resa circolare perilunio e apolunio rispettivamente di 110,6 km e 112,4 km e con un periodo orbitale di 128,7 minuti. L'effetto della massa lunare sull'orbita si rivelò maggiore di quanto inizialmente previsto, tanto che al termine delle successive dieci orbite percorse in venti ore, il perilunio e l'apolunio arrivarono ad essere di 108,5 km e 117,8 km, rispettivamente.[16]

La distanza massima che Apollo 8 raggiunse dalla Terra fu di 377.349 chilomentri.[16]

Lancio[modifica | modifica wikitesto]

Apollo 8 poco dopo il lancio

Apollo 8 venne lanciato il 21 dicembre 1968 alle 7:51:00 EST, dalla nuova rampa di lancio numero 39A del John F. Kennedy Space Center, utilizzando un razzo Saturn V a tre stadi per raggiungere l'orbita terrestre, il massimo della spinta venne raggiunto poco prima dell'esaurimento del secondo stadio, raggiungendo 4 g.[16] Il primo stadio, S-IC, cadde nell'Oceano Atlantico in 30°12′N 74°7′W e il secondo stadio, S-II, in 31°50′N 37°17′W.[16] Il terzo stadio. S-IVB, servì per inserire la navicella nell'orbita terrestre corretta ma rimase collegato per poi essere acceso nuovamente per eseguire la manovra di trans-lunar injection (TLI) che avrebbe messo gli astronauti nella traiettoria verso la Luna.

Una volta che la navetta raggiunse l'orbita terrestre di parcheggio, sia l'equipaggio che i controllori di volo di Houston trascorsero le successive 2 ore e 38 minuti per eseguire controlli al fine di stabilire se tutto era pronto per eseguire la TLI.[1] Eseguire operazioni corrette sul terzo stadio, S-IVB, del Saturn V era cruciale: nell'ultimo test senza equipaggio, la manovra di riaccensione per la TLI era fallita.[21]

Durante il volo, a terra tre astronauti erano designati come Capsule Communicators (solitamente indicati come "CAPCOMs") secondo dei turni. Essi erano le uniche persone a comunicare regolarmente con l'equipaggio. Michael Collins fu il primo CAPCOM in servizio e dopo 2 ore, 27 minuti e 22 secondi dopo il lancio comunicò agli astronauti in orbita: "Apollo 8. You are Go for TLI".[23] Questa frase significava che il Controllo Missione aveva dato l'autorizzazione all'Apollo 8 di dirigersi verso la Luna. Per i successivi 12 minuti prima dell'accensione TLI, l'equipaggio continuò a monitorare i sistemi della navetta e il S-IVB. Il motore si accese quando stabilito e la manovra venne eseguita perfettamente.

Traiettoria lunare[modifica | modifica wikitesto]

Il terzo stadio S-IVB del Saturn V, poco dopo la separazione

Al termine della manovra di inserimento in traiettoria lunare, il terzo stadio S-IVB si separò dal modulo di comando; gli astronauti ruotarono la navicella per poter effettuare delle riprese visive dello stadio separato. La manovra consentì agli astronauti di avere una visione globale della Terra, e furono i primi essere umani a godere di una tale visuale[24]. Ora l'Apollo 8 si trovava in direzione della Luna. Lo stadio spento continuava a viaggiare parallelamente a loro, rimanendo nel campo visivo e molto vicino, destando preoccupazioni per gli astronauti. Dopo un lungo dibattito tra l'equipaggio e il controllo missione, si decise di accelerare il modulo di comando di 2 metri al secondo aggiuntivi per allontanarsi dallo stadio[24]. La manovra anticipò l'arrivo sulla Luna di circa un'ora. Per motivi di sicurezza venne comunque scelta e calcolata una traiettoria tale che, in caso di malfunzionamento o disfunzione totale dei congegni propulsori, la navicella sarebbe volata intorno alla Luna e ritornata autonomamente verso la Terra[24].

