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==Sequenze diTipologie lanciaredi missioni lunari==
{{vedi anche|Lista delle missioni dello Space Shuttle}}
Lo Space Shuttle è stato progettato come un veicolo dotato di grande versatilità. Durante la sua vita operativa è stato impiegato per il trasporto di grandi carichi verso diverse [[orbita|orbite]], per il trasferimento dell'equipaggio della [[Stazione Spaziale Internazionale]] e per effettuare missioni di manutenzione come quelle sul [[telescopio spaziale Hubble]]. Una sua potenzialità prevista originariamente ma mai sfruttata è quella di riportare a terra [[Satellite artificiale|satelliti artificiali]].
Il Saturn V è stato il razzo che ha permesso di portare gli astronauti dell'[[programma Apollo|Apollo]] sulla [[Luna]]. Tutti i lanci si sono svolti dal [[Complesso di lancio 39]] presso il [[Kennedy Space Center]]. Dopo che il razzo aveva lasciato la rampa di lancio, il controllo della missione veniva trasferito al Centro Controllo Missione a [[Houston]], [[Texas]].
[[file:Nbre missions navette par type.png|thumb|center|800px|Tipologie di missione negli anni di operatività.]]
Una missione lunare tipica utilizzava il razzo per un totale di circa venti minuti. Anche se le misisoni [[Apollo 6]] e [[Apollo 13]] hanno sperimentato un avaria ai motori, il [[computer]] di bordo è stato in grado di compensare, lasciando i rimanenti motori accesi più lungo e nessuno dei lanci Apollo si è concluso con una perdita di carico utile.
===SequenzaIl S-IClancio di satelliti ===
[[File:ApolloSTS-103 15Hubble launchEVA.jpg|thumb|left|LancioI lavori sul telescopio spaziale Hubble nel corso della missione [[Apollo 15STS-103]].]]
All'inizio della fase operativa dello Space Shuttle, la missione principale è di mettere in orbita satelliti. La NASA spera di abbassare i costi di lancio attraverso la riusabilità della navetta. Durante la prima missione STS-5, che riesce a voli di qualificazione, la Columbia è sceso ai satelliti a bassa orbita comunicazione Anik C-3 e SBS-C poi vincere l'orbita geostazionaria utilizzando il proprio motore. I seguenti tre missioni sarà dedicato al lancio di satelliti.
Il primo stadio lavora per 2 minuti e 30 secondi portando il razo ad una [[altitudine]] di 61 km ad una velocità di 8.600 km/h.
La navetta spaziale è il veicolo spaziale capace solo di portare i satelliti sulla Terra. La prima missione, come è stata condotta durante la missione STS-51-A: due satelliti in orbita sono rimasti giù basso così hanno dovuto vincere l'orbita geostazionaria, vengono catturati e riportati sulla Terra nel vano di carico del navetta. La navetta può anche riparare un satellite rotto che viene fornito su un'orbita che lo shuttle può raggiungere. Così, durante la fase di STS-49 apogeo della Intelsat IV è sostituito. Il caso più noto è quello del telescopio spaziale Hubble: cinque missioni dello Space Shuttle hanno effettuato lavori di manutenzione per ogni tempo estendere la vita del satellite. La prima missione è di salvare il telescopio spaziale in grado di funzionare a seguito di un errore di progettazione. L'ultima missione STS-125 ha avuto luogo nel 2009.
Negli 8,9 secondi prima del lancio veniva iniziata la sequenza di accensione del primo stadio. Il motore centrale partiva per primo, seguito da due coppie di motori simmetrici con un ritardo di 300 ms per ridurre le forze meccaniche sulla struttura. Una volta raggiunta la massima [[spinta]] e verificata questa dal computer di bordo, il razzo veniva liberato dalla [[rampa di lancio]]. Questa operazione durava circa mezzo secondo, una volta che il razzo si staccava dalla rampa il lancio non poteva essere più bloccato. Per portare il razzo lontano dalla rampa di lancio ci volevano circa 12 secondi.
