Little Joe 1A

La storia di Little Joe 1A comincia con un fallimento che non le appartiene. Il 21 agosto 1959, a Wallops Island, la NASA contava le ore per il primo lancio programmato di un veicolo Little Joe. Trentacinque minuti prima dell'orario previsto, l'evacuazione della zona era ancora in corso e si stavano caricando le batterie del programmatore e del sistema di distruzione del propulsore. Mezz'ora prima del lancio si verificò un lampo. Quando il fumo si dissipò, era evidente che solo l'insieme capsula-torre era stato scagliato via, con una traiettoria simile a quella di un aborto dalla rampa; il propulsore e l'anello di fissaggio dell'adattatore restavano intatti sul lanciatore. Vicino all'apogeo, a circa 2.000 piedi, l'anello che univa la torre alla capsula si liberò e il piccolo razzo pirotecnico di espulsione della torre si accese. La capsula cadde a circa 2.000 piedi dal punto di lancio.

Il rapporto sull'incidente, pubblicato il 18 settembre 1959, attribuì l'accensione prematura del razzo di fuga a una dispersione elettrica, ciò che gli ingegneri missilistici chiamavano transitori o «tensioni fantasma» in un circuito di relè. Il guasto fu localizzato in una bobina. Il volo, catalogato come LJ-1, durò circa venti secondi, raggiunse quattro decimi di miglio statutario di altitudine e cadde a mezzo miglio dal lanciatore. Nulla di ciò che si voleva misurare fu misurato.

Ciò che si voleva misurare era il cuore stesso del sistema di sicurezza di Mercury. L'obiettivo di LJ-1 era determinare come si comportasse il razzo di fuga nelle condizioni di carico dinamico più severe previste durante un lancio Mercury-Atlas: l'istante in cui l'insieme attraversa la pressione dinamica massima, il punto in cui una separazione d'emergenza è più difficile e più pericolosa. Senza questo dato, nessun astronauta poteva salire su un Atlas con la garanzia che la torre lo avrebbe portato via da lì. Il test rimase in sospeso e dovette essere ripetuto. Quella ripetizione si chiamò Little Joe 1A.

Il veicolo Little Joe fu concepito proprio per questo. La sua riunione con gli offerenti si tenne il 21 ottobre 1958, nell'ambito della fase di sviluppo del progetto di satellite con equipaggio. Era un razzo deliberatamente semplice: 48 piedi di altezza, 6,66 piedi di diametro, un peso massimo di 41.330 libbre e un grappolo di otto motori a combustibile solido — quattro Pollux e quattro Recruit — capaci di sviluppare 250.000 libbre di spinta e di sollevare un carico massimo di 3.942 libbre. Senza turbopompe, senza propellenti criogenici, senza le settimane di preparazione di un Atlas: veniva montato su un lanciatore a Wallops Island e sparato.

La sua economicità era una virtù di programma, non un dettaglio contabile. Lo sviluppo completo di Little Joe fu finanziato con fondi trasferiti al Langley Research Center, per un importo che la stessa cronologia del programma registra come costo totale dello sviluppo, una frazione minima di ciò che costava ogni test con un missile operativo. In cambio, Little Joe poteva riprodurre il profilo di pressione dinamica di un'ascesa Mercury-Atlas durante i secondi che interessavano, gli unici che interessavano per collaudare la torre di fuga. La NASA poteva permettersi di perderne uno e riprovare, e infatti fu esattamente ciò che accadde con LJ-1.

Wallops Island forniva l'altra metà dell'equazione: un impianto della stessa agenzia sulla costa della Virginia, con l'Atlantico davanti per il recupero e senza la concorrenza per rampe e finestre di lancio di Cape Canaveral. Tutti i voli della serie Little Joe di Mercury partirono da lì.

Little Joe 1A volò con un elenco di obiettivi formali più ambizioso del semplice «ripetere LJ-1». Il primo e principale era eseguire un aborto pianificato della navicella rispetto al propulsore alla massima pressione dinamica prevista durante l'ascesa di un Mercury-Atlas. Gli altri sfruttavano il volo per accumulare dati: ottenere informazioni aggiuntive di affidabilità sul funzionamento del paracadute frenante e di quello principale di Mercury; studiare il comportamento della navicella all'impatto con l'acqua; acquisire esperienza operativa nel recupero di una capsula a galla mediante una nave di superficie; ottenere maggiore esperienza e fiducia nel sistema di interruzione della spinta telecomandato del propulsore; e recuperare il motore di fuga e la torre per esaminarli.

Questo elenco dice molto sulla filosofia del programma nel 1959. Un volo senza equipaggio di otto minuti non si dedicava a una sola domanda: gliene si appendevano tutte quelle che ci potevano stare, perché ogni lancio era costoso in termini di calendario anche se economico in termini di denaro. Recuperare il motore di fuga e la torre, in particolare, fu una conseguenza diretta del disastro di agosto: dopo un'accensione spontanea attribuita a un circuito elettrico, avere l'hardware di nuovo sul banco era prezioso quanto la telemetria.

Il carico era una capsula boilerplate, un modello strutturale della navicella Mercury privo di sistemi di volo con equipaggio, e il propulsore era il terzo Little Joe costruito. Non c'era equipaggio né primate a bordo.

