Apollo 15

L'Apollo 15 non nacque come la missione che finì per essere. Nei piani iniziali figurava come un'ennesima missione H, simile ad Apollo 12 e 14: appena due giorni sulla Luna, due uscite a piedi e un pacchetto di strumenti da lasciare sulla superficie. La svolta arrivò nel settembre 1970, quando la NASA cancellò due missioni del programma per motivi di bilancio. La riorganizzazione trasformò l'Apollo 15 nella prima di tre missioni estese, le J, con un modulo lunare rinforzato capace di rimanere fino a 75 ore sulla superficie, un veicolo a ruote per allontanarsi dal punto di allunaggio e un modulo di servizio carico di strumenti di osservazione orbitale.

Con il cambio di categoria mutò anche la destinazione. Il comitato di selezione dei siti esitava tra due candidati: il cratere Marius, circondato da piccole cupole di possibile origine vulcanica, e Hadley Rille, un solco profondo ai margini del Mare Imbrium e ai piedi degli Appennini. Fu scelto Hadley, fino ad allora riservato all'Apollo 19, uno dei voli cancellati. Era la prima volta che un allunaggio non restava confinato alla fascia equatoriale, e il sito prometteva molto: materiale proveniente da zone più profonde della Luna, un solco sinuoso forse aperto dal vulcanismo e, inoltre, una posizione che completava meglio la rete di sismometri lasciata dalle spedizioni precedenti. Il prezzo era alto. La NASA non disponeva di immagini ad alta risoluzione della zona, che nessuno aveva voluto rischiare in missioni precedenti per l'asperità del terreno, e la vicinanza delle montagne imponeva una traiettoria di avvicinamento di 26 gradi, molto più ripida dei 15 gradi degli allunaggi precedenti.

Il comando andò a David Scott, veterano del Gemini 8 e dell'Apollo 9, affiancato da due esordienti: Alfred Worden come pilota del modulo di comando e James Irwin come pilota del modulo lunare. I tre erano stati l'equipaggio di riserva dell'Apollo 12, per cui conoscevano già bene le navicelle e poterono dedicare buona parte della preparazione alla geologia. L'equipaggio di riserva era formato da Richard Gordon, Vance Brand e il geologo Harrison Schmitt.

Schmitt fu un tassello chiave di quella formazione. Aveva messo in contatto gli astronauti con Lee Silver, geologo del Caltech, un professore capace di contagiare entusiasmo per il lavoro sul campo. Scott, deciso a far sì che il suo equipaggio riportasse il massimo dei dati scientifici, si incontrò con Silver nell'aprile 1970 per progettare il programma. Nei 20 mesi di addestramento ci fu un'uscita sul campo circa ogni mese. All'inizio Silver portava i comandanti e i piloti del modulo lunare di entrambi gli equipaggi in Arizona e Nuovo Messico come se si trattasse di una normale lezione di geologia; con l'avvicinarsi del lancio, gli esercizi divennero più realistici. Vicino alla gola del Rio Grande gli astronauti camminavano con modelli degli zaini che avrebbero portato sulla Luna e parlavano via radio con un CAPCOM installato in una tenda. Accanto sedeva un geologo che non conosceva la zona e che doveva interpretare i ritrovamenti solo a partire dalle descrizioni, un metodo che insegnò all'equipaggio a raccontare un paesaggio a chi non poteva vederlo. Scott, che si considerava un dilettante serio, finì per apprezzare la geologia sul campo. Come riserva, Schmitt stimolava inoltre una sana competizione tra i due equipaggi.

Worden seguì un'altra strada. Trascorse lunghi periodi negli stabilimenti della North American Rockwell a Downey (California), dove si costruiva la navicella, e si formò con il geologo Farouk El-Baz. Insieme studiarono mappe e fotografie dei crateri che avrebbe sorvolato in solitaria, e Worden imparò a descrivere il rilievo in modo utile per gli scienziati che avrebbero ascoltato le sue trasmissioni. Era solito accompagnare i compagni nelle uscite sul campo, anche se spesso da un aereo che simulava la velocità con cui il paesaggio lunare sarebbe scorso sotto la navicella.

Il modulo di comando e servizio CSM-112 ricevette il nominativo Endeavour, in omaggio alla nave di James Cook: Scott ricordò che quel viaggio era stato la prima spedizione marittima di carattere puramente scientifico, così come l'Apollo 15 era la prima missione lunare con la scienza come asse portante. A bordo viaggiò un piccolo pezzo di legno della nave. Il modulo lunare LM-10 fu chiamato Falcon, dalla mascotte dell'Accademia dell'Aeronautica, e portò due piume di falco sulla Luna in riconoscimento all'origine militare dei suoi membri.

