Il “Project Pilot”
Ovviamente, nell’ambito della c.d. “inter-service rivalry” degli anni Cinquanta, se l’Aviazione aveva un progetto anche la Marina doveva avere qualcosa di simile (dopo gli exploits ottenuti dal team di Von Braun, l’Esercito era stato spinto fuori dai giochi, eccezion fatta per i missili da difesa aerea della serie Nike). Così, la Naval Ordnance Test Station (conosciuta soprattutto con l’inevitabile acronimo NOTS), di base a China Lake, in California, vicino alla cittadina di Inyorkern a partire dai primi mesi del 1958, quindi contemporaneamente ai missili del programma WS-199 dell’USAF, inaugurò il “Project Pilot”, un programma classificato per un piccolo vettore aviolanciato. Lo scopo del programma era non solo di «put up a response to Sputnik», ma anche – se non piuttosto – quello di garantire all’U.S. Navy un sistema di «rapid, all-access to orbit in the hands of naval forces worldwide». Lo scopo inoltre non era solo realizzare un vettore orbitale per piccoli satelliti da ricognizione, ma anche un’arma antisatellite. Questa, almeno in teoria, doveva essere stoccata pronta all’uso come un qualsiasi proiettile di artiglieria.
Il missile aveva informalmente il nome un po’ improbabile di NOTSNIK, dall’accostamento dell’acronimo NOTS con il nome del famoso satellite sovietico, a significare “lo Sputnik del NOTS”; una sigla ulteriore, adottata a posteriori, era quella di NOTS-EV-1. Il progetto era basato sui primi studi di un gruppo di fisici del NOTS subito dopo il traumatico (per gli americani) lancio dello Sputnik 1 il 4 ottobre 1957. Questo gruppo stava lavorando allo sviluppo del missile aria-aria AIM-9 Sidewinder e, come racconta la rivista RID, alla fine del 1957 stavano osservando il passaggio notturno dello Sputnik sopra China Lake. Mentre alcuni discutevano sulla possibilità di «essere in grado di fare altrettanto», uno di loro se ne uscì col dire «dovremmo abbattere quella maledetta cosa».
Utilizzando fondi interni del NOTS nel novembre 1957 fu iniziato uno studio di fattibilità. All’inizio si pensò a un missile quadristadio lanciato da terra e basato, al solito, sul motore Thiokol del Sergeant, ma l’U.S. Army non volle collaborare. Si lasciò perdere così il missile quadristadio per qualcosa di più piccolo. Siccome questo qualcosa non avrebbe avuto un impulso sufficiente per essere lanciato da terra, dapprima si pensò, in modo un po’ inverosimile, di lanciarlo da una montagna, e poi, in modo decisamente più fattibile, da un aereo in volo ad alta quota.
Nel febbraio 1958, il NOTS presentò la sua proposta al Bureau of Ordnance della Marina a Washington, che approvò un fondo iniziale di 300.000 dollari. Nel maggio 1958 il NOTS ricevette fondi ancora più sostanziosi, che alla fine arrivarono a un totale di oltre quattro milioni di dollari. Per giustificare il progetto, il NOTS sostenne che sarebbe stato auspicabile immettere in orbita dei satelliti per monitorare il “Project Argus”, una serie di detonazioni nucleari sperimentali nell’alta atmosfera. Ma ciò rendeva i tempi molto stretti, perché “Argus” sarebbe stato effettuato nell’agosto 1958, il che dava al NOTS solamente pochissimi mesi per approntare sia il satellite che il suo vettore. Una “deadline” che si rivelò ben presto impossibile da rispettare.
Come per i missili dell’Aviazione, anche la Marina impiegò, per minimizzare costi e tempi, motori a razzo e altre componenti già disponibili. Il risultato fu un missile a cinque stadi, lungo 4,38 m e con un diametro massimo di 76 cm, che avrebbe dovuto porre in LEO un satellite, costruito al NOTS, con un diametro di soli 20 cm e una massa di appena 1 kg. I razzi utilizzati come stadi erano ovviamente a propellente solido, in quanto più piccoli, più leggeri, meno complessi e soprattutto meno costosi. Cosa però meno ovvia, il NOTSNIK non aveva un sistema di guida: per risparmiare ancora di più su volume, peso, complessità e costi fu deciso di non installarne uno. Il missile era stabilizzato lungo la sua traiettoria solamente da un grande impennaggio di coda.
