Da Bolzano alla Luna: la Tens-50 di Romeo Zuech, dall'Apollo ad Artemis

C'è anche un po' di Italia nello spazio...

«Mentre l’umanità torna a puntare lo sguardo verso la Luna con la missione Artemis II — la prima spedizione con equipaggio dopo più di cinquant’anni, partita proprio in questi giorni verso l’orbita lunare — mi fa un effetto speciale riproporre questa storia di famiglia.Lo zio Romeo Zuech, “Meo” per chi lo conosceva, era un ragazzo partito da un piccolo paese della Val di Non per finire a contribuire, con le sue mani e la sua intelligenza, alla più grande avventura tecnologica del Novecento: il programma Apollo e lo sbarco sulla Luna.Da Bolzano alla California, da operaio immigrato a metallurgista di Rocketdyne, inventò una lega speciale capace di resistere alle condizioni estreme dei turbopompe dei motori F-1 e J-2 del Saturn V. Senza quella lega, e senza il lavoro silenzioso di tanti come lui, Apollo 11 forse non sarebbe mai decollata.Oggi, mentre quattro astronauti — Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch e Jeremy Hansen — stanno volando intorno alla Luna a bordo di Orion, mi sembra bello e giusto ricordare che quel sogno non è nato solo nei laboratori della NASA, ma anche nelle officine di Bolzano, nelle fonderie di Los Angeles e nella testa ostinata di un trentino emigrato con poco inglese e tanta voglia di fare.

Questo articolo, scritto qualche anno fa dal mio amico Alessandro Zuech, racconta la vita incredibile delle Zio dei missili: dalle viti di Lagrein piantate in California, passando per i motori che hanno portato l’uomo sulla Luna.

Buona lettura… e buon viaggio ad Artemis II.

La Luna è un po’ anche di Zio Meo.»

Stanotte ora italiana è partita Artemis II. Quattro astronauti verso la Luna, per la prima volta dopo oltre cinquant'anni. Sotto di loro, quattro motori RS-25 sul nuovo lanciatore pesante SLS. Dentro quei motori c'è ancora la metallurgia inventata da mio zio.

Da bambino lo chiamavamo "lo zio dei missili". Romeo "Meo" Zuech, nato nel 1926 a Brez, in Val di Non, emigrato negli Stati Uniti nel dopoguerra. Per un ragazzino cresciuto tra i meleti del Trentino, quell'uomo che tornava dalla California e parlava di turbopompe e idrogeno liquido era una finestra su un mondo che sembrava fantascienza. Ero ipnotizzato dai suoi racconti. Non mi hanno mai lasciato.

Meo era un ingegnere metallurgico. Lavorava nei laboratori della North American Aviation in California, la società madre della Rocketdyne — la divisione che costruiva i motori a razzo del programma spaziale americano. Negli anni '50 doveva risolvere un problema che non ammetteva approssimazioni: le turbopompe dei motori a razzo, le macchine rotanti che forzano il propellente nella camera di combustione, lavorano in condizioni termodinamiche tra le più estreme concepibili. L'idrogeno liquido che le attraversa si trova a -253°C, venti gradi sopra lo zero assoluto. A quelle temperature la maggior parte dei metalli convenzionali diventa fragile come vetro e si spacca alla prima sollecitazione. Ma contemporaneamente quei componenti devono sopportare le forze centrifughe di giranti che ruotano a decine di migliaia di giri al minuto, le vibrazioni del decollo, gli shock idraulici di ogni accensione. Serviva un alluminio capace di reggere il freddo assoluto e lo stress meccanico di un razzo in volo. Le leghe commerciali dell'epoca non ci arrivavano.

Meo trovò la soluzione. Una lega sperimentale che chiamò T42, poi brevettata come Tens-50 — un richiamo alla sua eccezionale resistenza a trazione. Era una lega a base di alluminio, silicio e magnesio, ma il segreto stava nelle aggiunte precise di oligoelementi — titanio e soprattutto berillio — che modificavano il comportamento del metallo a livello della sua microstruttura cristallina, rendendolo contemporaneamente fortissimo e capace di assorbire gli shock termici senza criccarsi. A -253°C la Tens-50 non solo non si infragiliva, ma diventava più resistente, un comportamento controintuitivo legato alla geometria atomica dell'alluminio che lo rende immune al fenomeno dell'infragilimento a freddo tipico degli acciai.

Nel 1957 la North American consegnò a Meo una targa unica: una barra della sua lega affiancata a un martello spezzato. Il materiale aveva letteralmente rotto gli strumenti di test in laboratorio.

La Tens-50 divenne il materiale delle turbopompe americane. Sul motore J-2 del Saturn V — cinque sul secondo stadio, uno sul terzo — i corpi pompa, le giranti, le volute, i condotti interni, i corpi valvola erano tutti fusi nella lega di Meo. Quel singolo J-2 sul terzo stadio doveva compiere qualcosa che non era mai stato tentato: accendersi per entrare in orbita, spegnersi, restare ore nel gelo del vuoto spaziale, e poi riaccendersi perfettamente per lanciare l'equipaggio verso la Luna. Se non si fosse riacceso, la missione era persa. Con quei motori la sua lega ha portato dodici esseri umani sulla superficie lunare.

