Beep nelle comunicazioni degli astronauti: cosa sono?

Neil Armstrong. 69-H-670.

Sono ormai diventati una caratteristica famosissima delle comunicazioni radio tra i membri delle missioni Apollo (e non solo), che chiunque avrà sentito almeno una volta.

Stiamo parlando di quei beep1 che hanno accompagnato gli uomini che hanno fatto la storia… eppure, c’è molta confusione sul loro ruolo. Vediamo quindi a cosa servivano esattamente, e iniziamo ascoltando questo breve clip audio di 30 secondi in cui è possibile udirli chiaramente (ce ne sono quattro):

Trascrizione dell’audio2:

102:45:40 Aldrin: Contact Light.

102:45:44 Aldrin: Okay. Engine Stop.

102:45:45 Aldrin: ACA out of Detent.

102:45:46 Armstrong: Out of Detent. Auto.

102:45:47 Aldrin: Mode Control, both Auto. Descent Engine Command Override, Off. Engine Arm, Off. 413 is in.

102:45:57 Duke: We copy you down, Eagle.

102:45:58 Armstrong: Houston, Tranquility Base here. The Eagle has landed.

102:46:06 Duke: (Momentarily tongue-tied) Roger, Twan…(correcting himself) Tranquility. We copy you on the ground. You got a bunch of guys about to turn blue. We’re breathing again. Thanks a lot.

Ora che vi siete rinfrescati la memoria, vediamo a cosa servivano questi beep (chiamati “Quindar tones”, toni Quindar).

Per comunicare dalla terra alla luna e viceversa, a causa della rotazione terrestre la NASA non poteva certo affidarsi a dei trasmettitori/ricevitori fissi in un solo luogo. Dopo poco tempo, infatti, la rotazione della terra avrebbe fatto sì che il segnale andasse disperso. Sono stati quindi piazzati vari dispositivi in vari luoghi del pianeta, e man mano che la terra ruotava venivano attivati i dispositivi più idonei.

Chiaramente, questi dispositivi (tracking station) potevano arrivare a distanze molto lontane da Houston, quindi erano connessi con il controllo missione tramite linee telefoniche. Quando qualcuno dal controllo missione di Houston parlava, il segnale viaggiava su queste linee e, una volta raggiunto il dispositivo, quest’ultimo lo trasmetteva verso la luna.

Cosa c’entrano i Quindar con tutto questo?

Nonostante la trasmissione fosse full-duplex3, a Houston quando non parlavano preferivano mettere in modalità “muto” i loro microfoni per evitare di disturbare gli astronauti con suoni inutili e brusii di fondo. C’era un grosso problema, però: le linee telefoniche erano analogiche. Anche se a Houston fossero stati spenti i microfoni, lungo i cavi si sarebbero accumulati disturbi sonori non indifferenti, che avrebbero di fatto vanificato ogni utilità di spegnere i microfoni.

L’unica soluzione era mettere in muto non i microfoni a Houston, ma i trasmettitori stessi. Eccoci allora ai toni Quindar: per comandare a distanza i trasmettitori e impostarli in “modalità muto”, venne scelto di utilizzare particolari suoni da trasmettere lungo le linee telefoniche. Se riascoltate con attenzione la clip audio precedente, potete notare che ci sono due tipi di suoni, con due altezze diverse. Non è difficile intuire che il primo tono serviva ad attivare il trasmettitore, e il secondo a reimpostarlo in modalità muto45.

Altre curiosità sui toni Quindar, per gli appassionati

Ognuno dei due differenti toni era formato da un’onda sinusoidale di durata pari a 250ms. Il primo aveva una frequenza di 2525 Hz, mentre la frequenza del secondo era di 2475 Hz. Potete provare a riprodurli in modo banalissimo con Audacity, tramite il menu Genera -> Tono. Sapere questa cosa è molto utile anche per smascherare spezzoni audio/video che possono essere spacciati per reali: in molti casi, chi li realizza (in buona o malafede) non presta attenzione a questi dettagli.

Inoltre, è importante ricordare che gli astronauti non potevano sentire i toni, perché questi venivano appositamente filtrati (anche se è capitato che il filtro fallisse e gli astronauti sentissero tutto).

Tutto questo sistema non era esente da problemi: se veniva avviata la trasmissione (tramite il primo tono) e per qualche motivo la linea telefonica fosse caduta prima del segnale di stop, allora la trasmissione sarebbe rimasta attiva a tempo indefinito. La soluzione consisteva in una spia luminosa che rimaneva accesa finché la trasmissione era attiva. Un operatore era incaricato di controllare questa spia e chiudere manualmente la trasmissione nel caso in cui fosse caduta la linea. Sistemi che oggi come minimo fanno sorridere :-)

Aggiungo un’ultima chicca: prima che la trasmissione fosse spostata da una tracking station all’altra, verso il nuovo trasmettitore venivano inviate 10 coppie di toni di attivazione/disattivazione per testare che tutto funzionasse a dovere. Questi toni non venivano uditi neanche dal controllo missione, perché l’operazione veniva effettuata subito prima che l’audio fosse agganciato alla nuova tracking station.

È affascinante pensare che con questi sistemi, che ormai ci appaiono così ingenui e primitivi, siamo riusciti a far arrivare con successo degli uomini sulla luna e a farli tornare a casa sani e salvi :-)

Qual’era per voi l’ipotesi più plausibile sul significato dei “beep”, prima di leggere questo articolo? Ditelo nei commenti!

Note:
  1. o bip… fate un po’ come vi pare []
  2. Apollo 11 Lunar Sourface Journal – http://www.hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.landing.html []
  3. ovvero, le due parti potevano parlare contemporaneamente []
  4. http://www.ehartwell.com/Apollo17/MissionTranscriptCollection.htm#Quindar []
  5. http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/quindar.html []

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