Il complesso di lancio 39 è un sito di lancio che fa parte del John F. Kennedy Space Center, situata a Merritt Island, sulla costa orientale della Florida, negli Stati Uniti, ed è costituita da tre piattaforme di partenza (39A, 39B e 39C), un edificio dove sono assemblati i lanciatori (Vehicle Assembly Building), un sistema viario utilizzato dal Mobile Launcher Platform per movimentare i lanciatori tra le varie piazzole e il VAB, l'Orbiter Processing Facility e il centro di controllo per i lanci.
Il complesso, inizialmente costruito per il programma Apollo (1961 - 1972), Skylab (1973), il programma test Apollo-Sojuz (1975) e il programma Space Shuttle (1981-2011), fu in seguito utilizzato per gli Space Shuttle. Al 2019, l'unica piazzola operativa è la 39A, dalla quale decollano i Falcon Heavy e i Falcon 9 di SpaceX. La 39B, inizialmente riadattata nel 2007 per ospitare i lanciatori del programma Constellation, è stata in seguito modificata per il sistema di lancio pesante SLS il cui primo volo era previsto per la fine del 2021. La terza piazzola 39C, più piccola, è stata costruita nel 2015 per vettori orbitali leggeri.
La NASA ha iniziato a modificare il Launch Complex 39B nel 2007 per accogliere l'ormai defunto programma Constellation, e in seguito per il programma Artemis. Un pad da designare 39C, che sarebbe stata una copia dei pad 39A e 39B, era stato originariamente progettato per Apollo ma mai costruito. Una piattaforma più piccola, denominata anche 39C, è stata costruita da gennaio a giugno 2015, per ospitare veicoli di lancio di piccole dimensioni.
I lanci della NASA dai pad 39A e 39B sono stati supervisionati dal NASA Launch Control Center (LCC), situato a 4,8 km dalle piattaforme di lancio. LC-39 è uno dei numerosi siti di lancio che condividono i servizi di rilevamento e radar dell'Eastern Test Range.
Struttura
Il John F. Kennedy Space Center è noto sia come base di lancio per i programmi spaziali Apollo, che portarono l'uomo sulla Luna, sia come attrazione turistica, dove i visitatori possono ammirare vari tipi di razzi, vettori spaziali, rampe di lancio e anche zone di assemblaggio dello Shuttle. Inizialmente è stato conosciuto col nome di Cape Canaveral, che è un promontorio in Florida che si affaccia sull'Oceano Atlantico. Questo fattore avrebbe salvato l'equipaggio della navetta da uno schianto a terra in caso di errori di partenza poiché sarebbero finiti in mare. Altro motivo fu che essendo il punto degli USA più vicino all'equatore - all'equatore la velocità lineare di qualsiasi pianeta è massima, mentre ai poli è nulla - i razzi avrebbero avuto una maggiore spinta iniziale. Situata sull'isola di Merritt, la base è stata costruita al fine di consentire i lanci mobili, ovvero quelli in cui i veicoli spaziali sono verificati ed assemblati in costruzioni coperte e poi trasportati nel punto di lancio finale.
Durante il periodo Apollo le strutture in servizio erano mobili, poi successivamente durante l'epoca dello Space Shuttle (servizio a spola), sono state installate due torri permanenti. Su entrambe le torri erano poste delle antenne parafulmini per proteggere i missili da tali eventi atmosferici. Quella utilizzata durante il Programma Space Shuttle sul Pad 39A viene ancora oggi utilizzata da SpaceX.
La struttura è composta da due complessi di lancio: Pad 39A, e Pad 39B, con un'area di circa ciascuna, una forma ottagonale ed un'altezza sul livello del mare di 15 metri per la costruzione A e 17 metri per quella B.
La base dei pad è rinforzata con colate di cemento e calcestruzzo, e da un deflettore alto 12m, largo 23, e spesso 15, per deviare lateralmente il calore generato dai motori al lancio sotto alla piattaforma e diminuire notevolmente vibrazioni e suono potenzialmente fatali ad equipaggi e persone situate negli edifici di comando a pochi km di distanza. Grazie all’utilizzo aggiuntivo di un potente sistema idraulico capace di disperdere 1.100.000 litri d’acqua nel giro di pochi secondi, è stato possibile ridurre il rumore di un lancio (in questo caso dello Space Shuttle, ma anche SpaceX utilizza un impianto di nuova generazione per la soppressione del suono) a 160 dB nella zona della piattaforma di lancio.