Le nuove esigenze fecero ingrassare il modulo lunare fino a circa 36.000 libbre, 4.000 in più rispetto ai modelli precedenti. Per poterlo lanciare, la NASA orientò il decollo più verso sud rispetto alle missioni precedenti e abbassò l'orbita di parcheggio terrestre a 166 chilometri, due aggiustamenti che guadagnavano capacità di carico per il Saturn V AS-510.

La NASA pensava fin dai primi anni Sessanta a un veicolo per la superficie lunare, ma decise di costruirlo solo nel maggio 1969. La Boeing ricevette il contratto per fabbricare tre unità, e i sovraccosti, soprattutto nel sistema di navigazione, attirarono l'attenzione della stampa in un momento di tagli e di stanchezza del pubblico nei confronti del programma spaziale. Il risultato fu una macchina ingegnosa: piegato occupava uno spazio di 1,5 per 0,5 metri nello stadio di discesa del modulo lunare; vuoto pesava 209 kg e, con i due astronauti e la loro attrezzatura, circa 700 kg. Ogni ruota aveva il proprio motore elettrico da 200 W e, sebbene entrambi potessero guidarlo, lo faceva sempre il comandante, mentre il pilota del modulo lunare lo aiutava a orientarsi. A 10 o 12 km/h, gli astronauti poterono per la prima volta allontanarsi dal modulo e conservare tempo per il lavoro scientifico.

Il veicolo portava una telecamera manovrata a distanza da Houston, affidata a Ed Fendell, e un'unità di collegamento che ritrasmetteva voce e dati verso la Terra. L'immagine non aveva la qualità delle fotografie fisse, ma permetteva ai geologi del controllo missione di seguire quasi in diretta ciò che facevano Scott e Irwin. Sul veicolo dell'Apollo 15 figurava una targa con l'iscrizione «Man's First Wheels on the Moon, Delivered by Falcon, July 30, 1971».

L'Apollo 15 decollò dal complesso 39A il 26 luglio 1971, non appena si aprì una finestra di lancio di due ore e 37 minuti calcolata per raggiungere Hadley con l'illuminazione adeguata. Dopo poco meno di dodici minuti di ascesa, il terzo stadio S-IVB lasciò la navicella in orbita di parcheggio, dove equipaggio e controllo verificarono i sistemi per circa due ore e 40 minuti prima dell'iniezione translunare. Una volta separata dalla navicella, la S-IVB si diresse deliberatamente contro la Luna; il suo impatto, pur cadendo a 146 km dal punto previsto, fu registrato dai sismometri lasciati dall'Apollo 12 e dall'Apollo 14.

Il viaggio di andata non fu privo di spaventi. Controllando il modulo lunare, l'equipaggio trovò rotto il vetro di un indicatore, i cui frammenti fluttuavano nella cabina e dovettero essere raccolti con cura. Il 29 luglio il motore principale del modulo di servizio frenò la navicella sulla faccia nascosta della Luna, senza contatto radio con la Terra. Al ripristino della comunicazione, Scott si attardò a descrivere la bellezza del paesaggio prima di fornire i dati dell'accensione, per la disperazione di Alan Shepard, che a Houston attendeva un'intervista televisiva.

Dall'Apollo 14 in poi, era il modulo di servizio stesso ad abbassare l'orbita prima della separazione per risparmiare carburante al modulo lunare, molto più pesante nelle missioni J. Durante la notte tra il 29 e il 30 luglio, il controllo missione notò che le concentrazioni di massa del sottosuolo lunare stavano deformando l'orbita e avvicinando troppo il suo punto più basso, così fu necessario correggerla con i propulsori di controllo d'assetto. Risolto il problema, Falcon si separò da Endeavour con circa 25 minuti di ritardo e Worden portò la sua navicella su un'orbita quasi circolare per iniziare il lavoro scientifico.

La discesa lungo il pendio degli Appennini fu impegnativa. La traiettoria arrivava deviata e i crateri che Scott aveva memorizzato nel simulatore erano difficili da riconoscere con la luce reale; negli ultimi metri la polvere sollevata dal motore nascose completamente il suolo. Falcon si posò il 30 luglio con circa 103 secondi di carburante disponibile, a circa 550 metri dal punto previsto e sul bordo di un piccolo cratere, con un'inclinazione notevole e in quello che fu probabilmente l'allunaggio più duro di tutto il programma.

