Per comprendere appieno la storia dello Space Shuttle occorre fare un passo indietro fino alla fine degli anni ’60, quando la NASA, forte dello straordinario successo del programma Apollo che aveva portato l’uomo sulla Luna nel 1969, dovette affrontare una drastica riduzione dei finanziamenti governativi. I giganteschi e potentissimi razzi Saturn V usati per le missioni lunari erano estremamente costosi ed del tutto monouso, venendo distrutti a ogni singolo lancio: una scelta economica non più sostenibile per le casse americane. Nacque così l’idea del programma Space Transportation System (STS), concepito come un vero e proprio servizio di autobus o camion spaziale riutilizzabile che potesse rendere l’accesso all’orbita terrestre economico, di routine e persino commerciale.
Il 5 gennaio 1972 il presidente Richard Nixon diede ufficialmente il via libera al progetto, ma il design finale dell’astronave fu fortemente condizionato dai rigidi requisiti imposti dall’Aeronautica Militare degli Stati Uniti (USAF), la quale garantì il proprio fondamentale sostegno economico a patto che la navetta potesse svolgere anche missioni militari segrete. Per questo motivo lo Shuttle fu dotato di una gigantesca stiva da carico lunga oltre 18 metri e larga quattro e mezzo, capace di ospitare i colossali satelliti spia dell’epoca come i KH-9 Hexagon, e di grandi ali a delta per garantire all’astronave un’elevata capacità di manovra e virata trasversale (cross-range) utile ad atterrare in basi militari dopo un’unica orbita attorno ai poli terrestri.
Per rientrare nei limiti di budget imposti dal Congresso, la NASA dovette rinunciare al sogno originario di un veicolo completamente riutilizzabile composto da due aerei spaziali sovrapposti, virando verso un compromesso tecnologico. La costruzione dell’orbiter alato fu affidata alla North American Rockwell, la produzione dei motori principali alla Rocketdyne e quella dei booster alla Morton Thiokol. Nel settembre 1976 fu svelato il primo prototipo, originariamente battezzato Constitution ma rinominato Enterprise a seguito di un’imponente campagna di lettere inviate dai fan della celebre serie televisiva Star Trek; con esso, nel 1977, vennero eseguiti i primi test di volo e atterraggio atmosferico nei cieli della California, sganciando il veicolo dal dorso di un Boeing 747 modificato.
Da quelle basi ingegneristiche nacque la prima astronave operativa destinata allo spazio vero e proprio, lo Shuttle Columbia, che il 12 aprile 1981 decollò per la storica missione STS-1 guidato dai pionieri John Young e Robert Crippen, esattamente vent’anni dopo il volo del primo uomo nello spazio, Jurij Gagarin. Il sistema di lancio era una meraviglia d’ingegneria composta da tre elementi principali: l’orbiter alato con la cabina di pilotaggio e la stiva; il gigantesco serbatoio esterno arancione alto 47 metri, contenente oltre 750 tonnellate di idrogeno liquido a -253°C e ossigeno liquido a -183°C (dipinto di bianco solo nelle prime due missioni e poi lasciato dell’arancione naturale della schiuma isolante per risparmiare 272 chilogrammi di vernice); e due imponenti booster laterali a combustibile solido alti 45 metri. Carichi di una miscela gommosa di perclorato di ammonio e polvere di alluminio, questi booster erogavano oltre il 78% della spinta totale al decollo bruciando per soli 123 secondi prima di staccarsi a 45 chilometri di altezza, paracadutarsi nell’Oceano Atlantico ed essere recuperati, lavati dal sale e riutilizzati fino a venti volte.
I tre motori principali dell’orbiter, i raffinatissimi RS-25, facevano girare le proprie turbopompe a 37.500 giri al minuto pompando carburante con una tale pressione da svuotare una piscina olimpionica in venti secondi e spingendo la navetta all’incredibile velocità orbitale di 28.000 km/h (circa Mach 25). Infine, per resistere al calore spaventoso del rientro atmosferico, quando l’aria ionizzata si trasformava in plasma incandescente a oltre 1.650°C, la pancia e le ali dello Shuttle erano rivestite da oltre 24.000 piastrelle individuali in fibra di silice pura — ognuna di forma unica e incollata a mano alla struttura in alluminio —, affiancate da pannelli in carbonio-carbonio rinforzato sul naso e sul bordo d’attacco delle ali.