Storia Northern Merritt Island fu sviluppata per la prima volta intorno al 1890, quando alcuni facoltosi laureati dell'Università di Harvard acquistarono 18.000 acri (73 km²) e costruirono una clubhouse di mogano a tre piani, molto vicino al sito del Pad 39A. Durante gli anni '20, Peter E. Studebaker Jr., figlio del magnate automobilistico, costruì un piccolo casinò a De Soto Beach otto miglia (13 km) a nord del faro di Canaveral.
Nel 1948 la Marina militare trasferì l'ex stazione aerea navale di Banana River, situata a sud di Cape Canaveral, all'Air Force per testare i razzi V-2 tedeschi catturati. La posizione del sito sulla costa orientale della Florida era ideale per questo scopo, in quanto i lanci sarebbero stati sull'oceano, lontano dalle aree popolate. Questo sito è diventato il Joint Long Range Proving Ground nel 1949 ed è stato ribattezzato Patrick Air Force Base nel 1950. L'Air Force ha annesso parte di Cape Canaveral, a nord, nel 1951, formando lAir Force Missile Test Center, la futura Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS). I test e lo sviluppo di missili si sarebbero svolti qui negli anni '50.
Dopo la creazione della NASA nel 1958, le piattaforme di lancio CCAFS furono utilizzate per i lanci civili con e senza equipaggio della NASA, compresi quelli del Progetto Mercury e del Progetto Gemini. Nel 1958 fu adibita per il lancio del primo satellite artificiale americano, l'Explorer 1 il 31 gennaio. Nel 1967 venne ampliata con il Launch Complex 39 ed il relativo John F. Kennedy Space Center.
Apollo e Skylab
Nel 1961 il presidente John Fitzgerald Kennedy propose al Congresso l'obiettivo di inviare l'uomo sulla Luna entro la fine del decennio. L'approvazione del Congresso ha portato al lancio del programma Apollo, che ha richiesto una massiccia espansione delle operazioni della NASA, inclusa un'espansione delle operazioni di lancio dal Capo all'adiacente Merritt Island a nord e ovest. La NASA iniziò l'acquisizione di terreni nel 1962, ampliando la base a 131 miglia quadrate (340 km²) mediante acquisto definitivo e negoziando con lo stato della Florida per ulteriori 87 miglia quadrate (230 km²). Il 1º luglio 1962 il sito è stato chiamato il Launch Operations Center.
Progettazione iniziale A quel tempo, la piattaforma di lancio con il numero più alto al CCAFS era Launch Complex 37. Quando il complesso di lancio lunare fu progettato, fu designato come Launch Complex 39. Era progettato per gestire i lanci del razzo Saturn V, il più grande e potente razzo mai progettato e costruito, che spinse la navicella spaziale Apollo sulla Luna.
I piani iniziali prevedevano quattro pad (cinque sono stati considerati) distanziati uniformemente a metri l'uno dall'altro per evitare danni in caso di esplosione su un pad. Tre erano programmati per la costruzione (A, B e C, a sud-est), e due (D ed E, ovest e nord) sarebbero stati costruiti in un secondo momento. La numerazione dei rilievi a quel tempo era da nord a sud, con il più settentrionale 39A e il più meridionale 39C. Il pad 39A non fu mai costruito e il 39C divenne il 39A nel 1963.
Con la numerazione odierna, il pad 39C sarebbe stato a nord del 39B, e il pad 39D sarebbe stato a ovest del 39C. Il pad 39E sarebbe stato a nord del punto medio tra il pad 39C e il 39D, con il pad 39E che formava la parte superiore di un triangolo ed equidistante dai pad 39C e 39D. Il Crawlerway è stato costruito pensando ai pad aggiuntivi, e per questo motivo si dirige verso il Pad 39B; proseguire dritto da quella svolta avrebbe portato ai pad aggiuntivi mai costruiti.