Dato che il disastro del Challenger nel 1986, la navetta non pone più satelliti commerciali in orbita. Solo i satelliti militari, scienziati e il governo sono supportati. Il lancio di questi molto costosi si è stato dato a poco a poco lanciatori convenzionali e la missione dello shuttle ultimo a lanciare un satellite è la STS-93 messa in orbita il Chandra durante l'estate 1999.
Ad una altitudine di 130 metri il razzo iniziava una manovra di [[rollio]] sul proprio asse al fine di prendere la corretta triettoria e di mantenerla.
Dal lancio fino all'accensione del secondo stadio, Saturn V, possedeva un programma preregistrato con le istruzioni per l'assetto. In esso era preregistrate informazioni sui [[vento|venti]] dominanti presenti nel mese corrispondente al lancio.
===Laboratorio spaziale===
Il Saturn V accellerava così velocemente raggiungendo la velocità di 500 m/s fino ad una altezza di 2 km, in questa fase preliminare di volo era comunque più importante raggiungere la prevista quota, la velocità era lo scopo delle fasi successive.
[[File:STS-47 payloadbay.jpg|thumb|Spacelab installati nel vano di carico]]
Dopo circa 80 secondi, il razzo raggiungeva il punto di massima [[pressione]] dinamica, conosciuto come [[Q-Max]]. La pressione dinamica su un razzo è proporzionale alla [[densità]] dell'aria intorno alla punta e al quadrato della velocità. Mentre la velocità del razzo aumentava con l'altitudine, la densità dell'aria diminuiva.
La ricerca nel campo della microgravità è un altro tema importante delle missioni shuttle. Esso offre una piattaforma flessibile che consente di eseguire esperimenti di qualsiasi tipo. Il bunker può ospitare esperimenti esposti in un vuoto o un modulo pressurizzato in cui l'equipaggio può svolgere attività di ricerca "in maniche di camicia". Il primo laboratorio di questo tipo è Spacelab, uno spazio laboratorio sviluppato dalla Agenzia spaziale europea, il cui volo inaugurale ha avuto luogo durante la missione STS-9 nel novembre 1983. Spacelab ha partecipato a 22 missioni shuttle, la missione STS-90 l'ultima nel 1998.
A 135,5 secondi, il motore centrale si spegneva per ridurre l'accellerazione e non superare i vincoli strutturali del razzo. Questo era realizzato facendo terminare il carburante nel motore, dato che la spinta del motore F-1 non era controllabile. 600 millisecondi dopo che il motore veniva spento, il primo stadio veniva sganciato e abbandonato grazie all'aiuto di otto piccoli motori a [[propellente solido]]. Poco prima di essere sganciato, l'equipaggio sperimentava l'accellerazione più forte, pari a 4 [[g]] (39 m/s²). Questo avveniva ad una altitudine di circa 62 km.
Spacelab è il successore di Spacehab. Molto più flessibile, spazio laboratorio può essere utilizzato anche per trasporto merci alla Stazione Spaziale Internazionale come è avvenuto durante la missione STS-105. L'ultima missione dedicata esclusivamente alla ricerca è la missione STS-107 dello Space Shuttle Columbia esplode in fase di rientro. L'ultimo volo di Spacehab Logistics Module, come avviene nella missione STS-118.
Dopo la separazione, il primo stadio continuava la sua traiettoria ad un altitudine di 110 km. Infatti, il motore periferico continuava a funzionare fino a quando i sensori del sistema di pompaggio non misuravano l'esaurimento di uno dei due propellenti. In seguito il primo stadio cadeva nell'[[Oceano Atlantico]] a circa 560 km dalla rampa di lancio.
