Little Joe 6

Quando lo Space Task Group iniziò a progettare la capsula Mercury, si trovò di fronte a un problema che nessun banco di prova poteva risolvere: bisognava dimostrare che l'astronauta poteva uscire vivo da un'esplosione del lanciatore nel peggiore dei momenti possibili, quello del massimo carico aerodinamico. Riprodurre quella condizione richiedeva di volare davvero, e di volare molte volte. Usare un Redstone o un Atlas per ogni test era costosissimo e lento, così gli ingegneri di Langley proposero un veicolo deliberatamente rudimentale: propulsione solida, apparecchiature già collaudate, nessun sistema elettronico di guida e controllo, e una prestazione che si avvicinasse a quella che il Redstone avrebbe dato con la capsula in cima. Costava circa un quinto del costo base del Redstone, costava molto meno da operare e, soprattutto, poteva essere lanciato dagli impianti già esistenti a Wallops Island, senza competere per le rampe di Cape Canaveral.

Il nome nacque dai disegni. I primi schizzi mostravano quattro fori per i motori principali, e qualcuno vi vide il doppio due dei dadi: "Little Joe", il colpo vincente a craps. In seguito furono aggiunti quattro cerchi più piccoli per i motori Recruit e le quattro grandi alette stabilizzatrici che sporgevano dalla fusoliera, ma il soprannome era ormai rimasto.

Little Joe fu uno dei primi lanciatori operativi costruiti sul principio del grappolo di motori. Portava quattro Sergeant modificati — chiamati Castor o Pollux a seconda della modifica — e quattro Recruit supplementari, disposti per accendersi in sequenze diverse a seconda di quanto richiesto da ciascuna missione, cosicché la spinta al decollo variava molto da un volo all'altro. La spinta massima di progetto sfiorava le 230 mila libbre. Ciò bastava, in teoria, a lanciare un veicolo di circa due tonnellate lungo una traiettoria balistica di oltre cento miglia di altezza e a riprodurre l'ambiente di decollo che un Atlas abitato avrebbe imposto alla capsula.

In assenza di guida, qualsiasi asimmetria di spinta diventava un problema di stabilità, ed è per questo che il progetto fu presto ritoccato: gli ugelli dei motori rivolti in avanti passarono da dritti a inclinati per minimizzare il rischio di ribaltamento in caso di accensione disomogenea. La seconda modifica di rilievo fu l'introduzione di un sistema di autodistruzione del propulsore. La sicurezza del poligono richiedeva di poter interrompere su comando la spinta delle unità principali, e Charles H. McFall e Samuel Sokol, di Langley, idearono un sistema di apertura che North American e Thiokol Chemical Corporation, produttori dei componenti dei motori, montarono all'estremità anteriore di ciascuna camera di combustione. Quel sistema, aggiunto quasi come un onere burocratico, sarebbe diventato uno degli obiettivi dichiarati di LJ-6.

Il 21 agosto 1959, a Wallops, un Little Joe era pronto per il primo tentativo di test di fuga in condizioni di massima pressione dinamica. A trentacinque minuti dal lancio, mentre si evacuava l'area e si caricavano le batterie del programmatore e del sistema di autodistruzione, un lampo cambiò tutto: quando il fumo si dissipò, solo l'insieme capsula-torre era decollato, lungo una traiettoria simile a quella di un aborto dalla rampa. Il propulsore e l'anello di fissaggio dell'adattatore erano rimasti intatti sul lanciatore. Quel volo fu registrato come Little Joe 1 e come fallimento, lasciando al programma un razzo intatto ma mai collaudato, e la sgradevole sensazione di non sapere se il lanciatore funzionasse.

La risposta fu abbassare l'ambizione. Il 4 ottobre 1959 fu fatto volare lo stesso propulsore che ad agosto era rimasto a terra, questa volta con quello che la storia ufficiale del programma descrive come un doppio manichino: un modello boilerplate della capsula privo di strumentazione e un sistema di fuga inerte. Lo scopo, molto più modesto di quello di agosto, era dimostrare l'affidabilità dell'intero grappolo propulsivo. I quattro motori Pollux e i quattro Recruit minori erano programmati per accendersi in sequenza.

Questo è il tratto che distingue LJ-6 da quasi tutti i suoi fratelli di serie. Gli altri voli Little Joe esistevano per mettere alla prova la torre di fuga e la capsula in condizioni estreme; LJ-6 esisteva per mettere alla prova il veicolo che avrebbe condotto quei test. Era, nel gergo del programma, un volo di qualificazione del banco di prova, non del soggetto testato. Da qui un carico deliberatamente muto: senza strumentazione, senza fuga attiva, senza separazione della capsula e senza recupero previsto.