Poiché Falcon doveva trascorrere quasi tre giorni sulla Luna ed era arrivato nel tardo pomeriggio secondo l'orario di Houston, Scott volle rispettare il ritmo di sonno dell'equipaggio: prima si sarebbe dormito, poi si sarebbe usciti. Prima, però, aprì il portello superiore del modulo, quello normalmente usato per l'attracco, e trascorse mezz'ora affacciato a descrivere e fotografare l'ambiente circostante. Era la lezione di Silver: salire su un punto elevato per riconoscere un terreno nuovo. Slayton e altri responsabili si opponevano per l'ossigeno che sarebbe andato perso, ma Scott la spuntò e sfruttò quell'unica uscita «in piedi» di tutto il programma per pianificare la giornata successiva. Dopo, Scott e Irwin si tolsero le tute per dormire, primi astronauti a farlo sulla Luna.

Scott e Irwin divennero il settimo e l'ottavo uomo a calpestare la Luna. Dispiegare il veicolo lunare, ripiegato in un vano dello stadio di discesa, costò più del previsto per via dell'inclinazione del modulo, finché gli esperti di Houston suggerirono di sollevare la parte anteriore mentre lo tiravano. Durante il controllo, una batteria segnò tensione zero, anche se era solo un guasto dell'indicatore. Più serio fu il fatto che lo sterzo delle ruote anteriori non rispondeva: Scott cambiò circuito di alimentazione e riprovò, senza risultato, così la prima escursione si svolse sterzando solo con le posteriori, che bastarono per manovrare. «Okay. Out of detent; we're moving», disse Scott a metà frase mentre si allontanava da Falcon: le prime parole di un essere umano al volante sulla Luna.

Il solco non si vedeva dal punto di allunaggio, ma comparve man mano che avanzavano sul terreno ondulato. Puntarono verso il cratere Elbow, un punto noto che permise al controllo missione di affinare la posizione reale del modulo, raccolsero campioni lì e proseguirono fino ai pressi del cratere St. George, alle pendici del monte Hadley Delta. Al ritorno, guidati dal sistema di navigazione del veicolo, avevano percorso circa 10,3 chilometri.

Restava da montare l'ALSEP, il pacchetto di esperimenti che avrebbe continuato a funzionare dopo la loro partenza, a circa 110 metri a ovest-nordovest del modulo. La parte più dura fu l'esperimento di flusso di calore, che richiedeva due perforazioni per alloggiare le sue sonde termiche. Scott riuscì ad aprire il primo foro fino a circa 172 centimetri e a posizionare la prima sonda, ma il trapano avanzava molto peggio del previsto e il secondo dovette essere rimandato. La prima uscita durò 6 ore e 32 minuti.

All'inizio della seconda uscita, il 1° agosto, Scott provò di nuovo l'interruttore e il disgiuntore dello sterzo anteriore e, con sorpresa di tutti, funzionò. Provò prima lo sterzo a quattro ruote, che risultò troppo sensibile, e mantenne solo quello anteriore per il resto della missione. Il percorso di andata e ritorno, di 12,5 chilometri, si diresse a sud, verso il fronte degli Appennini, per una strada più orientale di quella del giorno prima. La meta era il pendio di Hadley Delta, il cui scarpata era considerata un frammento esposto della crosta antecedente all'impatto che formò il Mare Imbrium: gli Appennini sarebbero blocchi sollevati e fratturati da quello scontro.

Nel cratere Spur trascorsero un'ora e raccolsero un frammento di anortosite di circa 270 grammi, composto soprattutto da anortite, che la stampa battezzò «Genesis Rock». La speranza di trovare una roccia simile era stata uno dei motivi per scegliere Hadley, e in un primo momento si pensò fosse un resto della crosta primordiale della Luna. Analisi successive le attribuirono circa 4.100 milioni di anni, più giovane della Luna stessa, sebbene resti un campione antichissimo; è conservata a Houston con il numero 15415. Nel viaggio di ritorno si fermarono sul bordo sud del cratere Dune, all'interno del gruppo di crateri del sud, che probabilmente si formò per la caduta di detriti di un grande impatto lontano e permetteva di campionare materiale di altre regioni senza percorrere grandi distanze.

Già al modulo, Scott tornò all'ALSEP, completò il secondo foro dell'esperimento termico alla stessa profondità e posizionò la sonda, anche se un tratto danneggiato del tubo di perforazione gli impedì di raggiungere il fondo: si fermò a 105 centimetri, mentre la prima occupava il tratto tra 47 e 152 centimetri. L'esperimento era stato attivato il 31 luglio e inviava dati validi sulla temperatura del sottosuolo. Scott iniziò poi a perforare per estrarre una carota profonda, ma dovette interrompere per mancanza di tempo. Dopo aver issato la bandiera, la seconda uscita terminò dopo 7 ore e 12 minuti.

