La storia dell’esplorazione spaziale, seppur recente, è costellata (è il caso di dirlo) di incidenti e disastri anche mortali. Dalla cinematografica avaria dell’Apollo 13, agli ignoti astronauti che l’Unione Sovietica avrebbe inviato nello spazio verso morte certa, sembra che a dispetto degli avanzamenti tecnologici e delle sempre più restrittive misure di sicurezza, le catastrofi rimangano inevitabili. Quello di cui racconteremo oggi è uno dei suoi incidenti più terribili: quello dello Shuttle Challenger, andato distrutto poco dopo il lancio il 28 gennaio del 1986. Un’anomalia di alcune componenti di uno dei due razzi a propellente solido (Solid Rocket Booster, o SRB) ha fatto sì che questo si distaccasse, causando un cedimento strutturale dell’intero veicolo.
L’equipaggio era composto di sette persone: il comandante Francis R. Scobee, il pilota Michael J. Smith, Ronald McNair, Ellison Onizuka, Gregory Jarvis, Judit Resnik e Christa McAuliffe (una civile, selezionata per la missione all’interno del progetto Teacher in Space): tutti hanno perso la vita nell’incidente, anche se il momento e le modalità della morte non sono mai state accertate.
Si può dire che quello del Challenger è stato uno dei disastri più importanti perché l’ampia copertura mediatica data alla missione ne ha fatto immediatamente un caso di rilevanza globale.
I problemi con la missione STS-51-L, il decimo volo del Challenger che era stato utilizzato fin dal 1983, sono iniziati già prima della partenza vera e propria. Il lancio sarebbe dovuto avvenire dal Kennedy Space Center in Florida il 22 gennaio. Ritardi nella missione precedente hanno fatto slittare la data di due giorni, e l’impreparazione dei siti di atterraggio di emergenza transoceanici di Dakar e Casablanca hanno richiesto un’ulteriore proroga. Le previsioni meteorologiche sfavorevoli hanno causato che il lancio fosse di nuovo posticipato al 27 gennaio, e infine un problema con il portello di ingresso ha rimandato la partenza al giorno successivo. La notte precedente al lancio la temperatura al Kennedy Space Center è scesa fino a –8 °C, e la mattina del 28 gennaio l’intera piattaforma era ricoperta dal ghiaccio, sollevando alcuni dubbi sulla possibilità di effettuare il lancio. Il controllo missione di Houston ha quindi richiesto un ultimo rinvio di due ore, per concedere il tempo alle squadre antighiaccio di liberare la piattaforma, portando l’orario previsto per l’inizio della missione alle 11:38 ora locale (16:38 UTC).
Il decollo dello shuttle Challenger
La tragedia dello shuttle Challenger: 28 gennaio 1986 l’esplosione in diretta TV
Il lancio vero e proprio fu ripreso e trasmesso in diretta dalla CNN, per cui i video ufficiali sono facilmente reperibili online, e si possono seguire le fasi salienti dei 73 secondi di durata della missione, attraverso le immagini e i dialoghi degli astronauti e del controllo missione.
Al tempo T=0 (momento del lancio, ore 11:38:00) i motori principali dello Shuttle erano già accesi, e insieme a questi sono stati avviati i due SRB che avrebbero fornito la spinta necessaria per raggiungere l’orbita. L’elevazione procede come previsto, e a T+28 la potenza dei motori viene ridotta per facilitare l’attraversamento dell’atmosfera più densa.
A T+37 il Challenger viene investito dal più intenso wind shear (una variazione improvvisa del vento in intensità e direzione) mai registrato in tutte le missioni dello Shuttle, che contribuisce a rendere più complicate le operazioni.
A T+60 si può iniziare a scorgere una fuoriuscita di fumo sul SRB destro, e subito dopo è visibile una fiamma sull’esterno del serbatoio.
Nonostante fosse evidente che era in corso un’avaria di qualche genere, né l’equipaggio né il controllo missione parvero accorgersene.
D’altra parte, anche se il problema fosse stato rilevato allora, non sarebbe stato possibile intervenire in alcun modo.
A T+68 il comandante Scobee conferma l’ordine ricevuto da Houston di dare potenza ai motori.
A T+73 il serbatoio di idrogeno liquido del SRB destro cede, e il razzo ruota su se stesso, portando lo Shuttle su un vettore anomalo. In pochi decimi di secondo, a un’altitudine di oltre 14 chilometri e una velocità superiore a Mach 1.5, le forze aerodinamiche anomale esercitano una forza di 20 g sul veicolo, che poteva sopportare un massimo di 5 g, causandone la disintegrazione. Dove prima si vedeva lo Shuttle ora appare solo una nuvola di fumo bianco.