Durante il viaggio il principale compito dell'astronauta Jim Lovell come Pilota del Modulo di Comando era occuparsi della navigazione. Nonostante che il Controllo Missione eseguisse costantemente tutti i calcoli inerenti alla traiettoria, era necessario che un membro dell'equipaggio facesse da navigatore in modo che, se fossero state perse le comunicazioni, gli astronauti sarebbero comunque riusciti a tornare verso la Terra. Il lavoro di Lovell veniva eseguito orientandosi attraverso le stelle ed utilizzando un sestante installato nella navetta spaziale, misurando l'angolo tra i corpi celesti e l'orizzonte della Terra (o della Luna). Ciò si dimostrò un'operazione alquanto impegnativa poiché vi era una vasta quantità di detriti attorno al veicolo spaziale, formatisi dalla separazione dello stato S-IVB del Saturn V, che rendevano difficile distinguere le stelle.

Sette ore dopo l'inizio della missione. Apollo 8 si trovava circa un'ora e 40 minuti in ritardo rispetto al piano di volo per via dei problemi relativi alla separazione dall'S-IVB e per le difficoltà di Lovell nell'osservare le stelle. In questo momento l'equipaggio mise la navetta nell'assetto Passive Thermal Control (PTC), chiamato anche "barbecue roll", in cui il veicolo veniva fatto ruotare intorno al suo asse maggiore una volta all'ora circa affinché il colore irradiato dal sole si distribuisse uniformemente sulla sua superficie. Se parte della navetta esposta alla luce solare diretta poteva riscaldarsi oltre i 200 °C, mentre quella in ombra arrivare a -100 °C Queste temperature estreme avrebbero potuto causare danni allo scudo termico e alle linee di rifornimento del propellente. Poiché era impossibile ottenere un movimento rotatorio perfetto, ogni mezz'ora l'equipaggio doveva apportare dei piccoli aggiustamenti.[25]

La prima immagine della Terra nel suo intero presa da un essere umano, probabilmente da William Anders;[26] Il sud è in alto e il sud America è in centro.

La prima correzione di rotta (mid-course correction) venne effettuata ad 11 ore dal decollo. L'accensione del motore del Modulo di Servizio. il Service Propulsion System (SPS), svenne per una durata di 2.4 secondi che servì per aumentare la velocità di 6,2 m/s nella direzione di marcia.[16] Questa modifica si dimostrò inferiore ai 7.6 m/s preventivati, poiché una bolla di elio nelle linee dell'ossidante aveva inaspettatamente abbassato la pressione. L'equipaggio corresse l'inconveniente utilizzando i motori del sistema RCS. Le ulteriori due accensioni programmate non vennero eseguite poiché la traiettoria dell'Apollo 8 si era dimostrata ottimale.[25]

All'undicesima ora di volo, l'equipaggio era sveglio da oltre 16 ore. Durante la programmazione della missione, la NASA aveva stabilito che durante il volo almeno un astronauta sarebbe dovuto rimanere sveglio per affrontare eventuali problemi che sarebbero potuti sorgere. Borman fu il primo a cercare di addormentarsi, ma trovò difficoltoso prendere sonno a causa delle continue trasmissioni radio e del rumore meccanico.[25]

Circa un'ora dopo l'inizio del tentativo di addormentarsi, Borman venne autorizzato dal Controllo Missione ad assumere una [[Compressa|compressa] di Secobarbital per favorire il sonno, tuttavia con scarsi effetti. Alla fine Borman riuscì comunque ad addormentarsi per poi risvegliarsi sentendosi malato. Vomitò due volte e accusò diarrea, lasciando l'interno della navicella piena d piccoli pezzi di vomito e feci che l'equipaggiò cercò di pulire il meglio possibile. Inizialmente Borman non volle che tutti sapessero dei suoi problemi di salute, ma Lovell ed Anders ritenevano che il Controllo Missione andasse informato. L'equipaggio allora decise di usare il Data Storage Equipment (DSE) per trasmettere voce e telemetria ad alta velocità a Terra. Dopo aver registrato la descrizione della malattia di Borman chiesero al Controllo Missione di controllare la registrazione affermando che avrebbero "voluto una valutazione dei commenti vocali".[27]