La terza uscita, il 2 agosto, iniziò più tardi del previsto per lasciare riposare l'equipaggio e fu ridotta da sei a quattro ore e mezza. La prima cosa da fare era recuperare la carota profonda, e costò molto: estrarla dal suolo fece già perdere tempo e, una volta fuori, una morsa mal montata sul veicolo impedì di dividerla in tratti. Separarono solo due sezioni; il trapano e le altre quattro rimasero per il ritorno. Scott arrivò a chiedere se valesse la pena tanto sforzo, e il CAPCOM Joe Allen gli assicurò di sì. Aveva ragione: quella carota risultò uno dei pezzi più preziosi portati dalla Luna. Il prezzo fu rinunciare alla visita al North Complex, un gruppo di colline di possibile origine vulcanica.

Al suo posto tornarono al bordo di Hadley Rille, questa volta a nordovest del modulo, con soste ai crateri Scarp e Rim e a The Terrace. Il solco, lungo circa 80 chilometri, raggiunge lì circa 370 metri di profondità, con pareti inclinate di circa 25 gradi. Prima del programma Apollo alcuni scienziati lo attribuivano all'acqua; oggi si spiega con il vulcanismo, come un letto di lava o un tubo vulcanico il cui tetto è crollato. Sulla parete ovest fotografarono strati ben visibili, alcuni fino a circa 60 metri di spessore, probabilmente una sezione di colate del mare e forse di depositi piroclastici, e prelevarono un campione da uno sperone di roccia madre sul bordo, oltre a una carota doppia. Tra quanto raccolto nella missione c'erano basalti che andavano dai vescicolari e scoriacei ai densi con cristalli di oltre un centimetro, brecce simili a quelle dell'Apollo 14 e abbondante vetro. Al ritorno, recuperarono il resto della carota: separarono un'altra sezione e le tre restanti viaggiarono verso la Terra in un unico pezzo, più lungo del previsto.

Accanto a Falcon, Scott timbrava davanti alla telecamera, con una squadra del Servizio Postale, una busta primo giorno con due francobolli emessi proprio quel giorno e, subito dopo, lasciò cadere insieme un martello e una piuma di falco: entrambi toccarono il suolo nello stesso istante, come aveva previsto Galileo per la caduta senza resistenza dell'aria. L'idea era stata di Joe Allen, che cercava un esperimento divulgativo memorabile. Scott parcheggiò poi il veicolo lontano dal modulo perché la telecamera potesse filmare il decollo e, con la telecamera rivolta altrove, lasciò accanto a essa la statuetta in alluminio «Fallen Astronaut», di 8,9 centimetri, opera dell'artista belga Paul Van Hoeydonck, e una targa con i nomi di otto astronauti statunitensi e sei cosmonauti sovietici deceduti. A Houston disse che stava facendo pulizia intorno al veicolo, e non rivelò l'omaggio fino alla conferenza stampa successiva al volo. La terza uscita durò 4 ore, 49 minuti e 50 secondi.

Nelle tre uscite, il veicolo percorse 27,9 chilometri, e la coppia trascorse in totale circa 18 ore e mezza fuori dal modulo e raccolse 77 kg di campioni rappresentativi del fronte degli Appennini, del mare che circondava il punto di allunaggio e della roccia madre del bordo del solco. La navigazione funzionò senza difetti: la deriva del giroscopio fu praticamente nulla, l'errore alla distanza massima di 5,0 chilometri si aggirò sugli 0,3 chilometri, non fu mai necessario riallineare il sistema e gli errori di chiusura dei tre percorsi furono di 0, 100 e 200 metri. Anche l'unità di collegamento delle comunicazioni non diede problemi. A parte lo sterzo anteriore e alcune difficoltà con le cinture, l'equipaggio rimase molto soddisfatto della velocità del veicolo e della sua capacità di affrontare le pendenze.

Mentre i compagni esploravano Hadley, Worden completò 34 orbite in solitaria a bordo di Endeavour, con il proprio CAPCOM e la propria squadra di supporto. La baia SIM, uno spazio prima vuoto del modulo di servizio la cui porta era stata sganciata con esplosivi durante il viaggio di andata, riuniva una fotocamera panoramica e una cartografica, uno spettrometro a raggi gamma all'estremità di un'asta, uno spettrometro a raggi X, uno a particelle alfa, uno spettrometro di massa e un altimetro laser che si guastò a metà missione. I dati a raggi X mostrarono un flusso fluorescente maggiore del previsto e altopiani più ricchi di alluminio rispetto ai mari. Da un'orbita più inclinata rispetto alle missioni precedenti, Worden descrisse rilievi fino ad allora sconosciuti, e salutava ogni volta che recuperava il contatto uscendo dalla faccia nascosta con «Ciao, Terra. Saluti da Endeavour», in una lingua diversa ogni volta.