Il satellite LDEF Satellit include 50-esperimenti
Altri scientifico missioni STS-7 cifra significativa che ha portato le piattaforme di carico baia dedicata alla ricerca. Dopo essere stati lasciati nelle mani del spazio all'inizio del volo sono stati recuperati entro la fine del volo Canadarm. Successivamente altre piattaforme diverse scientifici sono collocati nello spazio con la navetta per periodi di alcuni mesi o anni prima di essere recuperato da una missione successiva analisi dei risultati.
===Sequenza S-II===
Anche le missioni shuttle che non sono dedicati alla ricerca superano esperimenti scientifici. C'è spesso nel vano di carico per gli esperimenti scientifici a bordo che vengono eseguite automaticamente. L'equipaggio svolge anche esperimenti sul ponte della navetta durante la permanenza in orbita. Ciò è particolarmente il caso di missioni verso la stazione spaziale
[[File:Ap6-68-HC-191.jpg|thumb|Separazione di un interstadio ([[Apollo 6]]).]]
===A servizio delle stazioni spaziali===
Dopo la sequenza S-IC del primo stadio, avveniva la fase S-II della durata di 6 minuti in cui il razzo veniva portato ad una altitudine di 185 km e ad una velocità di 24.600 km/h, un valore vicino alla velocità orbitale.
[[File:Atlantis-MIR-GPN-2000-001071.jpg|thumb|left|Atlantis lascia la stazione spaziale [[Mir]].]]
La seconda fase prevedeva una procedura di accensione eseguita per due volte che variava a seconda dei diversi lanci del Saturn V. Per le prime due missioni del razzo, avvenute senza equipaggio, prevedevano una accensione degli otto motori di controllo per 4 secondi al fine di preparare l'accesione dei cinque motori J-2 principali. Per le prime sette missioni con equipaggio, soltanto quattro motori di controllo vennero accesi ed infine per le ultime quattro missioni, i motori non utilizzati vennero rimossi.
Grazie alla sua flessibilità lo shuttle è l'attrezzo ideale per l'assemblaggio di una stazione spaziale e fare rifornimento. La Stazione Spaziale Internazionale è quindi molto dipende da voli shuttle. Molti componenti della stazione sono di una dimensione che non consente loro rilascio da parte di altri razzi. D'altra parte, il braccio di Canadarm della navetta utilizzato per assemblare i moduli direttamente alla stazione. I moduli non russi non hanno né indipendente né un controllo di orientamento al sistema di propulsione e quindi non si legano alla stazione. La navetta garantirà inoltre la rotazione dell'equipaggio permanente della stazione: si può teoricamente portare 5 passeggeri per volo.
Circa 38 secondi dopo l'accensione del secondo stadio, il sistema di guida del Saturn V iniziava una sequenza di istruzioni pre-registrate per effettuare un controllo sull'assetto e sulla traiettoria del complesso. Se il computer di bordo rilevava che il razzo era fuori dai margini accettabili per la traiettoria, l'equipaggio poteva scegliere di annullare la missione o prendere manualmente il controllo.
A causa del ruolo critico svolto dalla navetta in assemblea stazione, la messa a terra la flotta degli shuttle dopo il disastro del Columbia nel febbraio 2003 ha portato al rinvio dei punti di riunione diversi anni. Diversi esperimenti scientifici che dovevano essere installati nella stazione stessa è stata annullata.
Circa 90 secondi prima della separazione del secondo stadio, il motore centrale di spegneva per ridurre le oscillazioni longitudinali, note come "[[effetto pogo]]". Un sistema per la sua riduzione era stato impelemntato a partire da [[Apollo 14]] ma comunque è rimasta prassi spegnere il motore in anticipo.
Nel 1990 la navetta fatto parecchi voli per la stazione russa Mir. Tra il 1995 e il 1998 lo shuttle attraccato nove volte alla stazione. E 'stato al momento della prima collaborazione tra le due potenze spaziali da quando il progetto Apollo-Soyuz nel 1975.