L'equipaggio di Apollo 8 e il personale medico del Controllo Missione tennero una riunione con quest'ultimi che utilizzarono la sala di controllo vuota al secondo piano (vi erano, a Houston, due sale di controllo identiche, una al secondo e una al terzo piano; solo una veniva utilizzata durante una missione). I partecipanti alla conferenza conclusero che non vi erano grasse preoccupazioni riguardo alla malattia di Borman era probabilmente solo un'influenza di 24 ore, come pensava Borman stesso, o una reazione alla pillola assunta per dormire.[28] Ora i ricercatori ritengono che egli avesse sofferto di sindrome da adattamento spaziale, una condizione che colpisce circa un terzo degli astronauti durante il loro primo giorno nello spazio fintantoché il loro sistema vestibolare non si adatta allo assenza di peso.[29] Questa sindrome non si era mai verificata durante le missioni dei programmi precedenti (Programma Mercury e Programma Gemini) poiché le navette utilizzate erano dotate di uno spazio interno molto ridotto che non permetteva agli astronauti di fluttuare all'interno. L'incremento dello spazio nel Modulo di Comando Apollo permetteva agli astronauti di avere una grande libertà di movimenti, contribuendo all'instaurarsi dei sintomi sperimentati da Borman e, più tardi, da Russell Schweickart in occasione di Apollo 9.[30]

Fotogramma di un filmato registrato dall'equipaggio mentre erano in orbita introno alla Luna; Frank Borman è la centro

Durante la fase di crociera, l'equipaggio fu relativamente privo di gravosi impegni, fatta eccezione per il coontinuo monitoraggio del funzionamento dei sistemi del veicolo spaziale e della traiettoria. Durante questo periodo, la NASA aveva programmato una trasmissione televisiva da effettuarsi a 31 ore dopo il lancio. Per questo evento l'equipaggio di Apollo 8 utilizzò una telecamera di 2 chili che trasmetteva in bianco e nero tramite un tubo da ripresa. Tale telecamera era dotata di due lenti, una grandangolare di 160° e una a teleobiettivo di 9°.[21] Così, a 31 ore dalla partenza e a 40 dalla destinazione, gli astronauti fecero la prima diretta televisiva della storia fuori dall'influenza gravitazionale della Terra, mostrando le attività di bordo, la preparazione del pranzo, ma non riuscendo, con disappunto degli astronauti, a mettere a fuoco l'immagine della Terra in lontananza[24]. Il giorno seguente effettuarono un'altra diretta, questa volta la visione della Terra era migliore e si riuscivano a distinguere i dettagli dei vari continenti[24].

Dopo 55 ore e 40 minuti, arrivati a 326 400 km dalla Terra e 62 600 km dalla Luna attraversarono l'ipotetico confine gravitazionale dove l'influenza gravitazione della Terra è minore di quella della Luna, dove confinano le sfere di Hill dei due corpi celesti. Da quel momento la navicella, che aveva continuato a rallentare a causa della gravità terrestre, iniziò ad accelerare grazie all'influenza gravitazionale lunare[24]. Iniziarono quindi i controlli per l'inserimento in orbita lunare (LOI, Lunar Orbit Insertion); sebbene i motori non avessero dato problemi fino a quel momento, il controllo missione voleva essere assolutamente certo prima di abbandonare una traiettoria considerata sicura, che in caso di guasto li avrebbe condotti quasi solo per inerzia a Terra dopo mezza orbita attorno alla Luna. Curiosamente, l'assetto dell'astronave, predisposta per la manovra, non permetteva la visione della Luna agli astronauti. Inoltre durante la manovra, l'equipaggio e il controllo da Terra non sarebbero stati in grado di comunicare fin quando la navicella non sarebbe sorta di nuovo dietro la Luna[24].

Orbita lunare[modifica | modifica wikitesto]

Inserzione in orbita[modifica | modifica wikitesto]

Poco prima della manovra LOI, gli astronuati e il controllo missione si salutarono, sapendo di non potere comunicare per i prossimi minuti, dandosi ironicamente appuntamento dall'altro lato della Luna[24]. La manovra consisté nell'accensione dei motori per 4 minuti rallentando di 915 m/s la navicella che in quel momento stava viaggiando a 2 600 m/s, per portarla in un'orbita con un'altitudine sulla superficie della Luna variabile tra 111 e 312 chilometri[24]. Nonostante la manovra venne eseguita perfettamente e senza imprevisti, Lovell dichiarò che quelli furono i 4 minuti più lunghi di tutta la sua vita[24].

