Andrea Ferrero@a_a_f_t
Nella storia dell’astronautica c’è un’impresa che è stata oscurata dal trionfo delle prime missioni Apollo ma avrebbe meritato più considerazione: quella della missione Luna 16, la prima sonda robotica a prelevare e riportare sulla Terra un campione di suolo lunare.
La sonda Luna 16 è composta da due sezioni principali: uno stadio di discesa, che funge anche da piattaforma di lancio, come sul LEM americano, e uno stadio di risalita, equipaggiato con un motore a propellente liquido e una capsula di rientro sferica.
L’atterraggio avviene il 20 settembre 1970. Il motore principale di discesa rallenta la sonda fino a un punto di spegnimento determinato da dati di quota e velocità forniti da un altimetro radar. A quel punto scatta un relé e si spegne il motore. Poi, una serie di propulsori più piccoli gestisce la fase finale di atterraggio.
Luna 16 atterra nel Mare Fecunditatis, poco a sud dell’equatore lunare. Entra poi in azione un braccio meccanico, dotato di un trapano elettrico che scava fino a 35 centimetri di profondità (la sonda Luna 24 arriverà a 2 metri) e raccoglie 101 grammi di regolite. Il braccio robotico si solleva e inserisce il campione all'interno della capsula di rientro, che viene sigillata ermeticamente per evitare contaminazioni durante il rientro in atmosfera terrestre.
A differenza delle missioni Apollo, il ritorno delle sonde Luna è estremamente spartano. Lo stadio di risalita decolla dalla Luna seguendo una traiettoria balistica diretta verso la Terra, con minime correzioni di rotta. La capsula entra nell'atmosfera terrestre a velocità altissima (circa 11 km/s), protetta da uno scudo termico ablativo. Non ha controllo di assetto attivo: è progettata aerodinamicamente in modo da rimanere orientata con lo scudo termico rivolto in avanti.
Nella fase finale del rientro, a bassa quota, si aprono i paracadute e il 24 settembre 1970 la sonda atterra nelle steppe dell’odierno Kazakistan.
Il fatto più sorprendente è che l’intera missione è gestita da un computer di bordo rudimentale, composto da circuiti integrati elementari e componenti discreti che formano porte logiche (AND, OR, NOT). Il sistema è progettato per eseguire una sequenza fissa di operazioni: non esiste un software nel senso moderno del termine. Per modificare la missione, sarebbe necessario intervenire fisicamente sui collegamenti elettrici o sui moduli.
Se il computer di bordo del programma Apollo è paragonabile a una calcolatrice da tasca di oggi, la programmazione delle missioni Luna è ancora più elementare, simile a quella di un semaforo intelligente. Questa semplicità ha grandi limitazioni ma anche importanti vantaggi, come il ridotto consumo energetico, la grande resistenza alle radiazioni e l’ottima affidabilità: non ci possono essere “bug” di software perché non c’è software. Nonostante questa tecnologia "primitiva", la Luna 16 riesce a compiere un allunaggio di precisione al buio, durante la notte lunare, una manovra che gli americani non tentarono mai con le missioni Apollo.
Alcuni anni più tardi, Luna 24 produce un risultato storico: analizzando i suoi campioni, gli scienziati sovietici trovano tracce d'acqua (0,1% in massa). Tuttavia, la comunità scientifica internazionale rimane scettica per decenni, finché le missioni degli anni 2000 non confermano definitivamente la presenza di ghiaccio d'acqua sul nostro satellite.
Anche le missioni sovietiche hanno i loro complottisti, ma nel 2010 la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA ha fotografato i siti di atterraggio e i resti dei veicoli di Luna 16, 20 e 24. Le immagini hanno un valore non solo storico ma anche scientifico: tra le altre cose, mostrano che il campione di Luna 24 era stato raccolto proprio sul bordo di un piccolo cratere da impatto e spiegano finalmente l’incongruenza tra i risultati delle analisi e le aspettative basate sulle osservazioni telescopiche della superficie del Mare Crisium.
