12 APRILE 1961 LA Vostok 1 E' IN ORBITA TERRESTRE PER LA PRIMA VOLTA UN UOMO E' NELLO SPAZIO


 


Vostok - Восток - nella lingua russa significa Oriente, la ricordiamo perché è stata la prima navicella (astronave) a portare il primo uomo nello spazio. La Federazione Aeronautica Internazionale (FAI - Fédération Aéronautique Internationale, definisce spazio quando viene superata la distanza di 100 km dalla superficie terrestre.

 


 


                                                                                                                       
Il maggiore dell'aeronautica SOVIETICA Yurij Aleksejevich Gagarin


 

 

 

Il primo uomo a compiere un'orbita intorno alla Terra fu Yurij Aleksejevich Gagarin, nato il 9 Marzo 1934 a Klušino un villaggio nell'Oblast' di Smolensk, nell'allora Unione Sovietica. Gagarin crebbe in un Kolkoz (collettività aziendale) dove il padre lavorava come carpentiere. Frequentò la scuola tecnica a Mosca, dove si distinse per spiccate capacità nelle materie scientifiche, fu poi  costretto ad interrompere gli studi a causa dell'invasione tedesca, per riprenderli dopo la guerra e nel 1951 conseguì il diploma di metalmeccanico. Fu durante i suoi studi che Gagarin iniziò ad interessarsi al volo.; il 27.10.1954 si sposò con Valya I. Goryacheva. Gagarin s'interessò presto all'aeronautica, infatti dopo la laurea nel 1955 andò alla scuola di aviazione di Orenbung, dove si diplomò nel Novembre 1957. Molto abile e capace, iniziò a lavorare come pilota collaudatore volando con diversi aerei sperimentali. Il 10.04.1959 nacque la prima figlia Lena (Lenochka). Invece la prima donna lanciata in orbita terrestre, oltre i 100 km di quota, fu la sovietica Valentina Vladimora Tereshkova, nata il 6 Marzo 1937. La donna fu lanciata alle 09:30 del 16 Giugno 1963 a bordo del Vostok 6 e atterrò alle 08:16 del 19 Giugno dopo 22 ore e 50'. La cosmonauta compì 48 orbite (1.971.000 km) intorno alla Terra e transitò a soli 5 km dal Vostok 5. 

 

 

 

 

                                   
                                    RETE DI CONTROLLO SPAZIALE SOVIETICA

 

 


Le tredici "stazioni di misurazioni scientifiche" (NIP) esistenti in Urss nel 1957, dalla prima più ad ovest all'ultima più ad est

 

                
                 
DESCRIZIONE DELLA NAVICELLA

 

 

Ricordiamo che la navicella modello Vostok-3A era divisa in due parti: l'SA il veicolo di discesa (Спускаемый aппарат - Spuskaemyj Apparat) e dal PO, la sezione strumentale (Приборный oтсек - Pribornyj Otsek).

 

 

                    
                         
VEICOLO DI DISCESA

 

 

Si componeva come una cabina sferica dal diametro di 230 cm, che venne chiamata anche Sharik ('pallina'). Il suo peso si attestava sui 2460 kg ( compreso il pilota). Il volume interno ammontava a 1,6 m³. L'aria nella capsula aveva una pressione quasi uguale a quella al livello del mare: 0,99-1,02 atmosfere. Anche la composizione dell'aria era la stessa che si riscontrava sulla superficie terrestre: 79% azoto e 21% d'ossigeno. L'umidità andava dal 51-57%, mentre la temperatura variava fra i 13 e 26 °C. Un'atmosfera "79-21" di azoto-ossigeno avrebbe abbassato sensibilmente il pericolo di fatali incendi interni.

 

 

 

 
 


Cabina dell'astronauta: 1) Pannello di controllo; 2) Pannello strumenti; 3) Telecamera Topaz B/N 4) Dispositivo ottico di orientamento; 5) Manopola di controllo per l'orientamento della navicella; 6) Ricevitore radio; 7) Contenitori con cibo ed acqua.