La faccia nascosta della Luna[modifica | modifica wikitesto]

La Terra vista dopo l'orbita intorno alla Luna

La mattina della Vigilia di Natale (24 dicembre) la navicella spaziale raggiunse l'orbita lunare. Durante le successive 20 ore la navicella Apollo girò intorno alla Luna per dieci volte. In parte tale missione venne trasmessa in diretta televisiva durante la quale gli astronauti lessero il racconto della creazione del mondo, cioè le prime parole della Bibbia dal libro della Genesi[1]. Vennero scattate numerose immagini fotografiche ad alta risoluzione della superficie lunare ed in particolare di possibili punti d'allunaggio. La traiettoria di volo fu scelta tale da sorvolare anche il Mare della Tranquillità, già precedentemente scelto per essere punto dell'allunaggio dell'Apollo 11. L'altezza minima alla quale gli astronauti sorvolarono la Luna fu di 111 km. Durante ogni orbita intorno alla Luna, la capsula rimase per circa 30 minuti sul retro della stessa, cioè su quella parte che dalla Terra non risulta visibile. Gli astronauti furono dunque i primi esseri umani a poter osservare direttamente tale faccia nascosta (spesso erroneamente denominata "faccia oscura")[1]. Immagini fotografiche di questo emisfero erano comunque già state scattate in precedenza dalla sonda sovietica Luna 3.

Fu oggetto di timore presso il centro di controllo a terra la manovra che l'Apollo 8 dovette eseguire per uscire dall'orbita lunare e rientrare nella traiettoria verso la Terra. Infatti tale manovra dovette essere eseguita dagli astronauti senza il sostegno da parte del centro di controllo, dato che in quel momento si trovavano sul retro della Luna, nella zona d'interruzione del contatto radio.

Viaggio di ritorno e ammaraggio[modifica | modifica wikitesto]

Rientro dell'Apollo 8 attraverso l'atmosfera terrestre, 27 dicembre 1968, fotografato da un KC-135 a 40.000 piedi di altezza.

Dopo 10 orbite lunari, per un totale di 20 ore, dopo 3 giorni e 17 ore di missione, la capsula dell'Apollo accese il propulsore per accelerare di circa 1,07 km/s e modificare con tale manovra la sua traiettoria nuovamente in direzione della Terra.[24] Al termine della manovra l'equipaggio era completamente esausto; il viaggio di ritorno fu privo di qualunque complicazione, cosa che permise agli astronauti di riposare, oltre che occuparsi del normale monitoraggio nella navetta.

Nel pomeriggio del giorno di Natale, l'equipaggio fece la quinta trasmissione televisiva.[31] In questa occasione effettuarono un tour della navetta spaziale, mostrando come gli astronauti vivevano nello spazio. Al termine della trasmissione trovarono, nello scompartimento dedicato al cibo, un piccolo regalo fattogli da Deke Slayton: una vera cena con tacchino ripieno in una confezione uguale a quelle in dotazione alle truppe impegnate in Vietnam.[32] Un'altra sorpresa di Slayton furono tre piccole bottiglie contenenti brandy; Borman decise che non sarebbero state aperte fino al rientro sulla Terra. Esse rimasero, tuttavia, chiuse per diversi anni dopo il volo.[33] Gli astronauti trovarono anche piccoli regali da parte delle loro mogli. Nel giorno successivo, circa 124 ore dall'inizio della missione, la sesta ed ultima trasmissione televisiva dall'Apollo 8 mostrò le più belle immagini della Terra fino a quel momento riprese.[34]

Dopo due giorni trascorsi senza problemi, l'equipaggio iniziò le preparazioni per il rientro. Il computer avrebbe controllato tutta la delicata fase e l'equipaggio era incaricato di posizionare la navicella nell'assetto corretto.[35] Se il computer si fosse bloccato, Borman avrebbe comunque assunto il controllo.[35]

