Apollo-Soyuz

La missione Apollo-Soyuz nacque dalla distensione tra Washington e Mosca, ma le sue radici erano ben più antiche. Dopo il volo orbitale di John Glenn nel 1962, uno scambio di lettere tra John F. Kennedy e Nikita Chruščёv aprì colloqui tra l'amministratore aggiunto della NASA, Hugh Dryden, e lo scienziato sovietico Anatolij Blagonravov. L'accordo Dryden-Blagonravov, concluso nell'ottobre di quell'anno — in piena crisi dei missili di Cuba — e presentato alle Nazioni Unite il 5 dicembre 1962, si limitava a scambiare dati sui satelliti meteorologici, studiare il campo magnetico terrestre e seguire congiuntamente il pallone-satellite Echo II. Kennedy arrivò a sondare Chruščёv con l'idea di uno sbarco lunare con equipaggio congiunto, ma l'assassinio del presidente nel novembre 1963 e la destituzione del leader sovietico nell'ottobre 1964 riportarono la corsa allo spazio alla sua logica di rivalità.

Per il resto del decennio ciascuna delle due parti prestò scarsa attenzione ai risultati dell'altra, e la stampa sovietica arrivò a usare fotografie del lancio dell'Apollo 14 per illustrare critiche alla guerra del Vietnam. La svolta arrivò con il cambio di decennio. Nell'ottobre 1970 il presidente dell'Accademia delle Scienze sovietica, Mstislav Keldyš, rispose a una lettera dell'amministratore della NASA Thomas Paine che proponeva una missione cooperativa, e quello stesso mese tecnici dei due paesi si incontrarono nella Città delle Stelle, il centro di addestramento dei cosmonauti vicino a Mosca. Nel gennaio 1971 Henry Kissinger, consigliere per la politica estera di Richard Nixon, diede a George Low, della NASA, un appoggio senza riserve: finché il lavoro fosse rimasto nell'ambito spaziale, aveva mano libera per impegnarsi con i suoi interlocutori sovietici.

Tra giugno e dicembre 1971 gli ingegneri di entrambe le parti si riunirono a Houston e a Mosca per risolvere come potessero agganciarsi due navicelle concepite con filosofie opposte. L'appoggio politico definitivo arrivò al vertice tra Nixon e Aleksej Kosygin, che il 24 maggio 1972 firmarono un accordo di cooperazione in scienza e tecnologia in cui il volo congiunto venne fissato per luglio 1975. Da quel momento il calendario fisso agì come un motore proprio: a differenza dei negoziati sugli armamenti, il progetto aveva una data e un hardware da costruire, il che lasciava poco margine a rinvii politici.

La cooperazione richiese di superare qualcosa di più profondo della lingua. Le navicelle sovietiche erano progettate pensando all'automazione: la Soyuz aveva pochi comandi manuali ed era controllata in gran parte da terra, mentre l'Apollo era pensata per essere pilotata da astronauti molto addestrati. A Mosca si tacciava l'Apollo di essere una navicella eccessivamente complessa e pericolosa; a Houston, Christopher Kraft, direttore del Johnson Space Center, faceva notare che la NASA confidava in componenti ridondanti per proseguire di fronte a un guasto, mentre nella Soyuz ogni componente svolgeva una sola funzione e un guasto imponeva di atterrare al più presto. L'opinione degli astronauti americani sulla Soyuz era così bassa che Glynn Lunney, direttore del progetto per la parte americana, dovette chiedere loro di smettere di esprimerla davanti alla stampa: la NASA temeva che qualsiasi sgarbo spingesse i sovietici ad abbandonare l'impresa.

Queste differenze di fondo si ripresentarono per tutta la preparazione. Il progettista Caldwell Johnson avrebbe poi ricordato che i sovietici preferivano collaudare i propri sistemi con navicelle senza equipaggio, mentre la NASA costruiva grandi impianti a terra per simulare l'ambiente spaziale; ciascuna parte difendeva il metodo a cui era abituata.

Il problema tecnico centrale era l'aggancio. I sistemi a sonda e cono dei due paesi erano simili nel concetto ma incompatibili, e in essi una navicella doveva sempre fare da maschio e l'altra da femmina. Caldwell Johnson propose che un meccanismo futuro dovesse essere androgino: entrambe le navicelle avrebbero potuto agganciarsi o sganciarsi senza aiuto attivo dell'altra. Nel novembre 1971 la parte americana presentò un meccanismo androgino a quattro guide e quella sovietica rispose con una controproposta; dal lato sovietico il responsabile era Vladimir Syromjatnikov, un progettista meccanico di 37 anni specializzato in sistemi di attracco. Il risultato fu il sistema APAS (Androgynous Peripheral Attach System), il cui progetto è attribuito all'ingegnere Bill Creasy e che fu sviluppato congiuntamente dalla NASA e dall'Accademia delle Scienze sovietica.

