Fin dall’antichità l'uomo scruta il cielo cercando dei segnali, indizi di qualcosa di più alto, e osserva gli astri con riguardo e timore, ponendosi alla base di una piramide cosmica invisibile. L’astronomia è probabilmente una delle più antiche scienze naturali, la sua origine viene spesso identificata con quella dell’umanità.
Da millenni l’essere umano cerca di perfezionare l’osservazione del cielo. Questa esigenza derivava dalla volontà di studiare le posizioni degli astri, ritenuti segni propiziatori: sciamani, stregoni, sapienti di ogni era, conferivano ai corpi celesti un significato ulteriore, valori specifici, indicazioni sul destino.
Fino al basso Medioevo lo studio degli astri, l’astronomia, coincide essenzialmente con l’astrologia. Questo è anche dovuto alla relativa semplicità degli strumenti usati dagli antichi, che nonostante ciò riuscirono a calcolare con buona approssimazione i cicli stagionali e la durata dell’anno, oltre alle distanze tra i pianeti e gli altri corpi celesti.
La storia dell’astronomia
Gli Egizi e i popoli della mesopotamia in particolare, misero a punto un accurato calendario e studiarono i cicli stagionali per prevedere le esondazioni dei fiumi e i periodi di massima fertilità del terreno. I Greci ebbero una profonda cultura astronomica, ipotizzarono per primi il moto apparente del Sole e Platone teorizzò addirittura la sfericità della Terra. I popoli dell’America Centrale furono particolarmente dediti alla previsione dei moti celesti, studiarono l’allineamento dei pianeti che ancora oggi viene segnato con grandissima precisione da maestosi templi.
Il Medioevo cristiano diede grande significato agli astri e l’importanza della conoscenza astronomica è facilmente ravvisabile nella cultura letteraria del tempo: ne sono lucido esempio le ingegnose perifrasi astronomiche di Dante, sparse per tutta la Commedia.
Gli arabi portarono nel Mediterraneo una vera e propria rivoluzione: introdussero il ben più pratico sistema di numerazione decimale e posero le basi dell’algebra, misurarono le distanze tra i pianeti e i loro diametri, perfezionarono la costruzione di quadranti e meridiani, furono i precursori del moderno metodo scientifico.
Ma fu nel ‘500 che arrivò la vera e propria rivoluzione astronomica. Copernico teorizzò l’eliocentrismo, Giordano Bruno propose l’infinità dell’universo e conseguentemente l’annullamento del suo centro (allora ancora considerato la Terra). Tycho Brahe confermò le teorie di Bruno con l’osservazione di due comete, che infransero la precedente teoria attestata presso gli antichi, secondo la quale il cosmo era rinchiuso all’interno di sfere concentriche che incastonavano i pianeti. Keplero propose il moto ellittico dei pianeti stessi con le sue tre leggi, Galilei perfezionò il cannocchiale e studiò le fasi di Venere e la superficie della Luna.
Un’altra decisiva spinta allo studio del cosmo fu data nel ‘900 da Albert Einstein, con la pubblicazione della teoria della relatività ristretta e successivamente della relatività generale, che sconvolsero la fisica classica e i concetti di spazio e tempo in sé. Edwin Hubble osservò uno spostamento dello spettro delle galassie verso il rosso che confermava il loro allontanamento reciproco. Penzias e Wilson rilevarono la radiazione cosmica di fondo, precedentemente ipotizzata come residuo del Big Bang e sostanzialmente confermarono la teoria dell’origine ed espansione dell'universo. A questo punto, all’interno dell’astronomia, nel secondo ‘900, nasce l’astronautica, con i primi lanci di satelliti artificiali verso lo spazio: grazie ad essa ha inizio una nuova era dell’esplorazione del cosmo che porterà allo sbarco sulla Luna e proseguirà nel XXI secolo con fitti programmi di esplorazione spaziale.
I primi razzi
A seguito dei fitti bombardamenti sulle città tedesche, durante la Seconda Guerra Mondiale, la Germania nazista cominciò a sviluppare innovativi missili balistici guidati. L’arma, denominata V-2 (Vergeltungswaffe 2, letteralmente “arma di vendetta”), era un ordigno alimentato da un razzo a propellente liquido progettato per operare bombardamenti a lungo raggio a scopo vendicativo. Fu la prima macchina del suo tipo e fu il primo oggetto artificiale a viaggiare nello spazio, attraversando la linea Kármán (il confine con lo spazio), a seguito del lancio di MW-18014 il 20 giugno 1944. Questa data segna un importante passo nella storia dell’aeronautica e dell’astronautica.