La cronologia ufficiale del progetto elenca con precisione ciò che si cercava: verificare l'integrità della fusoliera e del sistema di motori del lanciatore; verificare il corretto funzionamento della rampa; verificare la validità delle correzioni di vento calcolate; ottenere dati di prestazione e di resistenza aerodinamica; e verificare il funzionamento del sistema di autodistruzione. Nessuno di questi cinque punti riguarda la sopravvivenza dell'astronauta, e tutti sono condizioni preliminari perché i voli che davvero la mettevano alla prova avessero un senso.

L'obiettivo delle correzioni di vento merita una nota. Un razzo senza guida lanciato da una rampa orientabile può compensare il vento in quota solo puntando diversamente prima dell'accensione: il calcolo di quella correzione era di per sé una tecnica da convalidare in volo. E l'obiettivo di autodistruzione implicava, per definizione, distruggere il veicolo: LJ-6 fu pianificato fin dall'inizio per non tornare.

L'insieme misurava circa 55 piedi di altezza e pesava venti tonnellate al decollo. Salì fino a un apogeo appena sotto le quaranta miglia secondo la storia ufficiale del programma, e di 37,12 miglia terrestri secondo la cronologia del progetto, con una gittata di 79,4 miglia terrestri. La velocità massima fu di 3075 miglia orarie e la pressione dinamica massima di 3400 libbre per piede quadrato; l'accelerazione massima raggiunse 5,9 g. Il carico utile dichiarato fu di 1134 chilogrammi.

Trascorsi circa due minuti e mezzo di volo, e comunque ben dopo l'apogeo, le cariche di autodistruzione imbarcate si attivarono correttamente e il veicolo si disintegrò come previsto. I resti caddero a più di settanta miglia da Wallops Island; la cronologia del progetto indica una gittata totale di 79,4 miglia. Nulla fu recuperato, e nulla era pensato per esserlo. Il volo completo durò cinque minuti e dieci secondi.

Ci fu un guasto, e venne registrato: i due motori Pollux che dovevano accendersi nel secondo gruppo lo fecero prima dell'istante esatto pianificato. L'effetto sulla traiettoria fu minimo. L'effetto sulla struttura, invece, fu maggiore del previsto, perché il veicolo dovette sopportare un regime di carichi più severo di quello del test progettato, e poiché il test era proprio strutturale, l'anomalia finì per giocare a favore: si dimostrò più di quanto si intendesse dimostrare. Questo è il motivo per cui LJ-6 compare al tempo stesso descritto come lancio riuscito nella cronologia e classificato come parzialmente riuscito nei bilanci delle missioni non abitate della NASA. Entrambe le affermazioni sono vere a seconda di cosa si misura: il veicolo ha adempiuto al suo compito, la sequenza no.

Con il lanciatore ormai convalidato, il team di supervisione della NASA — John C. Palmer, di Wallops; Roland English, James Mayo, Clifford Nelson e Charles McFall, di Langley; e William M. Bland e Robert O. Piland, dello Space Task Group — si mise a preparare il vero tentativo: verificare il corretto funzionamento del sistema di aborto e fuga in condizioni di carico massimo. La regione chiamata max q, quella porzione della traiettoria in cui la velocità relativa tra veicolo e atmosfera produce la massima resistenza dell'aria, era il punto critico che Little Joe esisteva per riprodurre, e sia Little Joe sia il Mercury-Atlas dovevano sperimentare pressioni dinamiche paragonabili.

Quel tentativo arrivò poche settimane dopo con Little Joe 1A e, in seguito, con Little Joe 2, Little Joe 1B, Little Joe 5, Little Joe 5A e Little Joe 5B, già con capsule di produzione McDonnell al posto dei boilerplate. In totale, Little Joe volò otto volte tra il 1959 e il 1961 da Wallops Island, con sei successi e due fallimenti. LJ-6 fu il volo che trasformò quel grappolo di motori in uno strumento di cui ci si poteva fidare.

Il numero induce in errore. LJ-6 non fu il sesto volo della serie ma il primo che il propulsore Little Joe arrivò effettivamente a compiere, e la sua designazione gli fu assegnata in seguito: la storia ufficiale del programma afferma letteralmente che quel test "in seguito divenne noto come Little Joe 6". La numerazione della serie corrisponde all'assegnazione di veicoli e configurazioni di prova, non all'ordine cronologico dei voli, cosa che si ripete nel resto della famiglia, con designazioni come 1A, 1B, 5A e 5B intercalate nel calendario. Leggendo qualsiasi tabella della serie conviene ordinare per data anziché per numero.