Nel corso di tre decenni la flotta — espansasi con gli orbiter Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis ed Endeavour — ha completato 135 missioni e percorso oltre 870 milioni di chilometri, portando in orbita 355 persone provenienti da 16 nazioni diverse. Tra le sue imprese più memorabili figurano il lancio di sonde interplanetarie dirette verso Venere (Magellan), Giove (Galileo) e il Sole (Ulysses), l’impiego del braccio robotico canadese Canadarm lungo 15 metri per catturare e riparare satelliti, le missioni congiunte con la stazione russa Mir tra il 1995 e il 1998, e la messa in orbita nel 1990 del Telescopio Spaziale Hubble, successivamente salvato nel 1993 dall’equipaggio della missione STS-61 che installò le famose lenti correttive COSTAR per rimediare al difetto di fabbricazione dello specchio primario. Inoltre, lo Shuttle è stato il vero motore d’assemblaggio della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), trasportando a partire dal 1998 moduli giganteschi come il nodo Unity, la trave reticolare con i pannelli solari, il laboratorio europeo Columbus e il modulo giapponese Kibo.
Tuttavia, dietro l’apparente perfezione di questi alianti spaziali si nascondevano vulnerabilità drammatiche e costi insostenibili. Il primo tragico campanello d’allarme suonò il 28 gennaio 1986 quando lo Shuttle Challenger esplose 73 secondi dopo il decollo davanti agli occhi di milioni di telespettatori, provocando la perdita dei sette membri dell’equipaggio tra cui la maestra Christa McAuliffe; la causa fu il cedimento di una guarnizione ad anello in gomma (gli O-ring) del booster destro, diventata rigida e fragile a causa del freddo insolito della notte precedente (-1°C), permettendo ai gas di scarico roventi di sfondare il giunto e far esplodere il serbatoio arancione.
La seconda e definitiva tragedia avvenne il 1° febbraio 2003, quando il Columbia si disintegrò nei cieli del Texas durante il rientro sulla Terra a soli sedici minuti dall’atterraggio, uccidendo altri sette astronauti: le indagini accertarono che 81 secondi dopo il decollo un blocco di schiuma isolante di appena 700 grammi si era staccato dal serbatoio esterno colpendo ad oltre 800 km/h il pannello numero 8 sul bordo d’attacco dell’ala sinistra, aprendo una crepa da cui il plasma rovente penetrò all’interno distruggendo la struttura metallica.
Questi incidenti misero a nudo la fragilità di un sistema che richiedeva mesi di revisione continua a terra da parte di oltre ventimila tecnici presso l’Orbiter Processing Facility, con un costo reale che arrivò a superare 1,5 miliardi di dollari per singolo lancio invece dei pochi milioni preventivati negli anni ’70. Nel gennaio 2004 il presidente George W. Bush decise quindi che, una volta completata la struttura portante della Stazione Spaziale, la flotta sarebbe stata ritirata per evitare ulteriori rischi e reinvestire le risorse nei futuri programmi d’esplorazione per la Luna e Marte.
Il sipario calò definitivamente il 21 luglio 2011, quando esattamente alle ore 5:57 e 54 secondi del mattino le ruote dello Space Shuttle Atlantis toccarono la pista numero 15 del Shuttle Landing Facility al Kennedy Space Center in Florida, frenando a circa 350 km/h con l’ausilio di un paracadute rosso e bianco lungo dodici metri. A bordo di quel volo d’addio, identificato dal codice STS-135, volavano solo quattro astronauti — il comandante Christopher Ferguson, il pilota Douglas Hurley e gli specialisti Sandra Magnus e Rex Walheim — un equipaggio volutamente ridotto poiché la NASA non aveva più un secondo Shuttle pronto sulla rampa per un’eventuale missione di salvataggio, lasciando come unica via di fuga le capsule russe Soyuz. Nella stiva dell’Atlantis viaggiava il modulo pressurizzato di fabbricazione italiana Raffaello, stipato con 4.200 chilogrammi di scorte alimentari, vestiti, pezzi di ricambio e ossigeno destinati a garantire l’autonomia della ISS per l’anno successivo.
L’atterraggio dell’Atlantis aprì per gli Stati Uniti una parentesi di dipendenza strategica durata ben nove anni, durante la quale la NASA dovette acquistare dai russi i seggiolini a bordo delle capsule Soyuz in partenza dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan a prezzi saliti fino a 90 milioni di dollari ad astronauta. Questa situazione si è risolta solo nel maggio 2020 con l’avvento dei voli commerciali della capsula Crew Dragon di SpaceX, pilotata al suo primo volo operativo con equipaggio da Bob Behnken e proprio da quel Douglas Hurley che aveva guidato l’ultimo atterraggio dello Shuttle.
Oggi i quattro orbiter superstiti riposano orgogliosamente esposti in strutture museali americane: l’Atlantis al Kennedy Space Center in Florida montato inclinato di 43 gradi con le stive spalancate, il Discovery al National Air and Space Museum in Virginia, l’Endeavour al California Science Center di Los Angeles e il prototipo Enterprise all’Intrepid Sea, Air & Space Museum di New York, ricordando per sempre la complessità, i trionfi e il tributo di vite umane dell’astronave che ha insegnato al mondo come costruire una casa tra le stelle.
