Little Joe 1

Quando lo Space Task Group iniziò a dare forma al Progetto Mercury, si trovò di fronte a una domanda a cui nessuna simulazione dell'epoca poteva rispondere del tutto: se il razzo vettore avesse fallito durante l'ascesa, la torre di fuga sarebbe riuscita a separare la capsula e ad allontanarla a sufficienza, e la struttura avrebbe retto a quello strappo? Il punto critico non era il decollo né la fase alta del volo, ma la zona di massima pressione aerodinamica, dove la combinazione di velocità e densità dell'aria sottopone l'insieme ai carichi più duri di tutta la traiettoria. Un aborto in quel punto è il caso peggiore possibile: la capsula deve staccarsi da un veicolo che viaggia veloce, dentro un'atmosfera ancora densa.

Verificarlo con un Atlas era impensabile per prezzo e disponibilità, e nemmeno con un Redstone si raggiungevano le condizioni che interessavano. La risposta fu un veicolo costruito apposta per quel solo tratto: economico, semplice e sacrificabile. Da lì nacque Little Joe.

Little Joe non aveva guida. Era un fascio di motori a propellente solido — unità Pollux e Recruit — montati su una struttura con alette, capace di portare una capsula Mercury nel regime di volo desiderato, e di farlo da un'installazione modesta, quella di Wallops Island, sulla costa della Virginia. Quella modestia era il pregio del progetto: se ne potevano costruire diversi, lanciarli con relativa frequenza e perderli senza che il programma ne risentisse. Il carico utile di LJ-1 era una capsula boilerplate della McDonnell, cioè un modello strutturale con la forma, il peso e i punti di fissaggio della navicella reale, strumentato per misurare, non per volare con equipaggio.

Il sistema da collaudare era la torre di fuga: una struttura reticolare sopra il muso della capsula che sosteneva un motore a propellente solido Grand Central. Il suo compito consisteva nell'accendersi in frazioni di secondo, tirare la capsula verso l'alto e di lato, e lasciarla in condizione di aprire i paracadute. Superato il pericolo, un piccolo razzo pirotecnico indipendente doveva espellere la torre affinché non intralciasse la discesa.

Prima di LJ-1 erano già stati condotti test dalla spiaggia — i beach abort test —, con la capsula lanciata da terra dalla propria torre. Il 28 luglio 1959 fu lanciato il secondo di questi test con un boilerplate strumentato per misurare il livello di pressione sonora e vibrazione, proprio per conoscere l'ambiente acustico e vibratorio a cui era sottoposta la capsula durante l'accensione del motore di fuga Grand Central. Little Joe era il passo successivo: portare quello stesso test a velocità e quota reali.

La giornata procedeva come previsto. A trentacinque minuti dall'orario di lancio, l'evacuazione della zona avanzava secondo il piano e si stavano caricando le batterie del programmatore e del sistema di distruzione del veicolo di prova. Quattro minuti dopo, cioè mezz'ora prima dell'orario previsto, si verificò un lampo esplosivo.

Quando il fumo si dissipò, la scena raccontava da sola cosa fosse successo: solo l'insieme capsula-torre era stato sbalzato via, seguendo una traiettoria molto simile a quella di un aborto dalla rampa stessa. Il propulsore e l'anello di fissaggio dell'adattatore restarono intatti sul lanciatore, senza che si fosse acceso un solo motore. L'insieme salì fino a circa 610 metri. Vicino all'apogeo, l'anello che teneva unita la torre alla capsula si liberò e si accese il piccolo razzo pirotecnico di espulsione della torre. Il volo completo durò venti secondi.

Non ci fu recupero. Né il motore di espulsione della torre né la carica di recupero del paracadute riuscirono a completare la propria funzione con l'energia disponibile, cosicché la capsula e la torre conclusero la loro breve traiettoria senza frenata. Il test previsto — l'aborto alla massima pressione dinamica — non arrivò affatto a essere eseguito: il veicolo che doveva portare la capsula fino a quelle condizioni rimase a terra.

Il rapporto sull'incidente fu emesso meno di un mese dopo. La sua conclusione fu che il motore di fuga Grand Central si era acceso prematuramente a causa di una dispersione elettrica: quelli che gli ingegneri missilistici chiamavano transitori o «tensioni fantasma» in un circuito di relè. L'origine fu individuata in una bobina pensata, paradossalmente, per proteggere gli esemplari biologici da un aborto troppo brusco.

