La Terra è il nostro mondo. L’ambiente terrestre, con la sua temperatura in media mite, la sua atmosfera respirabile che ci protegge dalle radiazioni spaziali, il suo campo magnetico che è abbastanza debole per non disturbarci ma abbastanza forte da creare uno scudo nello spazio che ci ripara dalle particelle cariche che provengono dal Sole, sembra fatto apposta per ospitarci e renderci la vita confortevole. In realtà, questo non è un caso fortunato: noi esseri umani ci siamo evoluti su questo pianeta e siamo gradualmente diventati un organismo adatto a vivere proprio in questo ambiente.
I nostri occhi vedono solo le radiazioni che attraversano l’atmosfera (la luce visibile), i nostri polmoni respirano l’ossigeno, che normalmente è un gas molto aggressivo e pernicioso, il nostro corpo ha una struttura e una fisiologia adattate alla forza di gravità della Terra. Insomma, siamo fatti per vivere qui, e ogni variazione ambientale, anche minima, mette a rischio l’equilibrio fisiologico e la nostra stessa vita. La Terra è il nostro mondo. L’unico.
Attorno al nostro pianeta c’è quello che chiamiamo spazio. E lì cominciano i problemi: assenza di gravità, di atmosfera respirabile; radiazioni elettromagnetiche e particellari che ci bombardano, danneggiando i nostri delicati tessuti biologici, le nostre cellule. Lo spazio non è il nostro mondo.
È un mondo ostile, dove tutto sembra fatto, invece che per ospitarci, per distruggerci, al punto che per poterlo esplorare siamo costretti a costruire macchine molto particolari, molto diverse da quelle che costruiamo sulla Terra, i veicoli spaziali. E se poi vogliamo avventurarci noi stessi nello spazio, siamo costretti a portare con noi un pezzetto del nostro mondo, un ambiente artificiale che ricostruisce su spazi ristretti quello che ci circonda sulla Terra.
Chiamiamo questi ambienti tute spaziali, capsule, stazioni spaziali. Cambiano le dimensioni ma si tratta sempre della stessa cosa: un “guscio” artificiale che avvolge e contiene l’essere umano e che riproduce l’ambiente terrestre, almeno in termini di atmosfera respirabile, di pressione e di temperatura.
Tuttavia questo guscio non riesce a riprodurre altro, come la forza di gravità o una protezione completa dalle radiazioni, così che, nonostante tutto, ancora non siamo in grado di sopravvivere a lungo nello spazio senza riportare danni anche gravi sul nostro corpo. Insomma, lo spazio non ci è amico, anzi, sembra fare di tutto per convincerci a rimanere a casa nostra, sulla Terra. Ma siamo esseri umani, non ci facciamo impressionare da questo tipo di avversità, e le difficoltà non ci hanno mai fermati, anzi, hanno sempre stimolato in noi idee via via più ingegnose per aggirarle. […]
Oggi l’infrastruttura spaziale che abbiamo costruito ha dunque un ruolo importante nella nostra vita, ma lo spazio rimane comunque un ambiente estraneo, ostile, totalmente al di fuori del nostro mondo. E proprio per questo lo spazio resta così difficile da comprendere per chi non si occupa di queste cose.
Anche se tutti usiamo in qualche modo i satelliti che volano attorno alla Terra per comunicare, per sapere esattamente dove ci troviamo o che tempo farà domani, non abbiamo ben chiaro il funzionamento di queste macchine misteriose, e abbiamo, anzi, un’idea piuttosto vaga di quali strumenti, tecniche e conoscenze servano per farle funzionare. I meccanismi che permettono la realizzazione del volo spaziale, poi, sono talmente misteriosi che spesso rinunciamo a domandarci come funzionano, accettando come un dato di fatto che sia una cosa possibile. […]
Il lancio di un veicolo spaziale lo abbiamo visto tutti almeno una volta nella vita. In televisione, di solito, perché i luoghi da dove partono i razzi che portano i satelliti nello spazio sono sempre piuttosto remoti e scomodi da raggiungere. Il lancio di un razzo in ogni caso è l’unica fase di una missione spaziale che si può vedere direttamente dalla Terra. E per poco tempo, dato che dopo qualche minuto al massimo il razzo scompare velocissimo in lontananza. Ma è un evento molto spettacolare, anche se, per motivi di sicurezza, lo si può osservare solo da qualche chilometro di distanza.
Il razzo si alza prima lentamente e poi sempre più velocemente, staccandosi dalla rampa di lancio attraverso enormi nuvole di vapore acqueo illuminate dalle fiamme del gas incandescente sprigionato dai suoi motori. Le vibrazioni acustiche che portano il rumore dei motori in azione sono talmente forti che ucciderebbero un essere umano che si trovasse nel raggio di qualche centinaio di metri dal razzo in partenza. Ma anche a grande distanza questo rumore è fortissimo e impressionante, spaventoso, almeno per i razzi più grandi come Ariane 5 o lo Space Shuttle.
I razzi, che noi chiamiamo in gergo tecnico lanciatori, sono macchine che sviluppano una potenza spaventosa, per poter accelerare il veicolo spaziale che trasportano fino alla velocità sufficiente a farlo entrare in orbita. Una velocità enorme, inimmaginabile, oltre sette km/s. Per raggiungere una tale velocità ci vuole un motore speciale, anzi, una serie di motori e di sistemi che devono superare le difficoltà inerenti a questa operazione. Un lanciatore si presenta di solito come un grande cilindro bianco. A volte nella parte bassa del cilindro si vedono altri cilindri montati parallelamente a esso: sono i booster, in pratica dei razzi ausiliari che servono a dare la spinta iniziale al razzo principale.
Il veicolo spaziale da portare in orbita si trova sulla punta del lanciatore, racchiuso in un guscio che lo protegge nella prima parte del volo, quando ancora si devono fare i conti con la presenza dell’atmosfera. Per portare in orbita un veicolo spaziale che pesa al massimo un paio di tonnellate e misura qualche metro di lunghezza e due o tre di larghezza, serve un lanciatore di dimensioni sproporzionate, alto varie decine di metri e del peso di centinaia di tonnellate. La struttura del razzo è grande ma relativamente leggera: gran parte del peso del lanciatore è costituita dal propellente che alimenta i suoi motori.