Falcon decollò dalla Luna il 2 agosto dopo 66 ore e 55 minuti sulla superficie e si riaggancio a Endeavour alla prima orbita. Una volta trasferiti i campioni, lo stadio di ascesa fu sganciato con un giro di ritardo per problemi nel verificarne la tenuta stagna e si schiantò sulla Luna, un impatto registrato dai sismometri degli Apollo 12, 14 e 15. I medici avevano rilevato irregolarità nel ritmo cardiaco di Scott e Irwin durante le uscite, che attribuirono a una carenza di potassio, sebbene non lo comunicarono all'equipaggio durante il volo.

I due giorni successivi furono dedicati alla scienza orbitale. Il 4 agosto, poco prima di intraprendere il ritorno, fu rilasciato dalla baia SIM il sottosatellite di particelle e campi PFS-1, destinato a studiare il plasma, le particelle e il campo magnetico dell'ambiente lunare e a cartografarne la gravità; inviò dati fino al gennaio 1973. Dopo 74 orbite, Endeavour puntò verso la Terra. Il giorno seguente, a circa 317.000 km da casa, Worden uscì all'esterno per circa 38 minuti per recuperare le cassette di pellicola delle fotocamere panoramica e cartografica, con Irwin affacciato al portello e la televisione in trasmissione. Compì tre viaggi fino alla baia SIM ed esaminò di passaggio lo stato degli strumenti. Fu la prima passeggiata spaziale compiuta lontano da qualsiasi corpo planetario e resta ancora oggi la più lontana dalla Terra.

Il 7 agosto il modulo di comando ammarò nel Pacifico settentrionale. Uno dei suoi tre paracadute si guastò dopo l'apertura, probabilmente danneggiato dallo spurgo del carburante, ma due bastarono per un ammaraggio sicuro. La nave USS Okinawa recuperò l'equipaggio dopo una missione di 12 giorni, 7 ore e 11 minuti.

Prima del volo, i tre astronauti avevano accettato di portare sulla Luna buste filateliche in cambio di circa 7.000 dollari ciascuno, che pensavano di riservare ai propri figli. L'intermediario fu Walter Eiermann, ben introdotto nel corpo degli astronauti, e l'acquirente fu il commerciante di francobolli della Germania Ovest Hermann Sieger. Scott portò a bordo circa 400 buste senza l'autorizzazione obbligatoria di Slayton; viaggiarono su Falcon fino alla superficie e, dopo il rientro, 100 finirono nelle mani di Sieger, che le vendette alla fine del 1971 a circa 1.500 dollari l'una. Quando cominciarono a circolare, gli astronauti restituirono i pagamenti e rifiutarono qualsiasi compenso. Slayton lo scoprì nell'aprile 1972 e li rimosse dall'equipaggio di riserva dell'Apollo 17. La vicenda arrivò alla stampa a giugno, la NASA aprì un'indagine e il 10 luglio i tre furono ammoniti per scarso discernimento. La commissione spaziale del Senato tenne un'audizione a porte chiuse il 3 agosto. Nessuno dei tre tornò a volare: Irwin lasciò la NASA nel 1972 e Scott e Worden passarono ad altri incarichi nell'agenzia. Le buste che conservavano rimasero trattenute dal Governo finché Worden non fece causa alla NASA e, nel luglio 1983, un accordo extragiudiziale le restituì a tutti e tre.

Anche la statuetta ebbe la sua polemica. Scott l'aveva commissionata a condizione che non ci fosse sfruttamento commerciale, e dopo la sua rivelazione una sola replica fu consegnata al Museo Nazionale dell'Aria e dello Spazio. Van Hoeydonck intendeva l'accordo in modo diverso e arrivò ad annunciare la vendita di 950 copie firmate, un piano che cancellò sotto la pressione della NASA.

L'Apollo 15 stabilì il modello delle missioni J che sarebbero seguite: soggiorni lunghi, veicolo lunare, geologia pianificata con criterio scientifico e osservazione sistematica dall'orbita. Il modulo di comando Endeavour è oggi esposto al Museo Nazionale dell'Aeronautica Militare degli Stati Uniti, a Dayton (Ohio).