Il sogno marziano di Wernher von Braun

Nel 1969 von Braun elaborò un progetto di missione su Marte che prevedeva quattro elementi chiave, il Saturno V, lo shuttle nucleare, il modulo missione Mars e un modulo escursione su Marte per un singolo volo su Marte e ritorno.

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La corsa alla conquista dello spazio partì male per gli americani, in netto svantaggio rispetto ai sovietici che furono i primi a mettere in orbita un satellite artificiale, lo Sputnik 1 e il 12 aprile 1961 furono ancora i sovietici a battere sul tempo gli avversari americani quando il cosmonauta Yuri Gagarin divenne il primo essere umano ad orbitare attorno alla Terra. Fu allora che il neo presidente degli Stati Uniti John F. Kennedy, il 25 maggio 1961, annunciò al Congresso di aver chiesto alla NASA lo sforzo necessario a superare l’avversario.

Abbiamo deciso di andare sulla Luna

Qualche mese più tardi, il 12 settembre 1962, nello stadio della Rice University, davanti a oltre 35.000 persone, dopo una lunga introduzione sui vantaggi del progresso e sull’importanza di arrivare per primi per garantire ai cittadini la leadership del Pianeta, Kennedy annunciò: “Abbiamo deciso di andare sulla Luna. Abbiamo deciso di andare sulla Luna questo decennio e di fare altre cose, non perché siano semplici, ma perché sono difficili, perché questo obiettivo ci permetterà di organizzare e di mettere alla prova il meglio delle nostre energie e capacità, perché questa è una sfida che vogliamo accettare, non abbiamo intenzione di rimandarla e abbiamo intenzione di vincerla, così come le altre”.

Con il suo discorso lungo 33 minuti, Kennedy spiegò al popolo americano l’importanza della conquista della luna e chiuse con queste parole:

Molti anni fa, al grande esploratore inglese George Mallory, che sarebbe poi morto sul Monte Everest, fu chiesto perché volesse scalarlo. E lui risposte “Perché è lì”. Beh, lo spazio è lì e noi lo scaleremo, e la Luna e i pianeti lì fuori e le nuove speranze di conoscenza e di pace lì fuori. E, quindi, visto che stiamo per salpare, chiediamo la benedizione di Dio per l’avventura più pericolosa e rischiosa e grandiosa avventura in cui l’essere umano si sia mai imbarcato. Grazie”.

Con un grande sforzo tecnologico e con il sacrificio di alcuni uomini, gli americani giunsero sulla luna il 20 luglio del 1969 grazie anche alle idee geniali di un ingegnere missilistico che progettò il vettore lunare Saturn V. Quell’ingegnere era il tedesco Wernher von Braun che poche settimane prima dell”allunaggio stava progettando un piano per inviare spedizioni umane su Marte, nel tentativo di coronare un sogno.

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In piena corsa alla conquista della Luna, a metà anni ’60, la NASA era alla ricerca di fondi da utilizzare per sviluppare ulteriormente l’Apollo per lunghe permanenze sul suolo lunare e per collegare stazioni spaziali in orbita terrestre. Tuttavia i fondi per realizzare questi progetti iniziarono a venir meno già con il primo sbarco lunare e il futuro della conquista dello spazio con equipaggi umani era fortemente in dubbio.

Già nel 1967, la NASA stava studiando la possibilità di sostituire i suoi vettori sacrificabili con uno shuttle riutilizzabile in grado di effettuare frequenti voli verso l’orbita terrestre dove una stazione spaziale avrebbe potuto collegare la Terra con la Luna e forse con Marte.

Nel 1968, la NASA si rese conto che avrebbe dovuto ridurre il costo del volo spaziale riutilizzando l’hardware aggiungendo diversi concetti, tra i quali quello di riutilizzabilità. Nel 1969 von Braun elaborò un progetto di missione su Marte che prevedeva quattro elementi chiave, il Saturno V, lo shuttle nucleare, il modulo missione Mars e un modulo escursione su Marte per un singolo volo su Marte e ritorno.

Secondo il progetto di Von Braun la missione doveva iniziare dall’orbita terrestre dove si sarebbero montate tre navette a propulsione atomica in parallelo. Stadi cilindrici ciascuno con un propulsore nerva in sostituzione del classico propulsore chimico. Un propulsore nucleare avrebbe permesso l’eliminazione del pesante serbatoio dell’ossidante, riducendo la massa totale dell’astronave.

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L’idrogeno liquido pompato all’interno del reattore nucleare avrebbe raggiunto un’alta velocità di fuga scaricato attraverso un ugello convenzionale. Lo shuttle nucleare avrebbe generato un rapporto spinta / massa maggiore rispetto a un razzo chimico convenzionale accelerando un dato carico utile a una velocità maggiore, riducendo i tempi di trasferimento.

La parte centrale dello Shuttle nucleare avrebbe trasportato un modulo missione in cima collegato al modulo di esplorazione protetto da un guscio. Finita la fase di accelerazione i due moduli di spinta si sarebbero sganciati per tornare in orbita attorno alla Terra per essere recuperati e riutilizzati.

La massa dell’astronave che avrebbe dovuto portare sei uomini su Marte era colossale. Con i suoi 82 metri di lunghezza, il veicolo assemblato avrebbe raggiunto un peso di 726.180 kg in orbita terrestre.