Integrazione con l'edificio di assemblaggio del veicolo
Mesi prima del lancio, i tre stadi del Saturn V e i componenti della navicella Apollo venivano portati all'interno del Vehicle Assembly Building (VAB) e assemblati verticalmente direttamente sul Mobile Launcher Platform (MLP), in italiano "Piattaforma di Lancio Mobile". Ogni lanciatore mobile consisteva in una piattaforma di lancio a due piani, 49 per 41 metri con quattro bracci di fissaggio e una Launch Umbilical Tower (LUT) di 136 metri, sormontata da una gru utilizzata per sollevare gli elementi del veicolo spaziale in posizione per il montaggio. Il ML e il veicolo senza carburante insieme pesavano tonnellate.
La torre ombelicale conteneva due ascensori e nove bracci oscillanti retrattili estesi e ancorati con bulloni esplosivi al Saturn V, per fornire l'accesso a ciascuno dei tre stadi del razzo e al veicolo spaziale per le persone, i cavi e l'impianto idraulico, mentre il veicolo era sulla rampa di lancio e si è allontanato dal veicolo al momento del lancio. Tecnici, ingegneri e astronauti hanno utilizzato il braccio di accesso del veicolo spaziale più in alto per accedere alla cabina dell'equipaggio. Alla fine del braccio, la stanza bianca forniva un ambiente controllato e protetto per gli astronauti e le loro attrezzature prima di entrare nella navicella.
Trasporto al pad
Quando l'integrazione era completata, il Mobile Launcher Platform veniva spostato in cima al Crawler-transporter (CT) e veniva portato alla rampa di lancio posta a 4,8-6,4 km dal Vehicle Assembly Building, ad una velocità di 1 miglio all'ora (1,6 km/h). Ogni cingolato pesava tonnellate ed era in grado di mantenere il veicolo spaziale e la sua piattaforma di lancio a livello mentre percorreva la pendenza del 5% verso il pad. Al pad, l'MLP veniva posizionato su sei piedistalli in acciaio, più quattro colonne estensibili aggiuntive.
Struttura del servizio mobile Dopo che l'MLP veniva posizionato, il trasportatore cingolato posizionava una struttura di servizio mobile (MSS) alta 125 metri e pesante tonnellate per fornire ulteriore accesso ai tecnici per eseguire un controllo dettagliato del veicolo e per effettuare i collegamenti ombelicali necessari al pad. L'MSS conteneva tre ascensori, due piattaforme semoventi e tre piattaforme fisse. l'MSS veniva spostato indietro di metri in una posizione di parcheggio poco prima del lancio.
Deflettore di fiamma Mentre l'MLP era posizionato sui suoi piedistalli di lancio, uno dei due deflettori di fiamma veniva fatto scorrere su binari in posizione sotto di esso. Ogni deflettore misurava 12 metri di altezza per 15 m di larghezza per 23 metri di lunghezza e pesava 635 tonnellate. La sua funzione era quella di deviare la fiamme del motori del veicolo di lancio in una trincea che misura 13 metri di profondità, 18 metri di larghezza e 137 metri di lunghezza. Avere due deflettori consentiva di utilizzarne uno mentre l'altro veniva rinnovato dopo un lancio precedente.
Controllo del lancio e rifornimento Il Launch Control Center (LCC) era costituito da quattro piani si trovava a 5,6 km dal Pad A, adiacente al Vehicle Assembly Building, per motivi di sicurezza. Il terzo piano era composto da quattro stanze (corrispondenti alle quattro baie nel VAB), ciascuna con 470 set di apparecchiature di controllo e monitoraggio. Il secondo piano conteneva telemetria, monitoraggio, strumentazione e apparecchiature informatiche per l'elaborazione dei dati. L'LCC era collegato alle piattaforme di avvio mobile tramite un collegamento dati ad alta velocità; e durante il lancio un sistema di 62 telecamere a circuito chiuso trasmesse a 100 schermi di monitor nell'LCC.
Grandi serbatoi criogenici situati vicino alle piazzole contenevano l'idrogeno liquido e l'ossigeno liquido (LOX) per il secondo e il terzo stadio del Saturn V. La natura altamente esplosiva di queste sostanze chimiche richiedeva numerose misure di sicurezza presso il complesso di lancio. I pad erano situati a metri di distanza l'uno dall'altro. Prima dell'inizio delle operazioni di rifornimento e durante il varo, il personale non essenziale era escluso dall'area di pericolo.
Sistema di evacuazione di emergenza