I due SRB proseguono il loro volo su traiettorie fuori controllo, mentre detriti di dimensioni varie iniziano a precipitare. È a questo punto del video che si può sentire il controllo missione constatare, in un agghiacciante tono calmo e professionale: “obviously a major mailfunction”.
Poco dopo Houston conferma la perdita del collegamento radio con l’equipaggio, e dai rapporti delle varie unità di controllo si deduce che il Challenger è “esploso”. La NASA mette subito in atto le procedure di sicurezza, tagliano ogni contatto con il mondo esterno e avviando la raccolta dei dati per ricostruire la dinamica dell’incidente e prestare gli eventuali soccorsi.
Il disastro dello shuttle Challenger: che cosa è successo?
Questi sono gli eventi come si sono succeduti la mattina del 28 gennaio, quando la visione in diretta dell’imprevedibile catastrofe rendeva impossibile ricavare cause e modalità della perdita dello Shuttle. I fatti sono stati ricostruiti in seguito, attraverso l’analisi incrociata dei video, delle comunicazioni interne ed esterne al Challenger, dei dati di missione raccolti dalle varie stazioni di controllo, e dai relitti recuperati.
Lo Shuttle si trovava in volo sull’Oceano Atlantico al momento della disintegrazione, e i detriti si sono sparsi su una vastissima porzione di mare. Le squadre di recupero sono state attivate non appena la caduta dei frammenti è terminata, e hanno coperto in alcuni mesi un’area di 1600 chilometri quadrati, scandagliando fino a una profondità di oltre 300 metri il fondale marino.
La cabina dell’equipaggio è stata recuperata il 7 marzo, e all’inizio di maggio erano state raccolte 14 tonnellate di detriti, anche se più della metà della massa dello Shuttle è ancora dispersa, e occasionalmente affiora ancora oggi sulle coste della Florida. Le analisi si sono immediatamente concentrate su quanto restava del SRB di destra, che era stato presto identificato come l’origine del disastro. Le indagini sono state portate avanti dagli esperti riuniti nella Commissione Presidenziale opportunamente istituita, detta Rogers Commission dal nome del suo presidente, tra i cui membri era presente anche Neil Armstrong. Se all’inizio si credeva che il cedimento fosse dovuto a un problema strutturale del serbatoio esterno, successive analisi hanno portato all’identificazione del difetto negli O-ring che costituiscono la guarnizione nelle giunture dei diversi pezzi dei SRB. Se la tragedia dei sette astronauti perduti non rendesse terribile la distruzione del Challenger, sarebbe ironico pensare come la più banale delle componenti abbia causato il più devastante dei risultati. Gli O-ring sono semplici anelli costituiti di un polimero gommoso, che sigillano le giunzioni tra i pezzi dei SRB, che vengono montati direttamente sulla piattaforma di lancio. Le tre giunzioni di ogni SRB sono sigillate da due O-ring, uno primario e uno di backup.
A causa delle basse temperature della notte del 27 gennaio, alcuni ingegneri della stessa Morton Thiokol, l’azienda costruttrice dei SRB, avevano espresso preoccupazione per le condizioni avverse del lancio. Gli O-ring infatti erano testati per funzionare a una temperatura minima di 12 °C, mentre la mattina del 28 gennaio si raggiungevano appena i -1 °C: a questa temperatura, il materiale di cui le guarnizioni sono composte perde quasi interamente la sua resilienza, diventando di fatto un anello rigido inadeguato a contenere eventuali perdite. Riesaminando i filmati del lancio, si può notare come per un paio di secondi a partire da T+0.678 del fumo grigio fuoriesce dal SRB destro. È stato in seguito stabilito che il fumo è dovuto a una deformazione della carena metallica del SRB in prossimità di una giunzione, che provoca una perdita di gas ad alte temperature (2760 °C).
In realtà si tratta di un fenomeno già riscontrato in altri lanci dello Shuttle, ed è proprio in questa evenienza che gli O-ring si dimostrano fondamentali: la guarnizione primaria avrebbe dovuto scivolare in posizione per sigillare la perdita. Tuttavia, a causa delle basse temperature, sia l’O-ring primario che quello di backup erano diventati talmente duri da non riuscire ad adattarsi alla falla, e sono stati invece vaporizzati dal calore.