Al momento della separazione, il secondo stadio si spegneva e un decimo di secondo dopo veniva acceso il terzo stadio. Dei retrorazzi montati sul piano superiore del secondo stadio, favorivano la separazione portandolo velocemente a distanza. Il secondo stadio precipitava a circa 4.200 km dal sito di lancio.
===Sequenza S-IVB ===
[[File: As7-3-1545.jpg|thumb|left|Il terzo stadio S-IVB del Saturn V fotografato dall'[[Apollo 7]].]]
A differenza della separazione tra i primi du stadi, tra il secondo ed il terzo non avveniva alcuna operazione specifica per la separazione dell'interstadio, il quale rimaneva ancorato al secondo (anche se era stato costruito come componente del terzo).
Dopo 10 minuti e 30 secondi dal decollo, Saturn V si trova a 164 km di altezza e 1700 km di distanza dal sito di lancio. Poco dopo, grazie a manovre in orbita, il lanciatore veniva posto in un'orbita terrestre di 180 km. Quest'orbita non è stabile a causa dell'[[attrito]] con gli strati superiori dell'atmosfera, ceh avrebbbe comportato una perdita di velocità. Per le missioni Apollo e Skylab realizzate in orbita terrestre, l'orbita raggiunta è stata, per questo, superiore.
Nel dettaglio:
Una volta raggiunta questa orbita, chiamata di "parcheggio", lo stadio S-IVB e il veicolo spaziale rimanevano attaccati e compievano due giri e mezzo intorno alla Terra. In questo periodo gli astronauti verificavano il corretto funzionamento di tutto il sistema e preparavano la navicella per la manovra di ''[[Trans Lunar Injection]]'' (TLI).
* trasferire equipaggio da e sulla [[Stazione Spaziale Internazionale]] (ISS)
* missioni umane di manutenzione, specialmente sull'Hubble
La manovra TLI veniva eseguita 2 ore e 30 minuti dopo il lancio e avveniva con la riaccensione del motore del terzo stadio ch forniva la spinta necessaria. L'esecuzione durava circa 6 minuti e portava la navicella ad una velocità superiore ai 10 km/s, sufficiente per [[velocità di fuga|sfuggire]] alla [[gravità]] della Terra.
* esperimenti umani in [[Low earth orbit|orbita terrestre bassa]] (''Low Earth Orbit'', LEO)
* trasporto in LEO di:
Alcune ore dopo la manovra TLI, il [[Apollo Command/Service Module|modulo di comando Apollo e di servizio]] (CSM) si separavano dal terzo stadio e dopo essere ruotato di 180 gradi andava ad agganicare il [[Modulo Lunare Apollo|LEM]] rimasto nel suo adattatore del terzo stadio ed infine lo estraeva,
** grossi [[satellite artificiale|satelliti]] - includendo anche l'HST
** componenti per la costruzione della ISS
A questo punto la navicella Apollo con gli astronauti continuava il suo viaggio verso la Luna, mentre il terzo stadio veniva riacceso per portarlo in una traiettoria differente per evitare possibili collisioni. Nelle prime missioni, il terzo stadio, veniva messo in una traiettoria che lo portava in orbita [[sole|solare]]. A partire da [[Apollo 13]] il terzo stadio veniva fatto schiantare sulla Luna per poi effettuare delle misurazioni dell'impatto, grazie a dei [[sismografo|sismografi]] lasciati dalle precedenti missioni.
** rifornimenti
* trasporto di satelliti con il ''Payload Assist Module'', per spedire il satellite in:
** un'orbita terrestre alta; tra cui:
*** il [[Chandra X-ray Observatory]]
*** molti satelliti [[TDRS]]
*** due DSCS-III (Sistema di Comunicazione Satelliti di Difesa)
*** un satellite del Programma Di Supporto alla Difesa
** un'orbita interplanetaria; tra cui:
*** la [[Sonda Magellano]]
*** la [[Sonda Galileo]]
*** la [[Sonda Ulisse]]
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