Il NOTSNIK non veniva lanciato da un bombardiere come B-47 o B-58, ma da un caccia navale, segnatamente il Douglas F4D-1 Skyray, e per questo motivo il missile era notevolmente più corto dei suoi due corrispettivi dell’USAF (circa la metà). L’F4D-1 era un caccia imbarcato di metà anni Cinquanta, dalla carriera piuttosto opaca: arrivò ai reparti ben oltre la guerra di Corea e fu ritirato poco prima della guerra del Vietnam. Il suo maggior successo fu il record mondiale di velocità del 3 ottobre 1953 quando il secondo prototipo (Bu.Aer. 124587) raggiunse 1.212,22 km/h. Il NOTS aveva in dotazione due Skyray alleggeriti di tutti gli equipaggiamenti non essenziali, e ottimizzati per raggiungere alte velocità transoniche: il Bu.Aer. 130745, utilizzato per tentare record di velocità di salita, e il Bu.Aer. 130747, l’aereo che si vede portare il NOTSNIK nelle foto pubblicate. Questo aereo aveva montato il NOTSNIK sotto il pilone subalare di destra, mentre al corrispettivo di sinistra era agganciato un serbatoio ausiliario, non solo e non tanto per aumentare l’autonomia ma piuttosto soprattutto per bilanciare l’aereo.
Il razzo era progettato per essere sganciato mentre l’F4D-1 effettuava una cabrata con angolo di salita di 50° (“zoom climb”) a una velocità superiore a 725 km/h fino a una quota di lancio di 12.500 m (41.000 piedi). Al momento del rilascio, veniva acceso il primo dei cinque stadi del razzo. Sia il primo che il secondo stadio erano propulsi da due motori a razzo a propellente solido HOTROC derivati dal booster del missile sublanciato UUM-44 SUBROC. I razzi del primo stadio si accendevano tre secondi dopo il rilascio dal velivolo e rimanevano operativi per soli cinque secondi. Dopo un’ulteriore fase di volo balistico non propulso di dodici secondi, la coppia di motori HOTROC del secondo stadio si accendevano per altri cinque secondi.
Quando il secondo stadio si era esaurito, NOTSNIK aveva raggiunto un’altitudine di circa 80 km (50 miglia). La struttura contenente sia il primo che il secondo stadio veniva quindi sganciata all’accensione del terzo stadio. Composto da un razzo a propellente solido ABL X-241, questo stadio rimaneva acceso per 36 secondi prima che il motore del quarto stadio si accendesse a sua volta per 5,7 secondi. A questo punto, il veicolo aveva raggiunto un’orbita di trasferimento molto bassa ed estremamente eccentrica. Questa sarebbe stata stabilizzata in un’orbita più circolare dal quinto e ultimo stadio, costituito da un motore a razzo sferico, progettato dal NOTS, del diametro di appena ±7,7 cm (3 pollici). Il vettore risultante avrebbe potuto posizionare un carico utile di appena 1,05 kg (2.3 lb) su un’orbita di 2.250 km (altre fonti parlano di un satellite da 4,5 kg). Il carico utile includeva, a quanto pare, una piccola telecamera a infrarossi, progettata per acquisire immagini del suolo o raccogliere dati meteorologici, e un trasmettitore per inviare i segnali a Terra. Il piccolo satellite non avrebbe inoltre avuto alcuna possibilità di immettersi in una specifica inclinazione orbitale. Nonostante puntasse alla maggior semplicità possibile, non fu facile integrare tra loro componenti dalla provenienza così diversa. Il problema non era nuovo, basti pensare a quella specie di Frankenstein che fu il Fisher P-75 Eagle.