La traiettoria di ritorno, che normalmente potrebbe richiedere qualche correzione, fu abbastanza precisa e necessitò di una sola manovra correttiva di meno di 2 m/s. A soli 14 500 km dalla superficie della Terra, l'equipaggio separò il modulo di comando dal modulo di servizio, non più necessario.[24][35] Sei minuti prima di incontrare l'atmosfera terrestre, l'equipaggio vide la Luna sorgere sopra l'orizzonte della Terra, proprio come avevano previsto i responsabili della traiettoria.[36] Una volta che la capsula ebbe impattato con l'atmosfera, gli astronauti notarono che all'esterno della navicella si formava del plasma luminoso. Il veicolo iniziò, allora, a rallentare tanto che gli astronauti dovettero sopportare una decelerazione massima di 6,8 g (59 m/s2).[16] Durante tutta questa fase, il computer continuò a controllare la discesa, correggendo costantemente l'assetto. A 9.1 km di altezza sopra l'Oceano, venne rilasciato il paracadute stabilizzatore, seguito dall'apertura dei tre paracadute principali ad una altitudine di 3,0 km.[37]

Il modulo di comando dell'Apollo 8 sul ponte dalla USS Yorktown.

L'atterraggio in mare avvenne all'alba del 27 dicembre 1968[1], per la precisione alle ore 15.51 UTC. Il punto di atterraggio fu a soli 2,6 chilometri dal punto precedentemente calcolato, ufficialmente indicato nelle coordinate 8°8'N 165°1'W, nell'Oceano Pacifico, a sud delle Hawaii.[37]

Come successe per l'Apollo 7, la capsula entrò in mare con la punta sott'acqua, in una posizione indicata come stable 2.[16] Anche in questo caso non sorsero comunque problemi a raddrizzare la capsula mediante il gonfiaggio degli appositi sacchi d'aria, cosa che avvenne circa 6 minuti più tardi.[16][21] Elicotteri ed aerei sorvolarono l'Apollo 8 però, per vari motivi di sicurezza, i sommozzatori vennero portati verso la capsula solo dopo il levare del sole, ben 43 minuti dopo l'ammaraggio vero e proprio. Gli astronauti vennero dunque recuperati da un elicottero e portati a bordo della portaerei USS Yorktown.[16][36]

Importanza per il programma Apollo[modifica | modifica wikitesto]

Fu una decisione molto rischiosa quella presa dalla NASA di eseguire il primo lancio di un razzo Saturn V con equipaggio per una missione verso la Luna precedentemente non programmata. Dal punto di vista tecnico comunque tale missione poté essere valutata come una delle più riuscite e meno problematiche di tutto il programma Apollo. Si trattò in fondo di una enorme motivazione raggiunta tramite tale successo in quanto era stato dimostrato che la promessa del Presidente Kennedy, cioè di raggiungere la Luna entro il 1969, poteva essere un traguardo da raggiungere molto realisticamente. Il 1968, per gli Stati Uniti d'America, era stato un anno molto difficile dal punto di vista della politica interna. La guerra del Vietnam, gli assassini di Martin Luther King e Robert Kennedy nonché le proteste degli studenti avevano caratterizzato tale anno. La missione perfetta dell'Apollo 8 fu un grande successo perché significò la conclusione di un anno con un'esperienza positiva per la popolazione americana.

Carriera degli astronauti[modifica | modifica wikitesto]

Gli astronauti di Apollo 8 si recano verso la piattaforma di lancio.