 

 


Una piccola telecamera a bassa risoluzione avrebbe ripreso l'astronauta. La capsula era completamente ricoperta con un rivestimento resistente al calore per proteggerla durante il rientro. Lo spessore delle pareti andava da 3 a 11 cm, quest'ultimo si poteva trovare sul faccia esposta all'atmosfera durante il rientro. La capsula aveva tre botole dal diametro di un metro: una per i paracaduti, una per l'accesso al modulo strumentale ed una per l'entrata e uscita del pilota. In più, c'erano tre oblò di vetro refrattario che servivano al pilota per compiere osservazioni ottiche. Due di questi oblò avevano imposte che potevano bloccare gli implacabili raggi solari. La maggior parte dello spazio interno era occupato dal grande seggiolino eiettabile, che pesava circa 800 kg. Questo oggetto era angolato rispetto all'orizzontale e conteneva: il sistema di ventilazione per la tuta spaziale, un sistema di catapulta, dispositivi pirotecnici ed il sistema di paracaduti. Il portello davanti al pilota aveva sistema ottico chiamato Vzor ('vista'), che permetteva sia il controllo manuale oltre l'assetto. Un pannello strumentale era localizzato sopra Vzor, mentre una telecamera Topaz avrebbe trasmesso viste interne della capsula durante il volo.


Il sistema d'orientamento avrebbe posizionato l'astronave così che, l'asse dell'ugello del propulsore principale sarebbe stato diretto verso il Sole. Di conseguenza, la spinta sarebbe stata opposta al Sole. Il grande vantaggio di usare il Sole era che i sensori ottici non lo avrebbero confuso per altri corpi celesti. Per un rientro nominale, la nostra stella doveva essere davanti alla navicella nella fase dell'alba; inoltre il rientro doveva essere completato prima del passaggio del Sole allo Zenit. Anche se un solo sensore solare non era sufficiente a determinare l'assetto desiderato, fu usato uno stratagemma. Infatti puntando l'asse longitudinale dell'astronave verso il Sole; non andava controllato l'orientamento della rotazione, ma solo la sua velocità. La navicella aveva altri due sistemi d'orientamento: uno automatico (che usava un complesso di sofisticati giroscopi) ed uno manuale (che duplicava il sistema d'orientamento solare). In questo caso il pilota doveva usare il Vzor ed osservare la Terra muoversi al centro dello strumento. Il pilota poteva così controllare la direzione orizzontale ossia l'oscillazione del veicolo intorno all'asse verticale passante per il baricentro del mezzo (imbardata). Utilizzando uno specchio circolare, il pilota poteva controllare anche il rollio e il beccheggio. Il sistema energetico utilizzava delle batterie chimiche che potevano fornire 24 kW/h. Il consumo medio orario si attestava sui 20 kW, quindi la navicella aveva una autonomia energetica di 120 ore (5 giorni).

 

 

Pannello comandi nella capsula

Il pannello di controllo disponeva della strumentazione per indicare: pressione atmosferica, temperatura, umidità, composizione dell'aria, pressione nei serbatoi dei propellenti per il controllo dell'assetto. I controlli del pannello potevano concedere al pilota il controllo manuale sulla retro-accensione del "motore". Un piccolo globo rotante (detto Globus), parzialmente visibile, era posizionato sulla sezione superiore del pannello di controllo. Questo piccolo "mappamondo" era fondamentale: infatti mostrava al pilota la posizione della navicella sulla superficie terrestre. Sul lato destro del sedile eiettabile c'erano: l'asta per attivare il controllo del pilota, un contenitore del cibo, un sistema di rigenerazione dell'aria, un orologio elettrico, una seconda telecamera Topaz (per le riprese di lato), un ricevitore radio, un sistema sanitario, batterie elettriche supplementari. Unità telemetriche e spazio per un'eventuale equipaggiamento supplementare erano localizzate sotto il sedile. Se nei primi quaranta secondi dopo il lancio, i parametri di lancio deviavano da valori accettabili allora sarebbero intervenuti i controllori da terra. Un comando inviato dal centro di controllo avrebbe fatto staccare la botola dell'SA. Poi il pilota sul sedile sarebbe stato espulso fuori, naturalmente la sua discesa a terra avrebbe utilizzato dei paracaduti. Il cosmonauta in ogni caso vestiva una tuta SK-1. Questa era completamente autonoma dal sistema di rigenerazione dell'aria di bordo. Anzi in caso di decompressione, la tuta garantiva circa quattro ore di supporto vitale (aria, calore, ecc). La tuta pesava 11,5 kg ed il casco 3,5 kg. A fine missione, poco prima del rientro, la capsula si orientava automaticamente grazie al sensore solare. Questi l'allineava verso un corretto assetto. Gli ingegneri dell'OKB progettarono l'SA sferico in maniera che il centro di gravità della capsula fosse dietro e sotto il pilota. Assicurando il corretto orientamento dell'SA, allora il sedile con il pilota sarebbe stato espulso con il corretto angolo.