Poiché l'Apollo di scorta usata nella missione non montava quel collare, la NASA progettò e costruì un modulo di aggancio che fungeva contemporaneamente da adattatore e da camera di compensazione. Un'estremità si univa all'Apollo con la stessa sonda e cono usati con il modulo lunare e con lo Skylab; l'altra portava il collare APAS, che la Soyuz 19 montava al posto del suo sistema abituale. La camera di compensazione era indispensabile perché l'Apollo volava con ossigeno puro a circa 34 kPa, mentre la Soyuz usava una miscela di azoto e ossigeno a pressione atmosferica, circa 100 kPa. Il modulo, di 2012 kg secondo la scheda della missione, viaggiava al lancio dentro l'adattatore dello stadio S-IVB e l'equipaggio doveva estrarlo in orbita, come si faceva con il modulo lunare.

La versione della Soyuz preparata per il progetto, la 7K-TM, derivava dal progetto biposto successivo alla Soyuz 11, sostituiva le batterie con pannelli solari per poter volare senza stazione ed era predisposta per lavorare durante l'aggancio a una pressione ridotta di circa 70 kPa, il che facilitava i trasferimenti. Ne furono costruiti sei esemplari: due volarono senza equipaggio con designazioni Kosmos, un terzo volò con equipaggio come Soyuz 16, una prova generale della parte sovietica con Anatolij Filipčenko e Nikolaj Rukavišnikov, un altro rimase caricato come riserva calda sulla rampa e il sesto, riserva fredda, volò nel 1976 senza l'adattatore APAS e con la camera multispettrale MKF-6 al suo posto.

L'equipaggio americano era comandato da Thomas Stafford, veterano di tre voli, che come comandante dell'Apollo 10 era disceso a poche miglia dalla superficie lunare e che era generale di brigata dell'Aeronautica, il primo ufficiale generale a volare nello spazio. Lo accompagnavano Vance Brand, pilota del modulo di comando, che si era formato sull'Apollo come riserva dell'Apollo 15 ed era stato comandante di riserva sullo Skylab, e Donald «Deke» Slayton, pilota del modulo di aggancio. Slayton era stato scelto nell'aprile 1959 tra i sette astronauti del programma Mercury, ma un'aritmia lo tenne a terra fino al 1972; come capo dell'ufficio astronauti finì per assegnare a se stesso questa missione, l'unica che sarebbe arrivato a volare. Jack Swigert era stato inizialmente previsto come pilota del modulo di comando, ma fu ritirato prima dell'annuncio ufficiale per il suo coinvolgimento nella vicenda delle buste postali dell'Apollo 15.

Per la parte sovietica volarono Aleksej Leonov, il primo uomo a camminare nello spazio durante la Voschod 2 nel marzo 1965, e l'ingegnere di volo Valerij Kubasov, che aveva volato sulla Soyuz 6 nel 1969 e vi aveva condotto esperimenti pionieristici di saldatura. Entrambi avrebbero dovuto equipaggiare la Soyuz 11 nel 1971, ma rimasero a terra per un sospetto di tubercolosi in Kubasov. L'equipaggio sovietico era di due persone perché le modifiche necessarie affinché i cosmonauti indossassero la tuta Sokol al lancio, all'aggancio e al rientro riducevano lo spazio in cabina.

Il supporto a terra era formato da Karol Bobko, Robert Crippen, Robert Overmyer e Richard Truly, e i direttori di volo erano Pete Frank, Neil Hutchinson, Don Puddy e Frank Littleton. La preparazione ebbe qualcosa di inedito: per la prima volta un equipaggio straniero poté ispezionare una navicella sovietica prima del volo, oltre al sito di lancio e agli impianti di addestramento. Gli equipaggi si allenarono nei simulatori di entrambi i paesi finché le procedure congiunte non divennero routine, e la barriera linguistica fu affrontata facendo sì che ciascuno parlasse la lingua dell'altro; Leonov avrebbe poi scherzato dicendo che nella missione si parlarono tre lingue: russo, inglese e «oklahomski», per il marcato accento con cui Stafford parlava russo.