In tutto furono tentati dieci lanci del NOTSNIK, quattro “Pilot-1” da terra e sei “Pilot-2” aviolanciati, tutti tra il luglio e l’agosto 1958, e tutti di fatto si conclusero con un insuccesso. I primi due voli furono eseguiti il 4 e il 18 luglio 1958 facendo partire il missile da terra per provare i primi due stadi. Entrambi i test fallirono a causa dell’esplosione del veicolo poco dopo il decollo. Altri due lanci da terra furono tentati il mese successivo, ma anch’essi fallirono a causa di cedimenti strutturali degli impennaggi entro quattro secondi dal lancio. Nonostante questo inizio poco promettente, i tecnici si convinsero che i problemi riscontrati erano legati alla partenza del missile da terra e così fu lo stesso tentato, il 25 luglio 1958, il primo lancio dall’ F4D-1 Skyray. L’F4D-1 Bu.Aer. 130747 decollò dal campo NOTS di Inyokern, in California (per un’altra fonte da Point Arguello, poi Vandenberg AFB – ma la cartina del NOTS fa riferimento senza dubbio a Inyorkern), e effettuò i lanci sopra i poligoni del Pacifico al largo della Stazione Aeronavale di Point Mugu, nelle coste della California. I telescopi ottici che seguivano il missile da terra, come si è soliti fare per i lanci spaziali, lo videro eseguire correttamente l’accensione, ma non fu mai ricevuto alcun segnale radio dal satellite che ne confermasse l’immissione in orbita. Un secondo lancio avvenne due settimane dopo, il 12 agosto, ma il missile esplose poco dopo il lancio.
Durante il terzo tentativo, il 22 agosto, il missile scomparve rapidamente dalla vista del velivolo di lancio e tutto sembrò funzionare correttamente, tanto che si ebbe la speranza che il satellite fosse entrato effettivamente in orbita, diventando così uno dei primi satelliti americani. Infatti la riuscita del lancio sembrò avere una prova tangibile da una stazione di tracciamento a Christchurch, in Nuova Zelanda, che riportò di aver ricevuto un segnale radio molto debole durante il lancio del 22 agosto, all’orario previsto per la prima e la terza orbita – ma nessun altro passaggio fu registrato, facendo concludere che si trattasse in verità di segnali spuri provenienti da un’altra fonte. Al di fuori delle dichiarazioni ufficiali, la maggior parte dei partecipanti al progetto dubitava che il satellite NOTSNIK avesse effettivamente raggiunto l’orbita: i segnali erano talmente deboli che avrebbero potuto essere nulla di più che un episodio di “wishful thinking” degli operatori radar.
In tutti gli altri casi non menzionati, il missile o esplose poco dopo l’accensione, oppure il primo stadio non si accese proprio, facendo precipitare il missile nell’Oceano Pacifico. In particolare il 25, 26 e 28 agosto furono lanciati in successione tre satelliti dotati di strumentazione per rilevare le radiazioni prodotte dal test nucleare “Argus”, ma senza alcun esito. Anche gli altri test a terra finirono rovinosamente come i primi due. I men che mediocri risultati portarono a una revisione del progetto. Emerse che i fondi a disposizione erano insufficienti per le scadenze troppo fitte dei lanci: a questo punto non rimase che chiudere il programma.
Il “Project Caleb”
Ma il progetto fu riesumato un paio di anni dopo. Ufficialmente noto come “Project Caleb” e ufficiosamente come NOTSNIK II, il nuovo missile, denominato NOTS-EV-2, era una versione migliorata del missile utilizzato nel “Project Pilot” (il cui missile fu denominato retroattivamente NOTS-EV-1). Lo scopo del progetto era quello di fornire la possibilità di lanciare rapidamente piccoli satelliti per missioni di ricognizione. Il NOTS-EV-2 era simile al NOTSNIK, ma comprendeva solo quattro stadi a propellente solido anziché cinque. I problematici booster HOTROC che affliggevano il NOTSNIK furono eliminati e il NOTS-EV-2 impiegò invece un primo stadio NOTS-500, un secondo stadio ABL X-248, un terzo stadio NOTS-100A e un quarto stadio con il minuscolo motore a razzo NOTS sferico. Con un peso totale di 1.361 kg, era previsto che il NOTS-EV-2 potesse svolgere entrambi i ruoli di vettore spaziale (inserendo in un’orbita di 1.600 km un carico utile di 9 kg) e di arma ASAT.
Il primo volo del NOTS-EV-2 ebbe luogo il 28 luglio 1960, quando il veicolo fu lanciato dallo stesso F4D-1 Skyray utilizzato durante il programma NOTSNIK originale, sempre con il pilota Bill West ai comandi. Sebbene si trattasse di un volo di prova con un solo stadio del razzo, il volo ebbe pieno successo. Il lancio successivo, il 24 ottobre 1960, avrebbe utilizzato anche il secondo stadio, ma purtroppo questo non si accese, causando il fallimento del test. Nonostante il potenziale promettente, l’ulteriore sviluppo di una versione orbitale del razzo Caleb fu presto annullato a causa delle pressioni dei funzionari dell’Aeronautica Militare, timorosi di perdere il monopolio dei lanci di satelliti da ricognizione.