Per Borman fu l'ultima missione, lasciò la NASA e iniziò a lavorare come consulente per la Eastern Air Lines, dove in pochi anni divenne amministratore delegato[38]. Lovell fu designato per sbarcare sulla Luna con la missione Apollo 13[39], che sfortunatamente ebbe qualche problema e non fu possibile completare la missione con l'allunaggio. Rimane l'unico uomo ad aver viaggiato verso la Luna due volte senza esserci mai sbarcato. Si ritirò nel 1973 e condusse una vita da uomo d'affari in varie società private. Per Anders fu l'unico volo spaziale della sua carriera di astronauta; ricoprì ruoli federali fino al 1977, concludendo con un posto di ambasciatore in Norvegia, dopo del quale si dedicò anche lui al settore privato[40].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c d e (EN) Apollo 8, su NASA, 21 dicembre 2017. URL consultato il 6 giugno 2018.
  2. ^ Collins 2001, pp. 288–294
  3. ^ a b Baker 1981
  4. ^ a b c Ivan D. Ertel, Roland W. Newkirk e Courtney G. Brooks, Part 2 (N): Recovery, Spacecraft Redefinition, and First Manned Apollo Flight: August through September 1968, in The Apollo Spacecraft: A Chronology, IV, Washington, D.C., NASA, 1969–1978, LCCN 69060008, OCLC 23818. URL consultato il 29 gennaio 2008 (archiviato il 5 febbraio 2008).
  5. ^ Courtney G. Brooks, James M. Grimwood e Loyd S., Jr. Swenson, The Apollo 8 Decision, in Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, Foreword by Samuel C. Phillips, NASA History Series, Washington, D.C., Scientific and Technical Information Branch, NASA, 1979, ISBN 978-0-486-46756-6, OCLC 4664449. URL consultato il 29 gennaio 2008.
  6. ^ Courtney G. Brooks, James M. Grimwood e Loyd S., Jr. Swenson, Proposal for a Lunar Orbit Mission, in Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, Foreword by Samuel C. Phillips, NASA History Series, Washington, D.C., Scientific and Technical Information Branch, NASA, 1979, ISBN 978-0-486-46756-6, OCLC 4664449. URL consultato il 29 gennaio 2008.
  7. ^ Courtney G. Brooks, James M. Grimwood e Loyd S., Jr. Swenson, Selecting and Training Crews, in Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, Foreword by Samuel C. Phillips, NASA History Series, Washington, D.C., Scientific and Technical Information Branch, NASA, 1979, ISBN 978-0-486-46756-6, OCLC 4664449. URL consultato il 29 gennaio 2008.
  8. ^ Chaikin 1994, p. 76
  9. ^ Poised for the Leap, in Time (New York), 6 dicembre 1968. URL consultato il 15 dicembre 2011.
  10. ^ Richard Benke, Astronauts look back 30 years after historic lunar launch, in The Augusta Chronicle (Augusta, GA), Morris Communications, 21 dicembre 1998. URL consultato il 28 giugno 2013.
  11. ^ a b Zimmerman 1998
  12. ^ Ivan D. Ertel, Roland W. Newkirk e Courtney G. Brooks, Appendix 6: Crews and Support for Manned Apollo Flights, in The Apollo Spacecraft: A Chronology, Compiled by Sally D. Gates, History Office, JSC, with Cyril E. Baker, Astronaut Office, JSC, IV, Washington, D.C., NASA, 1969–1978, LCCN 69060008, OCLC 23818. URL consultato il 29 gennaio 2008 (archiviato il 5 febbraio 2008).
  13. ^ Samuel C. Phillips, Lifting From a Sea of Flame, in Edgar M Cortright (a cura di), Apollo Expeditions to the Moon, Washington, D.C., NASA, 1975, OCLC 1623434. URL consultato il 28 gennaio 2008 (archiviato il 19 febbraio 2008). Chapter 9.5.
  14. ^ a b c d e Bilstein 1996, pp. 360–370
  15. ^ Courtney G. Brooks, James M. Grimwood e Loyd S., Jr. Swenson, Apollo 6: Saturn V's Shaky Dress Rehearsal, in Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, Foreword by Samuel C. Phillips, NASA History Series, Washington, D.C., Scientific and Technical Information Branch, NASA, 1979, ISBN 978-0-486-46756-6, OCLC 4664449. URL consultato il 1º febbraio 2008.