La Soyuz 19 decollò da Baikonur alle 12:20 UTC e raggiunse un'orbita iniziale di 220,8 per 185,07 km con un'inclinazione di 51,8 gradi. Fu la prima missione sovietica trasmessa in diretta televisiva al lancio, in orbita e all'atterraggio. Sette ore e mezza dopo, alle 19:50 UTC, un Saturn IB (SA-210) decollò dalla rampa LC-39B del Kennedy Space Center con Stafford, Slayton e Brand. Slayton riassunse la sua attesa con una frase celebre: era valsa la pena aspettare sedici anni. Dopo l'inserimento orbitale l'equipaggio separò la navicella dallo stadio S-IVB, virò e si agganciò al modulo di aggancio per estrarlo; Stafford ottenne un allineamento di un centesimo di grado nonostante il riflesso della Terra gli accecasse il mirino.

Quella notte sorse il primo contrattempo: Brand non riuscì a ritirare la sonda di aggancio dal tunnel perché un connettore pirotecnico mal posizionato impediva di inserire l'attrezzo. Il problema fu rimandato alla mattina seguente, quando l'equipaggio lo risolse seguendo le istruzioni da terra. Le comunicazioni dell'Apollo si appoggiavano al satellite ATS 6, che tramite la stazione di Buitrago, in Spagna, permetteva di parlare con Houston per 55 minuti di ogni orbita di 87, il triplo del consueto.

Mentre l'Apollo riduceva la distanza a ogni orbita, l'equipaggio sovietico tentò senza successo di riparare la propria telecamera in bianco e nero e circolarizzò la propria orbita a circa 225 km. Il 17 luglio, dopo aver stabilito il contatto radio — Slayton parlò in russo e Kubasov rispose in inglese —, l'Apollo completò le manovre di avvicinamento. Stafford condusse la navicella fino al contatto, avvenuto alle 16:09 UTC secondo la scheda della missione, con una velocità di 0,25 m/s. Leonov annunciò che la Soyuz e l'Apollo si stavano «dando la mano»; Stafford chiese che si comunicasse al professor Konstantin Bušuev, direttore sovietico del progetto, che era stato un aggancio morbido.

Aprendo il modulo di aggancio si avvertì un forte odore di colla bruciata che impose massima cautela, ma si dissipò. Dopo aver equalizzato le pressioni, Stafford aprì il portello della Soyuz circa tre ore dopo l'aggancio e i due comandanti si strinsero la mano sopra la città francese di Metz; la NASA aveva previsto che il saluto avvenisse sopra Bognor Regis, in Inghilterra, ma un ritardo lo spostò. Gli equipaggi ascoltarono un messaggio di Leonid Brežnev e conversarono con il presidente Gerald Ford, che parlò nove minuti invece dei cinque previsti e costrinse i cinque uomini a scambiarsi le tre cuffie di comunicazione disponibili.

I membri dell'equipaggio si visitarono più volte, mangiarono insieme, si scambiarono bandiere, firmarono i certificati della Federazione Aeronautica Internazionale, unirono le due metà di una medaglia commemorativa e si regalarono semi di alberi che sarebbero poi stati piantati in entrambi i paesi. Kubasov e Brand offrirono visite televisive alle navicelle, Stafford guidò in russo Leonov attraverso il modulo di comando e si tenne una conferenza stampa dallo spazio. In totale, Stafford trascorse 7 ore e 10 minuti a bordo della Soyuz, Brand sei ore e mezza e Slayton un'ora e 35 minuti, mentre Leonov rimase quasi sei ore sul lato americano e Kubasov quasi cinque.

Il 19 luglio, dopo quasi 44 ore unite, le navicelle si separarono. L'Apollo si posizionò tra il Sole e la Soyuz per creare un'eclissi artificiale che permise ai cosmonauti di fotografare la corona solare. Poi Slayton eseguì un secondo aggancio, questa volta con la Soyuz come navicella attiva; il riflesso della Terra lo lasciò quasi senza visibilità nel mirino e lo sparo involontario dei propulsori di rollio fece oscillare l'insieme, sebbene l'arrivo, a 0,18 m/s, sia rimasto entro i margini del sistema. La separazione definitiva, diretta da Leonov, diede il via all'esperimento di assorbimento ultravioletto: l'Apollo volò intorno alla Soyuz a 150, 500 e 1000 metri proiettando fasci di luce su retroriflettori per misurare l'ossigeno e l'azoto atomici dell'alta atmosfera. Secondo la scheda della missione, le navicelle rimasero agganciate in totale 1 giorno, 23 ore, 7 minuti e 3 secondi.

