#AESASpazio: BURAN: Lo shuttle sovietico

Introduzione

Sebbene oggi siamo abituati a vedere missioni spaziali che sono il frutto di collaborazioni tra agenzie spaziali diverse come la Stazione Spaziale Internazionale, il James Webb Telescope e la BepiColombo, l’era spaziale non nacque con uno spirito tanto pacifico, anzi iniziò durante la cosiddetta guerra fredda, un periodo di scontro politico, economico e sociale tra gli Stati Uniti d’America (USA) e l’Unione Sovietica (URSS). Dopo il primo satellite artificiale, lo Sputnik, messo in orbita nel 1957 dall’URSS, si susseguirono nel decennio seguente vari botta e risposta tra i due paesi per raggiungere per primi dei traguardi fondamentali, tra cui lo sbarco umano sulla Luna da parte degli USA nel 1969.

A differenza di quanto a volte si creda erroneamente, la corsa allo spazio non finì con l’allunaggio, ma continuò con nei decenni successivi, spostando però l’obbiettivo dall’andare sempre più lontano raggiungendo altri corpi celesti (che risultavano essere missioni molto difficili, costose e pericolose), alla messa in orbita di stazioni spaziali, con lo scopo di effettuare esperimenti e di comprendere come la fisiologia umana reagisce alla vita nello spazio. Per poter trasportare i pesanti e voluminosi carichi dei moduli delle stazioni spaziali, i veicoli fino a quel punto sviluppati risultarono poco efficienti e troppo costosi. È in questo contesto che nacque negli USA uno dei velivoli spaziali più iconici e conosciuti al mondo, lo Space Shuttle, che aveva una incredibile capacità di carico e la possibilità di rientrare in atmosfera e atterrare come fosse un aereo. Ma non furono solo gli americani a sviluppare un mezzo simile, esisteva infatti una controparte sovietica dello Space Shuttle, il Buran, che purtroppo ebbe destino molto infelice.

In questo articolo vi racconteremo dell’incredibile veicolo che era il Buran, che per certi versi risultava addirittura migliore del suo gemello americano.

Sviluppo e descrizione del Buran

Il “Buran-Ènergija project” iniziò nel 1976 con la creazione del NPO Molniya per sviluppo di un veicolo spaziale riutilizzabile sovietico per missioni sia , in risposta allo Space Shuttle americano.

Il veicolo sarebbe stato composto al lancio da due parti: uno spazioplano (o orbiter), ciò che è propriamente chiamato Buran, e un lanciatore a due stadi chiamato Ènergija.

Diversi prototipi del Buran vennero creati nel corso degli anni per testare i nuovi componenti che venivano sviluppati man a mano che il progetto proseguiva, in particolare per testare le fasi di landing approach e di atterraggio si usò il modello denominato OK-GLI, che differiva dai modelli finali solo per i 4 motori turbogetto che gli erano stati installati per permettergli il decollo autonomo da pista.

Solo due modelli orbitali vennero completati: il Buran 1.01 (completato nel 1980) e il Buran 1.02 (completato nel 1990). Nella parte frontale di questi era presente la cabina, che con i suoi 75 m3 era capace di ospitare fino a 10 persone, in cui erano presenti anche i sistemi di controllo del veicolo. Il corpo centrale dell’ orbiter serviva da stiva grazie alle sue imponenti dimensioni (17 m di lunghezza e 4.5 m di spessore), inoltre vicino alla parete di divisione tra la stiva e la cabina era stato posizionato un braccio robotico, che poteva essere usato per missioni di lunga durata. Nel retro del velivolo si trovava invece il sistema propulsivo, composto da un motore principale e da 46 piccoli motori di controllo: il motore principale era dotato di due ugelli alimentati a idrogeno liquido e ossigeno e serviva per correzioni e trasferimenti di orbita e per la frenata durante il rientro; i motori più piccoli sono alimentati da gas pressurizzato e servono per manovre di precisione e stabilizzazione del volo.

Il rientro in atmosfera risultava uno dei momenti più critici durante il volo del Buran. Per resiste alle alte temperature che si sviluppano nell’attraversare la densa atmosfera terrestre il Buran era dotato di 3 tipi di protezione termica (per un totale di oltre di 40000 piastrelle!):

  • Piastrelle di materiale “Carbon-Carbon” per la parte frontale della fusoliera e nel bordo di attacco delle ali, dove potevano essere raggiunti i 1650 °C;
  • Piastrelle ceramiche per le parti che potevano raggiungere i 1250°C;
  • Piastrelle di materiale flessibile per le superfici che non eccedevano i 379°C.

Il volo inaugurale dei veicoli di classe Buran, effettuato dal modello denominato 1.01, avvenne il 15 Novembre 1988. Alle 6 del mattino (orario di Mosca) l’orbiter e il lanciatore Ènergija partirono dal cosmodromo di Bajkonur, separandosi ad una altezza di 150 km. Da lì in poi il Buran proseguì il volo da solo, completando in 40 minuti due orbite attorno alla Terra ad una altezza di circa 250 km. Alle 8:20 il veicolo inizia la procedura di rientro in atmosfera e atterra in pista alle 9:24. La missione era stata un successo. Purtroppo fu anche l’ultima volta che un Buran volò nello spazio.