Il lancio avvenne il 4 novembre 1959 dalla rampa di Wallops Island. La sequenza pianificata era la seguente: dopo il decollo, il sistema di rilevamento della pressione doveva emettere un segnale non appena si raggiungesse la pressione dinamica di aborto prevista, circa trenta secondi dopo il lancio. Quel segnale si traduceva in un impulso elettrico che azionava i bulloni esplosivi incaricati di separare la navicella dal propulsore e che, simultaneamente, attivava l'iniziatore del motore di fuga. In condizioni normali, capsula e torre dovevano essere lanciate in avanti nell'istante di massimo carico aerodinamico, esattamente ciò che avrebbe fatto il sistema se un Atlas avesse fallito con un astronauta a bordo.

Fino alla separazione tutto funzionò come previsto. Il sensore rilevò la condizione, l'impulso partì, i bulloni esplosivi agirono e la navicella si staccò dal propulsore. Anche l'iniziatore del motore di fuga si attivò. Ma la pressione nel motore non salì che dopo diversi secondi. Quando il motore di fuga spinse davvero, la capsula non si trovava più nel punto di massima pressione dinamica: la manovra di aborto, che era la missione principale del volo, fu eseguita a una pressione dinamica troppo bassa.

I numeri del volo lo mostrano chiaramente. La pressione dinamica massima registrata fu di 168 libbre per piede quadrato, mentre ciò che si voleva riprodurre era l'ambiente di circa 1.000 libbre per pollice quadrato caratteristico dell'ascesa di un Atlas. L'accelerazione massima raggiunse i 16,9 g. La capsula raggiunse un'altitudine di 9 miglia statutarie — 47.520 piedi — e una gittata di 11,50 miglia statutarie, con una velocità massima di 2.021,6 miglia orarie, equivalenti a 2.040 piedi al secondo rispetto alla Terra e 2.965 piedi al secondo rispetto allo spazio. Il volo completo durò otto minuti e undici secondi.

A parte l'anomalia del motore di fuga, la cronaca del volo è notevolmente noiosa, e questa era una buona notizia. Tutti gli altri eventi, dal lancio al recupero, si svolsero senza incidenti. Il paracadute frenante e quello principale funzionarono e fornirono i dati di affidabilità ricercati; la capsula sopravvisse all'impatto con l'acqua, galleggiò e fu recuperata da una nave di superficie, portando a termine l'esercizio di recupero marittimo; e il sistema di interruzione della spinta telecomandato del propulsore aggiunse un'altra esecuzione riuscita al suo storico.

La NASA classificò la missione come successo parziale. La classificazione è esatta e conviene comprenderla bene: non fu un guasto del veicolo né della navicella, né un incidente. Fu un test eseguito per intero ma nel punto sbagliato della traiettoria, cosicché la domanda che motivava il volo — la torre di fuga regge e funziona con il carico aerodinamico di un Atlas addosso? — rimase senza risposta. Nella descrizione successiva della stessa agenzia, sebbene il lancio e il recupero fossero stati soddisfacenti, i ricercatori non riuscirono a collaudare il sistema di fuga con i carichi aerodinamici massimi in questo volo.

Per questo motivo fu programmata la ripetizione del test. Arrivò il 21 gennaio 1960 con Little Joe 1B, un volo dal profilo quasi identico: 49.104 piedi di altitudine, 11,70 miglia statutarie di gittata, la stessa velocità massima di 2.021,6 miglia orarie e otto minuti e trentacinque secondi di durata. La catena dei voli Little Joe proseguì poi con LJ-2 il 4 dicembre 1959 — un aborto pianificato ad alta quota, intorno ai 96.000 piedi, appena prima dello spegnimento dei motori principali del propulsore, con un macaco rhesus a bordo per misurare gli effetti fisiologici dell'accelerazione e dell'assenza di gravità — e, già nel 1960 e nel 1961, con LJ-5, LJ-5A e LJ-5B, dedicati di nuovo all'aborto alla massima pressione dinamica, questa volta con navicelle Mercury di produzione anziché modelli strutturali.

Questa insistenza misura la reale difficoltà del problema. Tra LJ-1, LJ-1A, LJ-1B, LJ-5, LJ-5A e LJ-5B, il programma dedicò sei voli a un'unica questione: verificare che la torre potesse portare via l'astronauta da un razzo nel peggiore dei secondi possibili. Nessuno di quei voli portò qualcuno da nessuna parte, e tutti furono condizione preliminare perché qualcuno potesse andarci.

Little Joe 1A occupa un posto scomodo nelle liste del programma: è il volo che si dovette fare perché il precedente non decollò, e che si dovette ripetere perché il motore di fuga si accese in ritardo. Tuttavia, il suo bilancio reale è migliore della sua etichetta. Riportò il sistema di fuga a un volo completo dopo lo spavento dell'agosto 1959, convalidò la separazione tramite bulloni esplosivi, aggiunse dati su paracadute, impatto e galleggiamento, esercitò il recupero con nave e confermò il funzionamento dell'interruzione della spinta telecomandata. Tutto questo passò alla colonna dell'attivo e non fu necessario dimostrarlo di nuovo.

Visto dalla fine della serie, la valutazione della NASA sull'insieme è quella corretta: i lanci successivi furono soddisfacenti e il programma Little Joe dimostrò che il concetto generale del sistema Mercury era solido. LJ-1A non è il test che chiuse quella questione, ma è il volo con cui il programma si rimise in moto dopo il suo primo intoppo pubblico, e quello che permise di identificare con precisione l'unico punto che restava da verificare.