Come mai il viaggio nelle famose missioni Apollo seguiva una traettoria a forma di “8” e non di “0”? Voglio dire … perchè si incrociava la traettoria invece di una diretta?

Per
assicurare il ritorno sulla Terra in caso di fallimento del motore per
l’ingresso nell’orbita lunare. Questa traiettoria infatti è detta
“di ritorno libero”.

Scegliendo
una traiettoria diretta, cioè un ramo di ellisse, se il motore
per l’inserimento in orbita lunare non funziona, la navetta viene accelerata
dall’effetto fionda e quindi non può
ritornare sulla Terra. Invece se la traiettoria è incrociata, la
deflessione del campo gravitazionale della Luna fa sì che in un
sistema di riferimento che abbia Terra e Luna fisse (a sinistra), la traiettoria
di ritorno sia simmetrica rispetto a quella di andata.

Questa traiettoria
non è la più economica dal punto di vista del consumo di
combustibile: si capisce pensando all’inserimento in orbita lunare. L’accensione
del motore serve per diminuire la velocità rispetto alla Luna in
modo da lasciarsi catturare dal suo campo gravitazionale. L’orbita incrociata
fa sì che al momento dell’inserimento in orbita le velocità
della Luna e della navetta siano opposte, dunque vi è un grosso
dispendio di carburante per abbassare la velocità relativa. Invece
nel caso dell’orbita diretta le velocità sono concordi.

Nel caso
delle missioni Apollo, i primi voli vennero svolti su una traiettoria
di ritorno libero, poi vista l’affidabilità del motore per l’inserimento
in orbita e visto il maggior dispendio per la traiettoria di ritorno libero,
si scelsero traiettorie dirette. La missione Apollo 13 fu segnata dalla
sfortuna: infatti il serbatoio di ossigeno esplose *dopo* l’abbandono
della traiettoria di ritorno libero!