Gli uomini e le donne che caddero sulla Terra: il rientro della Soyuz

La #Soyuz – un nome che in russo significa unione - è rimasta l’unica navicella in grado di trasportare astronauti verso la Stazione spaziale dopo la dismissione dello Space Shuttle della Nasa nel 2011, e per l’occupazione di ogni angusto sedile agenzie spaziali di tutto il mondo devono pagare un biglietto del costo attorno ai 90 milioni di dollari.
Dopo lo sgancio dalla #ISS, effettuato grazie a meccanismi a molla, il #rientro della Soyuz a Terra avviene in circa 3,5 ore, passando tutta una serie di delicate fasi, spiegate in questo video che l’Esa produsse nel 2013 a partire da reali lezioni per astronauti alle prime armi con la navicella russa.
Inizialmente la Soyuz scivola via dolcemente, mentre gli astronauti controllano dall’interno che il distacco proceda regolarmente. Dopo 3 minuti, viene effettuata una prima accensione dei motori laterali per 15 secondi che porta la Soyuz a distanza di sicurezza dalla Stazione. La spinta successiva, chiamata “deorbit burn”, è quella cruciale per rallentare la velocità della navicella e instradarla sulla traiettoria di rientro attraverso l’atmosfera terrestre, manovra per cui la Soyuz impiega il motore principale, collocato nella parte posteriore, aiutato dall’effetto frenante dell’atmosfera sempre più densa. Il motore viene acceso per 4' e 45", e successivamente la Soyuz segue una traiettoria opportunamente studiata per arrivare a un rientro sicuro 55' più tardi.
Circa 30' prima dell’atterraggio, ad un altitudine di 140 km, la navicella si separa in tre parti: il modulo orbitale, il modulo di rientro e il comparto strumentazione. Solo il modulo di rientro, che contiene gli astronauti, arriva sulla Terra, mentre gli altri due si disintegrano, bruciando in atmosfera. Una procedura pirotecnica, quella della separazione, che, come racconta il veterano Paolo Nespoli, regala diverse emozioni agli astronauti visto che la varie separazioni vengono eseguite attraverso bulloni esplosivi, i cui scoppi vengono avvertiti come martellate inflitte all’esterno della capsula.
Il modulo di discesa è soggetto a temperature estremamente alte durante il rientro in atmosfera, fino a 2000°, per cui la capsula è dotata di speciale rivestimento protettivo, nonché di uno scudo termico posto alla base. Per gli astronauti, si tratta certamente della parte più difficile del viaggio di ritorno, completamente avvolti in una bolla di plasma incandescente che finisce con lo scurire i rivestimenti protettivi.
Contemporaneamente, gli occupanti della navicella cominciano ad avvertire gli effetti della gravità, approfittandone per sistemarsi meglio sui seggiolini. Per seguire al meglio la traiettoria di rientro prevista, pur essendo in caduta libera la capsula può eseguire alcuni piccoli aggiustamenti.
Nonostante l’assenza di ali, la Soyuz può cambiare il modo in cui vola attraverso l’aria, alzando o abbassando la propria angolazione tramite la rotazione in un senso o in quello opposto. La rotazione induce anche un dislocamento laterale del modulo, utilizzato anche per gestire un minimo di flessibilità nella scelta del sito di atterraggio effettivo rispetto a quello programmato settimane prima.
Nel frattempo l’equipaggio comincia ad avvertire intensamente gli effetti della decelerazione, arrivando a sperimentare una forze di 4 g a circa 35 km di altezza. Come racconta Nespoli, dopo mesi passati in microgravità sulla Stazione spaziale, in questa fase del rientro gli astronauti ricominciano a sentire, quasi con sorpresa, il peso del proprio corpo e degli oggetti come orologi, libri di bordo, etc.
Quando la capsula raggiunge un’altezza di 10,5 km, la sua velocità è già calata da 28mila a 800 km/h. Il momento giusto in cui un sistema totalmente automatico espelle il coperchio superiore per permettere il dispiegamento di una serie di paracadute, fino a quello principale, che viene aperto a 8,5 km di altezza, rallentando la capsula a una velocità di 22 km/h.
La capsula è sospesa al paracadute con un angolo specifico relativamente al terreno, in modo da ottimizzare il dissipamento del calore accumulato durante il rientro. A un altitudine di circa 5,5 km, lo scudo termico e le protezioni degli oblò vengono espulse, mentre le valvole di sfiato liberano il carburante e l’ossigeno residuo dai serbatoi pressurizzati, per ridurre le probabilità d’incendio quando la capsula tocca terra.
L’attacco del paracadute principale passa quindi in posizione simmetrica per orientare la navicella spaziale in modo corretto per l’atterraggio. I retrorazzi, non più nascosti dalla scudo termico, sono preparati per l’accensione, mentre all’interno della capsula i seggiolini degli astronauti si alzano automaticamente per utilizzare gli attenuatori d’impatto. Infine, a 70 cm d'altezza, i 6 retro razzi si accendono per ridurre ulteriormente la velocità della capsula fino a circa 5 km/h. [...]

Servizio di Stefano Parisini
Crediti video: Roscosmos, European Space Agency
Musica CC: Rising Tide - Kevin MacLeod (incompetech.com)

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