 


Ad un'altitudine di circa 7 km, i dadi che fissavano il portello dovevano saltare, questo avrebbe permesso alla copertura della capsula di distaccarsi; dopo, in solo due secondi, il sedile con il pilota sarebbe stato espulso per mezzo di due potenti motori a razzo. Alla quota di quattro km il pilota si separava dal sedile e sorretto dal paracadute, sarebbe atterrato ad una velocità d'impatto di circa 5 m/s (18 km/h). Il paracadute principale per l'atterraggio dell'SA aveva un volume massimo di 330 m³ e permetteva di "impattare" a 10 m/s (36 km/h).

 

 

 


SEZIONE STRUMENTALE


Aveva un diametro massimo di 243 cm, una lunghezza di 225 cm ed un peso di circa 2270 kg. La larghezza complessiva dell'astronave senza contare l'antenne era di 4,4 metri. La sezione strumentale pressurizzata era costituita da due compartimenti di forma conica, le cui estremità smussate si trovavano una di fronte all'altra. Il ruolo primario di questa sezione era contenere la strumentazione che permetteva il volo orbitale pilotato. Costituita da una lega di alluminio, l'elemento principale del modulo strumentale era un grande "motore" per la retro-accensione. Il TDU-1 (Tormoznaja Dvigatel'naja Ustanovka, 'Installazione Motrice di Frenata') pesante 375 kg era capace di fornire nel vuoto una spinta pari a 15,83 kN (1,614 tonnellate). La variazione di velocità (Dv) equivalente era di 150 m/s. Il 275 kg di propellenti erano un carburante a base aminica ed ossido d'azoto come ossidante. Il TDU poteva essere acceso per una sola volta e solo se c'era il giusto orientamento. Il massimo tempo di accensione era di 45 secondi.

Il sistema di rigenerazione dell'aria si trovava all'interno del modulo strumentale. Era un sistema a "fondo chimico" basato su metalli alcalini superossidanti. Questi materiali hanno la capacità di rilasciare ossigeno e assorbire l'anidride carbonica. L'unità di raffreddamento ed dessicazione consisteva in uno scambiatore di calore che assicurava la temperatura e umidità richiesta. Nel modulo strumentale si trovavano i seguenti sistemi: strumentazione per la guida, il controllo e l'orientamento; unità per il "controllo ordinatore-logico"; un sistema elettrico supplementare; apparati per le radio comunicazioni; strumentazione telemetrica; orologio logico programmato. All'esterno c'erano i serbatoi di azoto gassoso (20 kg) per il sistema di controllo dell'assetto, costituito da otto ugelli che potevano "spingere" 14,7 N (1,5 kg forza) ciascuno. Nel rispetto del principio di ridondanza questo sistema era doppio. Naturalmente il sistema di riserva da otto ugelli sarebbe subentrato nel malaugurato caso che si fosse guastato quello principale. Sempre all'esterno del modulo c'erano ulteriori dispositivi: un sensore solare, un sistema di regolazione termica irradiante e diverse piccole sfere contenenti ossigeno che il pilota poteva usare in caso di emergenza. Il PO non era progettato per il recupero, infatti si sarebbe disintegrato nell'atmosfera dopo il distacco dall'SA.