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Von Braun aveva pensato di far volare le astronavi in coppia, una che fungeva da rifugio sicuro per l’equipaggio della seconda, nel caso in cui fosse andato storto qualcosa all’andata o al ritorno. Ogni navetta nucleare sarebbe stata lunga 48,7 metri, con un diametro di 10 metri e un peso di 210.000 kg. Dopo che i booster esterni avessero concluso la loro fase di spinta, una volta sganciati il peso dell’astronave sarebbe sceso a 306.180 kg.

I booster pensati da Von Braun si sarebbero comportati un po’ come gli attuali booster Falcon 9 della SpaceX conservando un po’ di propellente per rientrare alla base in volo controllato.

Von Braun calcolò che ci sarebbero voluti nove mesi per arrivare su Marte ma non c’erano certezze sulla possibilità che gli esseri umani non avrebbero avuto problemi in assenza di gravità per un tempo cosi lungo, per questo escogitò di unire muso a muso i due moduli di missione realizzando una struttura rigida dalla lunghezza di 164 metri che, ruotando intorno ad un centro comune, avrebbe creato una spinta assimilabile a una gravità seppur ridotta.

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In quegli anni si sapeva poco sulla permanenza a lungo termine nello spazio in quanto la missione più lunga era durata solo due settimane, ma già allora c’erano delle indicazioni che degli effetti della mancanza di peso come il processo di decalcificazione e la perdita di tono muscolare. Il viaggio su Marte sarebbe durato nove mesi, ma i tre membri che non sarebbero discesi sul pianeta rosso sarebbero rimasti senza peso per 21 mesi.

Durante il viaggio di nove mesi l’equipaggio avrebbe avuto a disposizione un habitat spazioso, una sezione cilindrica di 2,2 metri di diametro e di 12,7 metri di lunghezza. Questo spazio pressurizzato avrebbe ospitato 4 ponti collegati da un tunnel di accesso che avrebbe potuto essere utilizzato come rifugio antiradiazioni in caso di tempesta solare.

Durante il volo l’equipaggio avrebbe registrato e osservato lo stato fisico del corpo umano, conducendo osservazioni astrofisiche e una varietà di esperimenti. Le finestre utili per raggiungere Marte si aprono ogni due anni circa e Von Braun propose la data del 12 novembre 1981 per la partenza dalla terra della prima missione verso Marte, una data ritenuta abbastanza lontana per sviluppare tutti i sistemi necessari. L’arrivo previsto era fissato al 9 agosto del 1982.

Una volta giunti nei pressi di Marte il booster avrebbe rallentato l’astronave che sarebbe rimasta in orbita per 10 settimane inviando sonde per raccogliere campioni da studiare. Tre membri della missione sarebbero scesi sul pianeta rosso e vi sarebbero rimasti per un periodo di 30-60 giorni. Il modulo di atterraggio di forma conica sarebbe stato in grado di mantenere in vita i tre astronauti per 30-60 giorni e avrebbe avuto un peso di 50.900 kg prima di consumare il propellente per la decelerazione combinata con la resistenza della tenue atmosfera marziana e all’utiizzo di paracadute.

Il Mars Excursion Module avrebbe fornito il sostentamento vitale all’equipaggio, l’accesso alla superficie e un laboratorio. Dopo uno o due mesi la sezione di risalita si sarebbe distaccata per riportare i tre astronauti in orbita. Sarebbe stato un viaggio di andata e ritorno sulla Terra senza la possibilità di stabilire una base permanente sul pianeta rosso.

L’astronave sarebbe ripartita per la Terra da Marte il 28 ottobre 1982, ma il volo di ritorno avrebbe portato l’equipaggio nei pressi di Venere il 28 febbraio 1983 offrendo la possibilità di sganciare sonde artificiali per studiare il pianeta gemello della Terra. Gli astronauti sarebbero rientrati sulla terra il 14 agosto del 1983 per agganciarsi alla base orbitale in costruzione a partire dall’inizio della missione.

Ma il piano di Von Braun era tutt’altro che perfetto in quanto si basava per lo più su tecnologie non testate o non sviluppate del tutto. Lo Shuttle nucleare, la base orbitale e lo space Shuttle non esistevano se non sulla carta. Nel 1969 non c’era nessuna possibilità che le idee di Von Braun venissero prese sul serio e finanziate visto anche il calo dell’interesse già dopo la prima missione lunare umana. Ma dopo 50 anni le idee del visionario Von Braun non sono state dimenticate e la NASA ha di nuovo intenzione di tornare a compiere grandi imprese, tornare sulla luna nel 2024 e realizzare una base permanente nel 2028.

Wernher von Braun Aveva guidato il programma missilistico tedesco dalla metà degli anni ’30 fino alla fine della guerra nel 1945, prima di trasferirsi negli Stati Uniti e offrire il suo genio ingegneristico per realizzare i giganteschi razzi Saturno V che portarono gli umani sulla Luna.

Dopo la fine delle missioni Apollo, von Braun si trasferì al quartier generale della NASA, occupandosi della pianificazione a lungo raggio, ma le sue idee erano molto più avanti per i tempi.

Von Braun lasciò la NASA nel 1972 per lavorare per una compagnia aerospaziale americana. Nel 1973 gli fu diagnosticato un cancro ai reni, ma continuò a parlare nei college e nelle università, contribuendo infine a fondare la National Space Society nel 1975.

La sua cattiva salute lo costrinse a ritirarsi nel 1976 e morì nel 1977, ma non prima di ricevere la US National Medal of Science.

Il suo sogno è ancora vivo in molti di noi.

Fonte: https://www.skyatnightmagazine.com/space-missions/wernher-von-brauns-forgotten-mission-mars/