La Soyuz 19 atterrò nella steppa del Kazakistan il 21 luglio, trasmessa in diretta, e Kubasov fu il primo a uscire dalla capsula. L'Apollo rimase in orbita altri tre giorni e mezzo con il suo programma di 23 esperimenti indipendenti. Tra questi figuravano il forno multiuso (MA-010), lo studio in ultravioletto estremo (MA-083), la crescita di cristalli (MA-085), il bagliore dell'elio (MA-088), l'elettroforesi e l'osservazione della Terra (MA-136), diretta da Farouk El-Baz. Il 23 luglio l'equipaggio sganciò il modulo di aggancio per eseguire l'esperimento di tracciamento Doppler (MA-089), che insieme a quello di geodinamica (MA-128) confrontava due metodi per misurare dall'orbita le anomalie di massa terrestri; il modulo rientrò e si disintegrò nell'agosto 1975.

La missione portò anche strumenti di astronomia. Il contatore proporzionale di raggi X S150, costruito dal Laboratorio di Ricerca Navale, rilevò emissione di raggi X molli dal resto di supernova MSH 14-63 e pulsazioni rapide di 0,716 secondi nella binaria SMC X-1, sebbene il suo rumore di fondo crescesse fino a lasciarlo quasi cieco. Il telescopio a ultravioletto estremo scoprì due sorgenti, le nane bianche HZ 43 e Feige 24. In biologia, l'embriologa Jane Oppenheimer studiò l'effetto dell'assenza di peso su uova di pesce, ed entrambi gli equipaggi condivisero l'esperimento sui funghi formatori di zone.

L'accensione di uscita dall'orbita arrivò con circa 13 secondi di anticipo. Durante la discesa non furono armati in tempo gli interruttori del sistema di atterraggio automatico; Brand, che attribuì il guasto al rumore della cabina, dispiegò manualmente i paracadute frenanti e in quell'istante la cabina si riempì di vapori. La valvola di sfogo della pressione, a circa 0,6 metri dai propulsori di rollio, aspirò propellente incombusto — tetrossido di azoto e monometilidrazina — per circa 30 secondi. L'Apollo ammarò alle 21:18:24 UTC nel Pacifico, vicino alle Hawaii, a circa 7300 metri dalla nave di recupero USS New Orleans, e rimase capovolto. Brand perse conoscenza; Stafford si liberò, raggiunse le maschere di ossigeno, gliene tenne una sul viso finché non rinvenne, e ne consegnò un'altra a Slayton. I tre trascorsero due settimane ricoverati a Honolulu, e durante gli esami fu scoperta in Slayton una lesione polmonare rivelatasi benigna. Fu inoltre l'ultimo recupero di un equipaggio della NASA da parte della Marina statunitense fino ad Artemis II, nel 2026.

Apollo-Soyuz fu l'ultimo volo di una navicella Apollo e l'ultimo volo con equipaggio americano per quasi sei anni, fino allo STS-1 del 12 aprile 1981. Appena decollato il Saturn IB iniziò l'adattamento della rampa LC-39B e dell'edificio di assemblaggio veicoli per lo space shuttle. Stafford lasciò la NASA nel novembre 1975 per comandare il Centro Prove di Volo della base di Edwards; Slayton diresse i test di avvicinamento e atterraggio dello shuttle e Brand lavorò sulle sue tecniche di rientro. Gli Stati Uniti spesero 245 milioni di dollari nel progetto; la spesa sovietica non è nota.

L'APAS ebbe una lunga discendenza. Una variante meccanicamente incompatibile, l'APAS-89, volò sul modulo Kristall della stazione Mir e, dopo essere stata collaudata con la Soyuz TM-16 nel 1993, servì vent'anni dopo il volo per lo STS-71, il primo attracco del programma Shuttle-Mir. Lo shuttle lo usò fino alla fine della sua vita operativa per agganciarsi alla Mir e alla Stazione Spaziale Internazionale, dove l'adattatore PMA-1 continua a unire il modulo Zarya al segmento americano. Sul piano politico, la cooperazione di alto livello scemò presto — il coinvolgimento sovietico e cubano in Angola nell'inverno 1975-1976 seppellì la distensione — e parte della stampa americana bollò il progetto come un costoso circo, ma la NASA ritenne di aver posto una base tecnica e gestionale per future imprese congiunte.

Stafford e Leonov diventarono amici per la vita: Leonov fu padrino dei figli minori di Stafford e questi pronunciò il suo elogio funebre nell'ottobre 2019. L'asteroide 2228 Soyuz-Apollo porta il nome della missione. Il modulo di comando è esposto al California Science Center di Los Angeles e il modulo di discesa della Soyuz 19 al museo della RKK Energija a Korolëv; il National Air and Space Museum di Washington mostra la configurazione agganciata con pezzi non volati.