Programma X-15

Patrizia Favaron Premessa Che lo spazio esterno fosse “interessante”, che oltre l’atmosfera vi fosse qualcosa da studiare ed esplorare, lo avevano intuito non pochi ormai più di un secolo fa – i nomi di Hermann Julius Oberth, Konstantin Eduardovic Ciolkovsky e Robert Goddard stanno lì a dimostrarlo. Ed i primi esperimenti di missilistica mostrarono come, in fondo, fosse possibile portare dei manufatti sin lassù. Manufatti, sì, ma persone? La cosa era un po’ più difficile, soprattutto perché insieme ad esse era (è) necessario spedire nello spazio anche quintali di sistemi di sostentamento della vita, scudi termici, schermi antiradiazioni, acqua, ossigeno, provviste… A dire il vero, qualcuno si era spinto molto in alto a bordo di aerostati progettati per le altissime quote: Auguste Piccard aveva superato i 16km, ed i voli “Osoaviakhim-1” (Unione Sovietica) ed “Explorer II” (Stati Uniti) avevano raggiunto rispettivamente 22 e 22.1km. Ma dirlo “spazio”, sarebbe un po’ improprio: dopotutto un aerostato ha bisogno di un mezzo entro il quale galleggiare, cioè, aria. Potrà spingersi molto in alto, ma dovrà comunque rimanere nell’atmosfera. In base ad una convenzione piuttosto condivisa, lo spazio vero e proprio inizia alla quota della “linea di Karman”, a circa 100km sopra il livello medio del mare. Cento chilometri che sono un niente rispetto al raggio terrestre (circa 6366km), ma, animali terragnoli come noi umani devono fare una bella fatica per arrivarci. E non che il viaggio sia di per sé privo di pericoli. Con l’aumento della quota la pressione dell’aria diminuisce progressivamente, sin praticamente a svanire. Alla quota del Monte Everest, 8488m, l’aria è già così poca che sopravvivervi per anche solo qualche ora richiede un allenamento estremo (che spesso neanche basta). Non solo: la temperatura, così confortevole (‘nzomma… 🤦‍♀️) presso il suolo, scende molto, e già alla quota tutto sommato modesta dei voli di linea ha un valore dell’ordine di -50 °C. Insomma: renderci conto per esperienza diretta personale, a pelle, della presenza di strati di atmosfera con proprietà diverse fuori dalla nostra portata non è cosa indolore, e può avvenire con fatica solo grazie a strumenti come le radiosonde portate in quota dai palloni meteorologici. L’immagine qui sopra la conosco bene. Eppure, tutte le volte che la riguardo non posso fare a meno di provare un senso, insieme, di timore e di meraviglia: l’atmosfera, tutta, quella nella quale abitiamo, è davvero una pellicina sottilissima. Cento chilometri… Se la Terra fosse ridotta di colpo alle dimensioni di una palla da basket, l’atmosfera sarebbe spessa … Spessa quanto? Per scoprirlo basta che facciamo una semplice proporzione: 100 km : 6366 km = X cm : 12 cm e cioè, X = 0.1885 cm. Neanche due millimetri. E la nostra cara troposfera, con i suoi 10 km di spessore, non arriverebbe a due decimi di millimetro. (Sarà il caso che di questo staterello ci prendiamo molta cura: non abbiamo altro posto dove andare…) Un’epopea quasi dimenticata La conquista umana dello spazio, così come l’ho definito, non è avvenuta nel 1961 con la storica missione di Yuri Gagarin. A lui, eroe avanguardista, il merito di aver compiuto il primo volo orbitale (su una capsula che i piloti collaudatori di questi tempi non faticherebbero a definire una cassa da morto). Ma la nostra storia comincia nel 1959, con l’avvio del programma X-15 (la progettazione era iniziata alcuni anni prima). Programma di ricerca e sviluppo, che si protrarrà sino al 1967, ben dentro l’”era spaziale” intesa nel modo comune. Ma cos’era l’X-15? Ecco, più o meno una roba così: Eccolo, qui sopra. In apparenza un “aereo”, con impostazione di tipo monoplano, monoposto, con propulsore a razzo. Come operava? Veniva agganciato al pilone dell’ala dell’aereo-laboratorio della NASA, un B-52 modificato, che si occupava di portarlo in quota – il consumo di carburante negli strati più bassi dell’atmosfera sarebbe stato talmente elevato da rendere impossibile un decollo da terra. All’inizio della missione, una volta raggiunta la quota prevista, l’X-15 veniva sganciato. Un esemplare di X-15-2, pochi secondi dopo lo sgancio dal B-52 della NASA (operato dalla USAF); si notino i due enormi serbatoi supplementari. Qualche secondo dopo, perduta un poco di quota e raggiunta la distanza di sicurezza, il pilota accendeva i motori a razzo, e l’X-15 accelerava mentre una ripida cabrata gli faceva guadagnare velocemente quota. Raggiunta la quota di picco, che in alcune missioni raggiungeva o si avvicinava molto ai 100 km dal suolo, picchiava e riguadagnava l’atmosfera più densa, e planando come un aliante raggiungeva la base di destinazione, un lago salato presso la base di Edwards (od una delle altre località designate in caso di emergenza). A dirla così sembra una cosa quasi facile. Ma, come spesso accade, sono i dettagli la parte più allarmante dell’intera storia. Intanto. Per risparmiare peso, l’X-15 disponeva di un carrello anteriore ma non di un carrello posteriore. Al momento dell’atterraggio sganciava la parte inferiore della coda, e toccava il suolo su due pattini. Un’impresa così, però, non puoi compierla sulla pista di un normale aeroporto, o in un prato, o su un’autostrada. Le missioni così dovevano terminare sulla superficie di un lago salato non lontano dalla base USAF di Edwards, in California. Certo, come da tradizione NASA esistevano diversi punti di atterraggio alternativi da usare in caso di “abort” della missione. Ma non era il caso di provarci… Un airframe avveniristico… Con gli occhi di una persona nata negli anni ’60 del secolo scorso, l’X-15 ricordava un aeroplano realmente utilizzato (e, a questo mi dicono, piuttosto famigerato): l’F-104. Ali molto corte, profilo molto allungato, adatto al volo in regime supersonico e, nel caso dell’X-15, ipersonico. La somiglianza esteriore, però, si fermava alla superficie. Progettato per raggiungere e superare velocità superiori a Mach 6, l’X-15 doveva essere in grado di resistere alle tremende temperature incontrate nei momenti di massima velocità. E infatti: la superficie esterna era realizzata in Inconel, una lega aeronautica di pregio in grado di conservare buone proprietà meccaniche anche ad alta temperatura. L’abitacolo, in alluminio, era separato dalla struttura della fusoliera, così da garantire al pilota