  16. ^ a b c d e f g h i j k l Richard W. Orloff, Apollo 8 - The Second Mission: Testing the CSM in Lunar Orbit, in Apollo by the Numbers: A Statistical Reference, NASA History Division, Office of Policy and Plans, NASA History Series, Washington, D.C., NASA, September 2004 [First published 2000], ISBN 0-16-050631-X, LCCN 00061677. URL consultato il 28 giugno 2013.
  17. ^ David S. Akens, Appendix H - Saturn at the Cape, in Saturn Illustrated Chronology, Huntsville, AL, Marshall Space Flight Center, 1971. URL consultato il 1º febbraio 2008 (archiviato il 7 marzo 2008).
  18. ^ Richard W. Orloff, Apollo 8 Timeline, in Apollo by the Numbers: A Statistical Reference, NASA History Division, Office of Policy and Plans, NASA History Series, Washington, D.C., NASA, September 2004 [First published 2000], ISBN 0-16-050631-X, LCCN 00061677. URL consultato il 28 giugno 2013.
  19. ^ SPS is the rocket engine of the SM. RCS are the small thrusters on its side.
  20. ^ Apollo 8 Press Kit (PDF) (Press kit), NASA, 15 dicembre 1968, pp. 33–34. URL consultato il 28 giugno 2013.
  21. ^ a b c d Courtney G. Brooks, James M. Grimwood e Loyd S., Jr. Swenson, Apollo 8: The First Lunar Voyage, in Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, Foreword by Samuel C. Phillips, NASA History Series, Washington, D.C., Scientific and Technical Information Branch, NASA, 1979, ISBN 978-0-486-46756-6, OCLC 4664449. URL consultato il 29 gennaio 2008.
  22. ^ Woods 2008, pp. 108–109
  23. ^ W. David Woods e Frank O'Brien, Day 1: Earth Orbit and Translunar Injection, in Apollo 8 Flight Journal, NASA, 22 aprile 2006. URL consultato il 7 febbraio 2008 (archiviato dall'url originale il 18 febbraio 2008).
  24. ^ a b c d e f g h i j k l Chariots For Apollo, ch11-6, su www.hq.nasa.gov. URL consultato il 7 giugno 2018.
  25. ^ a b c W. David Woods e Frank O'Brien, Day 1: Maroon Team, in Apollo 8 Flight Journal, NASA, 22 aprile 2006. URL consultato il 4 febbraio 2008 (archiviato dall'url originale il 7 gennaio 2008).
  26. ^ W. David Woods e Frank O'Brien, Day 1: The Green Team and Separation, in Apollo 8 Flight Journal, NASA, 2006. URL consultato il 29 ottobre 2008 (archiviato dall'url originale il 23 settembre 2008). TIMETAG 003:42:55.
  27. ^ W. David Woods e Frank O'Brien, Day 2: Green Team, in Apollo 8 Flight Journal, NASA, 22 aprile 2006. URL consultato il 30 gennaio 2008 (archiviato dall'url originale l'11 marzo 2008).
  28. ^ Collins 2001, p. 306
  29. ^ Tony Quine, Addicted to space: An appreciation of Anousheh Ansari, Part II, in Spaceflight, vol. 49, nº 4, British Interplanetary Society, April 2007, p. 144, ISSN 0038-6340 (WC · ACNP).
  30. ^ Inessa B Kozlovskaya, Jacob J. Bloomberg e Charles S. Layne, The Effects of Long-Duration Space Flight on Eye, Head, and Trunk Coordination During Locomotion, in Life Sciences Data Archive, Lyndon B. Johnson Space Center, 2004. URL consultato il 28 giugno 2013.
  31. ^ Apollo 8: Leaving the Cradle, Spacecraft Films/20th Century Fox Home Entertainment, 2003.
  32. ^ Wilford 1973, p. 68
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  35. ^ a b c Chaikin 1998, pp. 127–128
  36. ^ a b W. David Woods e Frank O'Brien, Day 6: The Maroon Team - Splashdown, in Apollo 8 Flight Journal, NASA, 22 aprile 2006. URL consultato il 4 febbraio 2008 (archiviato dall'url originale il 6 febbraio 2008).
  37. ^ a b (EN) Apollo 8 Mission report (PDF), su web.archive.org. URL consultato il 15 giugno 2018.
  38. ^ Astronaut Bio: Frank Borman, su www.jsc.nasa.gov. URL consultato il 7 giugno 2018.
  39. ^ Astronaut Bio: James A. Lovell, su www.jsc.nasa.gov. URL consultato il 7 giugno 2018.
  40. ^ Astronaut Bio: William Anders, su www.jsc.nasa.gov. URL consultato il 7 giugno 2018.

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