L’U,S. Navy però non mollò l’osso, e fece proseguire il “Project Caleb” spacciandolo per un razzo-sonda sperimentale suborbitale, utilizzando tre delle cinque cellule del NOTS-EV-2 rimaste. Il progetto era denominato “Hi-Hoe” (“Hydrogen, Helium, Oxygen Experiment”). Troppo grosso per lo Skyray, lo “Hi-Hoe” era invece lanciato da un più performante F4H-1 Phantom II (poi F-4A nella nuova designazione “tri-service”, entrata in vigore ufficialmente il 18 settembre 1962). I test dello “Hi-Hoe” iniziarono nell’ottobre 1961, quando fu tentato il primo dei tre lanci di questo nuovo un razzo suborbitale a due stadi. I primi due test si rivelarono infruttuosi a causa di guasti al secondo stadio, ma il terzo lancio, il 26 luglio 1962, riuscì a raggiungere una quota massima di ±1.165 km (725 miglia).
Due cellule del NOTS-EV-2 furono utilizzate nell’ambito del “Satellite Interceptor Project” (SIP) per lo sviluppo di un missile ASAT. Nella configurazione bistadio antisatellite, il lancio mediante aereo in cabrata forniva al missile un molto maggiore impulso rispetto a un lancio da terra, ma in ogni caso non era necessario raggiungere velocità orbitali. Come per i missili USAF, l’importante era trovarsi alla stessa quota del satellite al momento giusto. Allo scopo furono adattati due NOTS-EV-2 per test di lancio da terra. Questi test furono condotti nell’ottobre del 1961 e nel maggio del 1962 sull’isola di San Nicolas, al largo della costa californiana, e apparentemente ebbero successo, sebbene se ne conoscano pochi dettagli.
“Hi-Hoe” non fu l’ultimo progetto dell’U.S. Navy in campo spaziale derivato dal Pilot/Caleb, prima di rassegnarsi a cedere qualsiasi iniziativa all’U.S. Air Force: tra questi “Cerberus”, “YoYo” (un veicolo da ricognizione suborbitale, cancellato nel 1962), “Skipper” (un ASAT ad ascensione diretta che avrebbe dovuto attaccare un satellite in orbita con una nuvola di pallini piazzati lungo la sua traiettoria, ancora allo studio nel 1962). Il “Project Pilot” e il “Project Caleb” rimasero classificati per più di tre decenni: della loro esistenza si venne a sapere solo nel 1994.
Bibliografia e sitografia
Mauro Fiorini, Le armi anti-satellite USA nella Guerra Fredda, in “Rivista Italiana Difesa”, n. 9, Chiavari, Giornalistica Riviera Società Cooperativa s.r.l., settembre 2021, pp. 80-97.
https://www.rid.it/storage/repository/notizie/file/4538/storia2.pdf
Andrew J. LePage, NOTSNIK: The Navy Secret Satellite Program, «SpaceViews», July 1998, https://www.drewexmachina.com/2018/07/25/notsnik-the-first-air-launched-satellite-attempts/
https://www.drewexmachina.com/download-pdf/SV_1998_07.pdf
Andrew J. LePage, The U.S. Navy in the Space Age, «SpaceViews», June 26, 2000, https://www.drewexmachina.com/download-pdf/SV_2000_06_26.pdf
Joel W. Powell, NOTS Air-Launched Satellites, «Spaceflight», Vol. 36, November 1994, https://www.ninfinger.org/models/vault/NOTSNik/index.html
https://en.wikipedia.org/wiki/NOTS-EV-1_Pilot
https://en.wikipedia.org/wiki/NOTS-EV-2_Caleb
https://space.skyrocket.de/doc_lau/nots1.htm
https://aerospaceweb.org/question/spacecraft/q0271.shtml
https://www.designation-systems.net/dusrm/app4/notsnik.html
https://www.reddit.com/r/Warthunder/comments/wz10ux/f4d1_carrying_notsnik_rocket_1958/
https://www.globalsecurity.org/space/systems/notsnik.htm
https://www.globalsecurity.org/space/systems/notsnik.htm
https://www.globalsecurity.org/space/systems/hiho.htm
https://www.astronaut.ru/bookcase/books/afanasiev3/text/12.htm