Il V-2 usava un mix di 75% etanolo e 25% acqua come carburante, e ossigeno liquido per comburente. L’acqua riduceva la temperatura della fiamma e lo stress termico, fungeva da refrigerante evaporando e aumentava la spinta, produceva una combustione più omogenea.
Alla fine della guerra iniziò una competizione tra Stati Uniti e URSS per recuperare quanti più missili possibile e catturare e deportare gli scienziati nazisti che si erano dedicati alla loro progettazione. Molti degli scienziati tra cui l’ingegnere Wernher von Braun, a capo del progetto, si consegnarono agli Americani per sfuggire ai Sovietici e alle esecuzioni naziste.
Nasce così l’operazione Paperclip, un programma d’intelligence segreto degli Stati Uniti, grazie a cui più di 1.600 scienziati, ingegneri e tecnici tedeschi furono deportati dalla Germania negli U.S.A. per essere impiegati in enti governativi tra il 1945 e il 1959. L’operazione Paperclip prevedeva la ripresa della progettazione dei V-2 e il loro utilizzo nell’ambito civile e aeronautico da parte degli Stati Uniti.
Una nuova epoca
Al termine del conflitto vennero a delinearsi due superpotenze mondiali, l’URSS e gli U.S.A.
Tra questi due blocchi si creò una tensione tale da portare ad una “Guerra Fredda”, ovvero a un nuovo conflitto in cui nessuna delle due potenze attaccò mai direttamente l’altra, ma entrambe adottarono una politica di potenza e cercarono di influenzare i rispettivi Stati satellite, in modo da creare scontri regionali. Durante questo periodo la conquista dello spazio venne ritenuta fondamentale per la sicurezza nazionale e divenne parte del simbolismo e dell’ideologia dell’epoca.
Di fatto la Space Race iniziò nel 1955 quando la Soviet Academy of Sciences creò una commissione che aveva il solo scopo di battere gli Americani nel conseguimento del volo in orbita. Con la fine della guerra il blocco sovietico come quello americano, acquisì pezzi di razzi nazisti e, per cercare di comprenderli e svilupparne di nuovi, creò il Rabe Institute, assumendo ingegneri aerospaziali tedeschi. Questo team di specialisti rese possibile un abbassamento dei tempi di costruzione non indifferente, così facendo l’URSS fu la prima delle due potenze a riuscire nel lancio di un satellite (lo Sputnik 1) in orbita, nel 1957. Da quel momento in poi le informazioni riguardanti i progressi dei progetti sovietici vennero classificati come top secret, nascosti alla concorrenza e alla popolazione.
L’entusiasmo per la conquista dello spazio raggiunse il culmine quando Yuri Gagarin raggiunse per primo lo spazio a bordo del Vostok 1 nel 1961.
Nel 1958 il presidente Eisenhower reagì all’avanzata dei sovietici volendo che un'organizzazione civile prendesse il controllo delle attività spaziali non militari. Dopo la ratifica del National Aeronautics and Space Act nacque il National Aeronautics and Space Administration (NASA) oltre al progetto Mercury che mirava a portare un uomo nell’orbita terrestre. Nel 1959 gli ultimi progetti militari legati allo spazio furono trasferiti alla NASA. Nel luglio del 1960 la NASA stabilì il Marshall Space Flight Center a Huntsville, Alabama e Von Braun divenne il suo primo direttore. La squadra di progettazione del MSFC era composta da ingegneri americani e tedeschi, provenienti da Paperclip.
Originariamente il MSFC era dedicato alla progettazione di armi e di nuovi modelli della linea V-2 ma più tardi divenne uno dei principali centri della NASA per l’avanzamento di progetti aerospaziali. Von Braun lavorò a fondo con il governo per portare in America i membri del suo precedente team e continuare a lavorare sul progetto. La sua squadra usò la tecnologia dei razzi V-2 per creare la nuova linea di razzi Saturn che permisero agli Stati Uniti di sbarcare sulla Luna. Il Saturn V, il veicolo di lancio protagonista dell’allunaggio, era un razzo da sollevamento pesante a tre fasi, alimentato da propellente liquido, proprio come il V-2. Venne utilizzato per nove lanci con equipaggio a bordo e per lanciare Skylab, la prima stazione spaziale americana.
Nel ‘61 il presidente statunitense John F. Kennedy, chiese al congresso degli USA di “far atterrare un uomo sulla Luna e riportarlo sano e salvo a casa”, dando in questo modo il via al progetto Apollo. Dopo alcuni tentativi falliti come l’Apollo 1, in cui persero la vita tre astronauti, e altri che si avvicinarono sempre più all’obiettivo, l’Apollo 11 fu il primo viaggio spaziale che permise l’atterraggio dell’uomo sulla Luna.
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