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La prodigiosa macchina che trasmette dal cosmo La prodigiosa macchina che trasmette dal cosmo Perché è stata scelta la banda S unificata (un'onda portante e parecchie sottoonde) - La rete di rilevamento Tre stazioni principali: Canberra, Goldstone e Madrid Abbiamo ammirato tutti la bellezza e la straordinaria nitidezza delle immagini che fluivano sui nostri teleschermi dalla Luna. Un vero prodigio dell'elettronica e delle telecomunicazioni. L'eccessivo contrasto, con la marcatissima separazione tra chiari e scuri, era dovuto all'assenza quasi assoluta d'atmosfera sulla Luna. Sul nostro pianeta sono infatti le particelle gassose e quelle solide in sospensione a disperdere in infinite riflessioni successive i raggi solari, creando quel caratteristico ammorbidimento dei contorni a cui il nostro occhio è per natura abituato. Per assicurare queste riprese, gli specialisti della Nasa hanno utilizzato un sistema di telecomunicazioni conosciuto in gergo tecnico come «banda S unificata». La sigla «S» è un ricordo della seconda guerra mondiale, quando per ragioni di sicurezza le frequenze delle radiocomunicazioni non venivano indicate con numeri ma con lettere. Il termine « unificato » significa invece che i vari segnali delle comunicazioni Apollo 13 - Terra e viceversa (cioè tanto quelli usati per valutare la distanza e la velocità dell'astronave quanto quelli usati per trasmettere la voce, i dati strumentali e le immagini televisive) non vengono più trasmessi su bande separate, come avveniva durante i precedenti voli « Gemini » e « Mercury », ma sono tutti riuniti in una sola banda di frequenze comprese tra i 1550 e i 5200 megahertz. In altri termini, l'operazione che avviene è analoga a quella delle emissioni televisive, nelle quali il segnale comprende tanto la voce che le immagini. Le trasmissioni in altissima frequenza (UHF, cioè Ultra High Frequency) vengono impiegate soltanto nelle comunicazioni fra l'astronave « Endeavour » e il Lem « Falcon »; una trasmissione tra la Terra e la Luna con un sistema di questo tipo imporrebbe che a bordo ì dell'astronave venisse monj tata un'antenna enorme e i tanto grande da non poter I neppure esservi trasportata. \ o 1 l degnali COtìipOStl a La scelta della « banda S unificata » è stata consigliata da due apprezzabilissimi vantaggi tecnici. Innanzitutto gli strumenti necessari per la trasmissione e per la ricezione sono meno complessi e meno ingombranti; in secondo luogo, grazie al fatto che i segnali di questo tipo sono assorbiti pochissimo dall'atmosfera, la potenza necessaria per la trasmissione risulta tanto bassa (2,5 e 11 watt) da poter essere agevolmente fornita anche dai piccoli generatori di bordo dell'» Endeavour » e del « Falcon ». Il segnale della banda S è composto da un'onda portante e da parecchie onde sottoportanti, e l'informazione da trasmettere è combinata tanto sull'una che sulle altre. In tsmcczU" è a n tal modo tutte le onde sono trasmesse come un singolo segnale composto. Al momento della ricezione le varie componenti del segnale vengono poi separate e inviate ciascuna alla propria destinazione. Facciamo un esempio. Una stazione a terra trasmette verso l'Apollo 15 un segnale composto che comprende dati, comunicazioni vocali e segnali per il rilevamento e la distanza dell'astronave. La strumentazione di bordo dell'« Endeavour » riceve il segnale e ne separa le componenti. La porzione d'onda che dovrà consentire la valutazione della distanza vien fatta rimbalzare immediatamente verso la Terra su una speciale frequenza di discesa, mentre quelle relative alle comunicazioni vocali e ai dati sono trattenute dall'astronave. La porzione contenente le voci viene quindi inviata all'impianto radio, che dopo averla amplificata e filtrata la manda agli altoparlanti dell'astronave o a quelli auricolari degli astronauti. La porzione contenente i dati fluisce invece al computer di bordo "oppure — già trasformata nelle sigle e nei numeri corrispondenti — appare sui visori della consolle per essere a disposizione di tutto l'equipaggio. Antenna parabolica Il segnale di rilevamento rimbalzato verso la Terra va a finire ad un computer che dopo aver valutato il tempo impiegato da esso a compiere il percorso di andata e ritorno oltreché l'angolazione della ricezione fra due o più rilevamenti successivi, è in grado di precisare tanto la posizione che la velocità del «Falcon» e dell'«Endeavour». I segnali portanti della voce e dei dati trasmessi dallo spazio possono essere combinati con quello di rilevamento. All'arrivo sulla Terra saranno poi separati con lo stesso procedimento e smistati ai diversi settori che li dovranno utilizzare. La trasmissione e la ricezione dei dati sono ottenute per mezzo della moderna e complessa rete di telecomunicazioni e di rilevamento approntata dalla Nasa intorno al mondo. La rete si compone di tre stazioni principali, dotate di un'antenna parabolica da 26 metri di diametro e situate a Canberra (Australia), Goldstone (California) e Madrid (Spagna). Altre undici stazioni con antenne da 9 metri sono dislocate a Capo Kennedy, alle Bahamas, a Bermuda, all'isola di Antigua, alle Canarie, all'isola dell'Ascensione, a Carnarvon (Australia), nell'isola di Guam, alle Hawaii, a Guaymas (Messico) e a Corpus Christi (Texas). A questi impianti fissi bisogna poi ancora aggiungere le stazioni mobili montate su quattro navi e su otto quadrigetti sempre in volo. Ogni stazione è collegata con il cen. tro aerospaziale Goddard di Greenbelt (Maryland) e con idi il centro di Houston (Texas). Il perfetto funzionamento di questa rete che assicura il costante collegamento fra la Terra e la Luna è affidato a più di cento computer di grande potenza e operanti «in tempo reale», capaci cioè di fornire ai controllori di Houston i dati separati e in chiaro nello stesso istante in cui le antenne delle stazioni li ricevono mescolati e in codice. Con la stessa prodigiosa velocità i computer della rete controllano e regolano l'enorme flusso di informazioni che passa attraverso la rete, trasformando in codice quelle che devono raggiungere gli astronauti e decodifica quelle inviate da loro e dagli strumenti automatici dell'astronave, del Lem e della jeep lunare. In particolare le informazioni provenienti dallo spazio vengono ordinate, completate (nel caso che qualche disturbo le avesse parzialmente alterate) e smistate — secondo l'urgenza e la precedenza — verso il centro Goddard e poi da questo a quello di Houston. In questi centri altri elaboratori elettronici provvedono ad inviare ogni segnale all'organo di controllo a cui compete, già decodificato e messo nella miglior forma per essere immediatamente utilizzato. Le immagini raccolte dalla telecamera montata sulla jeep vengono fatte rimbalzare, con l'aiuto della grande antenna a parabole « ad alto guadagno » sistemata a prua, direttamente alla rete di terra. L'accentuata curvatura della superficie lunare, dovuta alle minime dimensioni del satellite, porta infatti di frequente la jeep al di sotto dell'orizzonte visibile dal « Falcon », il che annulla ogni possibilità di comunicazione. Di qui la necessità di stabilire un collegamento diretto fra la jeep e la rete terrestre. E poiché Scott e Irwin, impegnati nella loro complessa attività, non avrebbero potuto brandeggiare la telecamera, è stato approntato un automatismo che permette ai tecnici di Houston di effettuare panoramiche orizzontali, movimenti verticali e zoomate per riprendere l'ambiente e le operazioni degli astronauti.