Nei decenni successivi la ricetta fu standardizzata dall'industria come A357 — stessa matrice chimica, con il berillio ridotto a tracce controllate per ragioni di sicurezza sanitaria dei lavoratori: la polvere di berillio, se inalata durante le lavorazioni meccaniche, causa una patologia polmonare incurabile. Quando arrivò lo Space Shuttle, il nuovo motore RS-25 impose pressioni e velocità di rotazione talmente superiori che le giranti delle turbopompe passarono al titanio forgiato. Ma tra quegli stadi rotanti servivano componenti statici con geometrie interne tridimensionali così complesse che solo la colabilità dell'alluminio-silicio poteva realizzarli. La A357, erede diretta della Tens-50, rimase insostituibile.

Oggi con Artemis la storia compie un altro giro. I motori RS-25 sullo SLS vengono prodotti con la manifattura additiva — stampa 3D dei metalli, micropolveri fuse strato per strato da un laser. Manipolare polveri contenenti berillio sarebbe stato inaccettabile per la salute degli operatori, così è nata la lega F357: stessa architettura della Tens-50, berillio eliminato. I componenti stampati raggiungono prestazioni paragonabili o superiori agli originali fusi negli anni '60. Lo Z-Baffle — il sistema che smorza le vibrazioni longitudinali potenzialmente distruttive tra motore e serbatoi — nella versione Shuttle richiedeva 127 saldature manuali, ciascuna ispezionata ai raggi X. Nella versione Artemis, stampato in F357: quattro saldature.

Tens-50, A357, F357. Tre nomi per la stessa famiglia di leghe inventata da un ragazzo partito dalla Val di Non. Tre ere spaziali — Apollo, Shuttle, Artemis — e quella metallurgia è sempre lì.

Fra le varie cose che custodisco c'è un ritaglio del quotidiano Alto Adige del 15 luglio 1975, il giorno del lancio Apollo-Soyuz, l'ultimo volo di una capsula Apollo. Sul foglio ci sono due calligrafie. Quella in alto è di mia nonna, la mamma di Meo, classe 1899: "nel giorno di questo volo Russia-America, Romeo era a Brez". Era tornato a casa, nel paese dove era nato, il giorno in cui il suo lavoro volava nello spazio. L'ha archiviato lei, con quell'annotazione orgogliosa. Quella sul margine destro, scritta in verticale, è di Meo: "3000 kg delle mie leghe hanno funzionato ancora una volta". Teneva il conto del suo metallo in volo.

Meo è morto nel 2017 a San Luis Obispo, California, tra i vigneti di Lagrein e Teroldego che aveva piantato per portarsi dietro un pezzo di Alto Adige. Non ha visto Artemis.

Dopo la sua morte ho iniziato a ricostruire i dettagli tecnici del suo lavoro. Una ricerca durata anni, condotta fisicamente e online. Ho visitato musei — dal California Science Center di Los Angeles agli Smithsonian di Washington, al Science Museum di Londra. Ho scavato negli archivi di biblioteche aziendali, nelle repository tecniche della Rocketdyne, nei brevetti depositati, e nelle migliaia di pagine del NASA Technical Reports Server e del DTIC — report ingegneristici, specifiche dei materiali, manuali delle turbopompe. Materiale che negli anni '60 era classificato e che oggi è accessibile a chi sa cosa cercare.

Negli ultimi anni l'intelligenza artificiale ha reso possibile qualcosa che altrimenti non avrei potuto fare. Non sono un metallurgista, non ho formazione in scienza dei materiali. Ma con l'aiuto dell'IA sono riuscito a costruire un'analisi strutturata che collega la metallurgia della Tens-50, attraverso la A357 e la F357, ai motori J-2 e RS-25 fino alla transizione verso la manifattura additiva per Artemis — comprendendo meccanismi e concetti specialistici che senza uno strumento capace di sintetizzare letteratura tecnica sarebbero rimasti fuori dalla mia portata.

Una professoressa di storia all'università ci disse, il primo giorno del corso, che la storia è una cosa viva. Aveva ragione. La lega di Meo è partita stanotte. È ancora lì che tiene insieme le pompe mentre l'idrogeno liquido le attraversa a venti gradi sopra lo zero assoluto, quasi settant'anni dopo che un ragazzo partito da Brez l'ha formulata in un laboratorio californiano.

È una delle cose che mi porto dentro.

L’articolo è scritto con grande affetto dal nipote Alessandro, che ha ricostruito per anni la storia dello zio consultando archivi NASA, brevetti, report tecnici e musei (da Los Angeles a Washington e Londra). Ha anche usato l’intelligenza artificiale per comprendere i dettagli metallurgici complessi.La storia di Romeo Zuech è un bellissimo esempio di ingegno italiano emigrato che ha contribuito silenziosamente a uno dei più grandi successi dell’umanità: arrivare sulla Luna.Una bella testimonianza di come un ragazzo cresciuto tra i meleti della Val di Non abbia lasciato il suo segno tra le stelle.