 

 

 

 

1) antenna del sistema di comando

2) antenna trasmittente

3) copertura connettore elettrico

4) portellone d'ingresso

5) contenitore degli alimenti

6) fasce di congiunzione

7) antenne a filo

8) propulsore TDU

9) antenne di trasmissione

10) portelli di servizio

11) modulo strumentale e servizi fondamentali

12) conduttura di accensione

13) serbatoi del sistema pneumatico

14) sedile catapultabile

15) antenna radio

16) oblò e sistema ottico d'orientamento

17) portello "tecnologico"

18) telecamera

19) copertura termica in materiale ablativo

20) complesso apparecchiature elettroniche

 


Le telecomunicazioni venivano mantenute grazie a diversi dispositivi radio. Il sistema Signal a 19,995 MHz erano utilizzati per la trasmissione della telemetria. La portante del segnale era "cifrata" in modalità on/off  con un sistema veramente  originale. La chiave era sincronizzata con il  polso del pilota. Un secondo sistema, ad uso per la telemetria, chiamato “Tral-P1” permetteva ulteriori trasmissioni radio . Le comunicazioni in fonia, astronave-terra,  avvenivano con  il sistema Zarya ('alba') operante nelle bande VHFe UHF. I controllori di terra, inoltre, ricevevano un segnale video: era il sistema “Tral-T”, che trasmetteva  immagini per mezzo di due telecamere L'atterraggio del veicolo disponeva di  un sistema Beacon ed era costituito da un radiofaro sulle onde corte che determinava la posizione durante il volo e dopo per il rientro; inoltre le radio comunicazioni erano assicurate, in caso di avaria della radio principale, da un sistema ausiliario che coadiuvava anche le  misure sulla traiettoria durante il volo. Il modulo adibito a contenere tutte le strumentazioni di misurazione e comunicazione radio della navicella era fornito di undici antenne: tre appartenevano al sistema Signal, quattro erano del sistema Zarya, due erano per la telemetria e due per ricevere i comandi via radio.

 

                           

collegamenti dalla Vostok 1 e le stazioni terrestri sovietiche

1) Trasmissione della telemetria dell'SA (19,995 MHz)

2) Ricezione delle chiamate dalle stazioni di Terra

3) Trasmissione segnali della telecamera - TV: 83; telemetria: 61-76 [MHz]

4) Dati sull'orbita percorsa (transponder radar sui 2700-2800 MHz).  

5) Telecomunicazioni a 2 vie: 20,006 (fonia); 9,02 e 15,76 [MHz]

6) Ricezione dei comandi (uplink): circa 100 MHz

7) Telefonia VHF duplex (dipolo collineare a143,625 MHz)

8) Trasmissione della telemetria nelle fasi dell'atterraggio (19,995 MHz?)

 

 

 

 

                                       
                                          
interno

  

                                       
                                           
esterno

 

 


 

 


 

Il lancio 

 

 

 


12.04.1961, 06:07 - Lancio DELLA Vostok

 

 

 

 

  
Il decollo delLA Vostok 

 

            
          razzo Vostok

 

 


 


Sergej Pavlovič Korolëv nella sala di controllo DELLA MISSIONE
il più grande ingegnere e progettista sovietico di razzi , conosciuto semplicemente come il "miglior progettista".


 

 


Profilo schematico della missione

 

 

 


Immagini demodulate provenienti dal Vostok 1

 

 

 

Il cosmonauta descrisse il nostro pianeta come fatto un «bel azzurro», mentre il cielo intorno era «nero». Una sensazione curiosa fu definita l'assenza di gravità. Gagarin ammirava uno spettacolo mai visto da nessun uomo prima di allora, registrava tutto su di un registratore e annotava i dati di volo su un registro. Alle 07:07 la notizia che furono ricevute delle immagini non molto nitide provenienti dal Vostok 1, infatti l'angolo d'elevazione della navicella era troppo basso e si potevano ricevere solo immagini a bassa risoluzione. Il veicolo spaziale transitava a quell'ora in Antartide e fu ricevuto dalla stazione radio della base USA di Palmer.

 

 

 

 

 

 



La fase di rientro

 

 

 


La discesa con il paracadute: ultima fase del rientro per la capsula e per il cosmonauta

 


L'atterraggio


 



SITI dI atterraggio delle capsule Vostok rispetto alla capitale sovietica e al cosmodromo DI Baikonur

 

 


12.04.1961, Smelovka Urss (Tambovskaya Oblast, Russia / geographical coordinates are 52° 31' 44" North, 40° 56' 20" East)  

IL MODULO del Vostok 1 ripreso poco dopo l'atterraggio

 

 

 

 

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