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Lo Space Shuttle Atlantis in orbita con la ISS sullo sfondo

Per trent'anni il programma Space Shuttle ha incarnato il sogno di un veicolo spaziale riutilizzabile, capace di costruire stazioni orbitali e riparare telescopi. Ma dietro l'epopea tecnologica si celavano fragilità estreme: le mattonelle termiche, i booster laterali e due tragedie che hanno riscritto la storia della NASA, insegnando che nello spazio non esistono compromessi. LEGGI TUTTO L'ARTICOLO

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L'architettura del sistema STS: ali, mattonelle e SRB
Il Programma Space Transportation System, universalmente noto come Space Shuttle, nacque dalla visione di un veicolo spaziale riutilizzabile capace di coniugare l'affidabilità di un aereo di linea con le prestazioni di un razzo orbitale. Operativo dal 12 aprile 1981, giorno del primo lancio del Columbia, fino all'ultimo atterraggio dell'Atlantis il 21 luglio 2011, lo Shuttle ha rappresentato per tre decenni l'immagine iconica della presenza umana nello spazio. L'architettura del sistema era, per l'epoca, di una complessità senza eguali: il decollo avveniva in posizione verticale grazie alla spinta combinata di tre motori principali SSME alimentati da un gigantesco serbatoio esterno di idrogeno e ossigeno liquidi, e di due booster a propellente solido (SRB) che fornivano l'80 per cento della spinta al decollo. Gli SRB, i più potenti motori a razzo solido mai costruiti, si staccavano dopo circa due minuti e venivano recuperati in mare per essere riutilizzati fino a una dozzina di volte. L'orbiter, l'unico elemento veramente riutilizzabile del sistema, era un veicolo spaziale lungo 184 piedi (circa 56 metri) dotato di ali a delta che gli consentivano, al termine della missione, di planare nell'atmosfera e atterrare su una pista convenzionale, toccando terra a velocità superiori ai 300 chilometri orari. La flotta operativa era composta da cinque orbiter: il Columbia (OV-102), veterano del primo volo inaugurale; il Challenger (OV-099), ricavato da un articolo di test strutturale e convertito per il volo; il Discovery (OV-103), che avrebbe totalizzato il maggior numero di missioni; l'Atlantis (OV-104), destinato a chiudere l'epoca Shuttle; e l'Endeavour (OV-105), costruito con pezzi di ricambio per rimpiazzare il Challenger dopo la sua perdita. Il cuore vulnerabile di questo sistema straordinario era il sistema di protezione termica (TPS), un intricato puzzle di oltre 24.000 mattonelle di silice e pannelli in carbonio-carbonio rinforzato (RCC), ciascuno catalogato con un numero di serie univoco. Questi componenti dovevano proteggere la struttura in alluminio dell'orbiter dalle temperature estreme del rientro atmosferico, che potevano superare i 1.600 gradi centigradi in corrispondenza del bordo d'attacco delle ali e del muso. Qualsiasi danno al TPS, anche una piccola crepa o il distacco di una mattonella, poteva trasformarsi in una condanna a morte durante il rientro.

I trionfi: Hubble, ISS e la cooperazione internazionale
Nonostante le sue complessità e i suoi costi molto superiori alle previsioni iniziali – il costo medio per volo si assestò intorno a 1,6 miliardi di dollari, contro i 20 milioni stimati negli studi di fattibilità – il programma Shuttle collezionò successi scientifici e tecnologici di portata storica. Il dispiegamento del Telescopio Spaziale Hubble nel 1990 (missione STS-31 del Discovery) e le successive, delicatissime missioni di manutenzione che ne corressero il difetto ottico e ne prolungarono la vita operativa ben oltre ogni aspettativa, regalarono all'umanità alcune delle immagini più profonde e spettacolari dell'universo mai ottenute. Lo Shuttle fu lo strumento indispensabile per la costruzione della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), trasportando in orbita i moduli pressurizzati, i pannelli solari e tutti i componenti principali del più grande laboratorio orbitale mai costruito. Le missioni di assemblaggio, condotte in collaborazione con le agenzie spaziali russa, europea, giapponese e canadese, trasformarono lo Shuttle nel simbolo di una cooperazione internazionale che superava le divisioni della Guerra Fredda. Le 135 missioni del programma portarono nello spazio 355 astronauti di 16 nazioni diverse, inclusi i primi cittadini di numerosi paesi, e permisero di condurre migliaia di esperimenti scientifici in microgravità, dalla biologia cellulare alla fisica dei fluidi, dalla scienza dei materiali all'osservazione della Terra. Lo Shuttle realizzò primati come le prime passeggiate spaziali senza cavo di sicurezza (untethered), con l'uso dello zaino a propulsione MMU, e le prime missioni congiunte con il programma spaziale russo, che culminarono nello storico attracco con la stazione Mir. L'idea di un veicolo spaziale in grado di portare in orbita carichi fino a 23 tonnellate e di tornare indietro per essere riutilizzato rappresentò un cambio di paradigma, gettando le basi concettuali per i futuri spazioplani commerciali.

Le due tragedie: Challenger e Columbia
Il prezzo pagato per questa ambizione fu altissimo, e venne pagato in due occasioni, entrambe trasmesse in diretta televisiva mondiale. Il 28 gennaio 1986, il Challenger esplose 73 secondi dopo il lancio a causa del cedimento di una guarnizione O-ring su uno dei due SRB, irrigidita dal freddo anomalo della notte precedente. I sette membri dell'equipaggio, tra cui l'insegnante Christa McAuliffe, morirono nell'incidente. Sedici anni dopo, il primo febbraio 2003, il Columbia si disintegrò durante la fase di rientro sopra i cieli del Texas. Un blocco di schiuma isolante distaccatosi dal serbatoio esterno durante il lancio aveva colpito il bordo d'attacco dell'ala sinistra, perforando il rivestimento in carbonio-carbonio e aprendo una breccia attraverso la quale i gas incandescenti del plasma di rientro penetrarono nella struttura alare, fondendola dall'interno. Anche in questo caso, sette astronauti persero la vita. Le commissioni d'inchiesta che seguirono i due disastri (la Commissione Rogers per il Challenger e il CAIB per il Columbia) misero in luce non soltanto i difetti tecnici immediati, ma anche le falle sistemiche della cultura della sicurezza della NASA, segnata da una pericolosa tendenza alla "normalizzazione della devianza", ovvero la progressiva accettazione di rischi noti come normali e accettabili. I due incidenti segnarono la fine dell'illusione che lo Shuttle potesse diventare un sistema di trasporto spaziale di routine ed economico, e accelerarono la decisione di ritirare la flotta, aprendo la strada alla nuova stagione dei vettori commerciali.

Lo Space Shuttle è stato un sogno meraviglioso e imperfetto, un veicolo che ha ampliato i confini della presenza umana nello spazio al prezzo di quattordici vite. La sua eredità è incisa nelle immagini di Hubble, nella struttura della ISS e nelle lezioni di umiltà ingegneristica che hanno insegnato alla NASA a non confondere mai più la complessità con l'invulnerabilità.

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