Il triste destino del Buran

Dopo il successo ottenuto nel viaggio inaugurale purtroppo il progetto si arrestò e il Buran non volò mai più, non per problemi tecnici o meteorologici, ma storici: il crollo dell’Unione sovietica.

Nonostante fossero previste diverse missioni nel 1991 e negli anni seguenti, con diversi scopi, come il rifornimento della stazione spaziale Mir, con la caduta dell’URSS iniziarono a diminuire i finanziamenti pubblici al progetto, e, viste le disastrose condizioni economiche in cui versavano le nazioni del blocco sovietico in quegli anni, divennero sempre più forti le voci che si chiedevano a cosa servisse continuare a portare avanti un programma così costoso come quello del Buran. Il programma venne definitivamente cancellato nel 1993.

Dopo la chiusura del progetto, il Buran 1.01 (l’unico che abbia mai volato nello spazio) venne esposto insieme all’Ènergija nell’Hangar 112 del Cosmodromo di Bajkonur, dove poteva essere osservato dal pubblico, ma, come per versare del sale sulle ferite di questo sfortunato mezzo, nel maggio del 2002 sia lo spazioplano sia il suo lanciatore vennero distrutti dal crollo del soffitto dell’Hangar, che in quel momento stava venendo riparato, provocando anche la morte di 7 lavoratori.

A oggi quasi tutti i modelli e i prototipi di questo spazioplano sopravvissuti si trovano o in Russia o in Kazakhistan (due ex membri dell’URSS), l’unica eccezione è rappresentata dal prototipo OKGLI, che al momento si trova esposto nel Technik Museum di Spira, in Germania, in un padiglione sull’esplorazione spaziale creato apposta per accoglierlo.

USA vs URSS – Shuttle vs Buran 

È difficile non notare una certa somiglianza tra il Buran e lo Space Shuttle. Infatti questi due velivoli, entrambi portanti il nome di spazioplano, erano stati progettati obbiettivi e caratteristiche simili come il trasporto di grandi carichi in orbita, la possibilità di rendere il velivolo stesso un laboratorio scientifico e la capacità di atterraggio in pista con possibile riutilizzo del mezzo.

Anche da un punto di vista estetico il Buran e lo Shuttle si assomigliano. Ciò si deve al fatto che, agli inizi del programma, gli ingegneri sovietici hanno potuto avere accesso alla vasta quantità di dati, analisi e disegni (disponibili open-source) fatte dalla NASA durante lo sviluppo dello Shuttle, e questo gli ha permesso di evitare diversi problemi che i colleghi americani avevano dovuto affrontare. Risulta però sbagliato dire che il Buran sia solo una copia dello Shuttle, e anzi per certi aspetti tecnici risulta un miglioramento della controparte americana.

Di seguito vengono elencati alcune delle principali differenze tra il sistema Buran-Ènergija e lo Space Shuttle:

  • I motori di lancio del Buran erano installati nel lanciatore Ènergija piuttosto che nello spazioplano stesso, permettendo il trasporto un maggiore payload (120 tonnellate, contro le 20 dello Shuttle);
  • Lo scudo termico del Buran era molto più resistente rispetto a quello dello Space Shuttle e un posizionamento ottimale delle piastrelle resistenti;
  • Il velivolo sovietico era in grado di riportare a terra un carico fino a 20 t contro le sole 15 t del suo equivalente amricano;
  • Il Buran era in grado di completare un volo di rientro in atmosfera, fino all’atterraggio, in completa autonomia (il volo del Buran 1.01 fu effettuato completamente senza equipaggio).

Conclusioni

Il Buran-Ènergija è stato il più costoso e ambizioso programma spaziale dell’URSS, con una spesa complessiva che si aggirava intorno ai 20 miliardi di rubli.

Nonostante come mostrato precedentemente da un punto di vista tecnico il progetto sia stato un successo, non si può dire lo stesso per quanto riguarda il numero di missioni portate a termine. Con un solo volo effettivo, il Buran non ha mai potuto esprimere appieno le sue capacità a causa del periodo e del luogo in cui venne sviluppato.

Il Buran risulta essere un grandissimo monito di come il settore spaziale sia troppo dipendente dalla politica e quindi fragile nei confronti di cambiamenti di interesse da parte dei vertici di comando sui finanziamenti e sui progetti da portare avanti. Sperando che quanto successo a questo incredibile gioiello tecnologico non si ripeta più, il futuro dell’esplorazione sembra star entrando in una nuova era, con nuove tecnologie e nuovi obbiettivi da voler raggiungere, e chissà magari tutta la ricerca e il tempo speso per lo sviluppo del Buran potrebbero non andare persi nella storia ma potrebbero ispirare e aiutare in questa nuova fase che sta iniziando.

A cura di
Sebastiano Lassandari


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