L'analisi dettagliò l'intera catena. Il sistema di aborto rapido era cablato direttamente alla barra di armamento del sistema di distruzione. Le batterie erano arrivate dal Regno Unito scariche e in cortocircuito, come richiesto dal loro trasporto, e si stavano caricando sulla rampa stessa; raggiunto un certo livello di carica, attivarono il sequenziatore del sistema di aborto. Il sequenziatore fece ciò per cui era progettato: rilevò che l'altitudine era insufficiente e fece scattare gli inneschi del motore di aborto. Successivamente, quella stessa energia insufficiente impedì l'attivazione del motore di espulsione della torre e della carica di recupero del paracadute.

Visto in questi termini, il guasto non fu di un singolo componente, ma del modo in cui erano stati collegati tra loro tre sistemi che dovevano restare separati: la carica delle batterie a terra, l'armamento del sistema di distruzione e la logica automatica di aborto. Nessuno dei tre era rotto; il problema era che condividevano lo stesso percorso elettrico.

La risposta del programma non fu fermarsi, ma riordinare la sequenza dei test. Il 4 ottobre 1959 fu lanciato con successo da Wallops Island LJ-6, con una capsula boilerplate e obiettivi deliberatamente basilari: verificare l'integrità della fusoliera e del sistema propulsivo del veicolo di lancio, verificare il funzionamento del lanciatore, convalidare le correzioni di vento calcolate, ottenere dati di prestazioni e resistenza aerodinamica, e verificare il sistema di distruzione. In altre parole, prima di tornare a fidarsi dell'elettronica di aborto, si tornò prima a fidarsi del razzo.

Il 4 novembre 1959 arrivò LJ-1A, descritto esplicitamente nella cronologia del programma come la ripetizione del volo che era stato pianificato per il 21 agosto. In esso, un sistema sensore di pressione doveva dare il segnale al raggiungimento della pressione dinamica di aborto prevista. Il test fu eseguito, ma l'incremento del carico dinamico nella manovra risultò troppo basso, così l'obiettivo rimase di nuovo non del tutto raggiunto.

Il 21 gennaio 1960 fu lanciato LJ-1B con a bordo una scimmia rhesus, «Miss Sam», con gli stessi obiettivi di test di LJ-1 e LJ-1A e con uno studio fisiologico del primate incentrato sugli effetti dell'inizio rapido della manovra. In quella missione tutte le sequenze funzionarono come previsto e tutti gli obiettivi del test furono raggiunti; mezz'ora dopo il lancio, un elicottero di recupero dei Marines depositava la capsula e la sua occupante alla stazione di Wallops, con la scimmia in buone condizioni. Ciò che LJ-1 non era riuscito a dimostrare veniva finalmente dimostrato.

La storia, tuttavia, non finì lì. L'8 novembre 1960, LJ-5 — il primo della serie a volare con una capsula Mercury di produzione della McDonnell — fu lanciato normalmente finché il motore del razzo di fuga si accese prematuramente durante l'ascesa; la capsula non si separò dal veicolo di lancio fino all'impatto e rimase distrutta. Il 18 marzo 1961, LJ-5A ripeté una scena inquietantemente simile: decollo normale e accensione prematura della torre di fuga pochi secondi dopo. Ci volle LJ-5B, lanciato il 28 aprile 1961, per chiudere il capitolo del test di fuga alla massima pressione dinamica, e anche in quel caso con un ritardo nell'accensione di uno dei motori del veicolo, che portò la manovra a pressioni dinamiche superiori a quelle specificate nel piano di volo.

LJ-1 compare di solito nei riassunti di Mercury come una nota a piè di pagina: un razzo che non arrivò ad accendersi e una capsula senza equipaggio persa in venti secondi. Letto con più calma, è esattamente il contrario di un aneddoto. Fu il primo avviso serio che il sistema pensato per salvare la vita dell'astronauta poteva attivarsi da solo, a terra, con personale ancora al lavoro nella zona, e che la causa non sarebbe stata in un motore né in una struttura, ma in un cavo condiviso e in una batteria in carica.

È esattamente questo il tipo di conoscenza che un programma con equipaggio deve acquistare prima di mettervi dentro qualcuno, e che si ottiene solo volando davvero. Il progetto deliberatamente economico di Little Joe permise di pagarlo senza conseguenze: si perse un modello strutturale e una torre di fuga, non una navicella di produzione né, tantomeno, una vita. La lezione si pagò in dollari e in calendario, che era esattamente il compito che Little Joe era venuto a svolgere.

Conviene anche ricordare cosa LJ-1 non fu. Non fu un fallimento del concetto della torre di fuga — la torre, di fatto, funzionò: strappò via la capsula e la lanciò, solo nel momento sbagliato — né un fallimento del razzo Little Joe, che non arrivò nemmeno a intervenire. Fu un fallimento di integrazione elettrica e di procedura a terra, il tipo di problema che non emerge nei test dei singoli componenti e che si manifesta solo quando tutti i sistemi sono montati, collegati e armati contemporaneamente.