Apolo 13

Misión espacial tripulada Apolo 13
Insignia de misión
Insignia de misión
Datos de la misión
Embarcación • CSM Apollo ( CSM-109 )
• LM Apollo ( LM-7 )
Tipo de nave Módulos tripulados
Objetivo Aterrizando en el cráter de Fra Mauro
Tripulación • Jim Lovell
• Jack Swigert
• Fred Haise
Indicativo de llamada de radio • CM  : Odisea
• LM  : Acuario
Lanzacohetes Cohete Saturno V ( SA-508 )
Fecha de lanzamiento 11 de abril de 197019  h  13 UTC
Sitio de lanzamiento LC-39 , Centro espacial Kennedy
Fecha de aterrizaje 17 de abril de 197018  h  7  min  41  s UTC
Lugar de aterrizaje Al sur del Océano Pacífico
21 ° 38 '24 "S, 165 ° 21' 42" W
Duración 5 días 22  h  54  min  41  s
Foto de la tripulación
Jim Lovell, Jack Swigert y Fred Haise.
Jim Lovell , Jack Swigert y Fred Haise .
Navegación
Anterior Apolo 12 Insignia de la misión Apolo 12 Apolo 14 Insignia de la misión Apolo 14 Próximo

Apolo 13 (11 de abril de 1970 - 17 de abril de 1970) es la tercera misión del programa espacial estadounidense Apollo para llevar una tripulación a la luna. Los astronautas Jim Lovell y Fred Haise aterrizarían cerca de la formación geológica Fra Mauro , sitio de uno de los mayores impactos de asteroides en la superficie de la Luna, mientras que Ken Mattingly permanecería en órbita. Pero la NASA creía que corría el riesgo de contraer sarampión por la enfermedad de otro astronauta, y Jack Swigert fue enviado en su lugar. Además, durante el tránsito entre la Tierra y la Luna se produjo un grave accidente, que pudo haber resultado fatal para la tripulación, que requirió el abandono de la misión y el regreso a la Tierra.

La explosión de un tanque de oxígeno deja fuera de servicio el módulo de servicio Apollo que, en un contexto normal, suministra energía, agua, oxígeno y el sistema de propulsión al mismo tiempo durante la mayor parte de la misión. Para sobrevivir, la tripulación se refugió en el módulo lunar Aquarius , cuyos recursos relativamente limitados utilizaron. La nave espacial no puede dar la vuelta y debe dar la vuelta a la Luna antes de regresar a la Tierra, a la que solo puede llegar después de varios días en el mejor de los casos. Los equipos de tierra han desarrollado procedimientos para operar la embarcación en estas condiciones tan degradadas y para conservar suficientes consumibles (en particular energía y agua) para permitir la supervivencia de la tripulación y la realización de maniobras, esenciales hasta el regreso a la Tierra.

La investigación realizada tras el exitoso resultado de la misión muestra que el accidente fue causado por un error de manejo y varias anomalías en el diseño y fabricación del tanque de oxígeno. Se han tomado medidas para corregirlos para las siguientes misiones.

Contexto

El programa Apollo es iniciado por el presidente John F. Kennedy el2 de mayo de 1961, con el objetivo de enviar hombres a la luna por primera vez antes de que finalice la década. Se trata de demostrar la superioridad de Estados Unidos sobre la Unión Soviética en el dominio espacial, que se convirtió en un tema político en el contexto de la Guerra Fría . La20 de julio de 1969El objetivo atribuido a la americana agencia espacial , la NASA , se logra cuando los astronautas del Apolo 11 misión de gestionar a la tierra en la luna. La misión Apolo 12 , que la sucedió cuatro meses después, confirmó este éxito y validó el procedimiento de aterrizaje de precisión.

Apolo 13 es la tercera misión que lleva a los hombres a la Luna. Otras siete misiones están programadas, incluidas seis misiones "J", que tienen un módulo lunar más pesado que transporta un vehículo lunar y permite una estadía prolongada con tres caminatas espaciales . Pero los recortes presupuestarios, motivados por condiciones económicas más difíciles y el logro del objetivo fijado por Kennedy, comenzaron a afectar severamente al programa Apolo  : la última misión planeada, Apolo 20 , fue cancelada y está programada la producción de los cohetes gigantes Saturno V , que deja no hay esperanza de que el programa continúe.

Selección del lugar de aterrizaje en la Luna.

La misión Apolo 12 hizo posible desarrollar una técnica de aterrizaje más precisa y que ahorra combustible . Por lo tanto, los funcionarios del programa decidieron reducir la cantidad mínima de propulsores que debe retener el módulo lunar Apolo, lo que permite elegir un sitio en una latitud más alejada del ecuador lunar. También se elimina la necesidad de un lugar de aterrizaje alternativo para compensar el deslizamiento de la fecha de lanzamiento, lo que permite la inclusión de coordenadas ubicadas más al oeste. La precisión del aterrizaje demostrada durante la misión anterior también permite elegir regiones caracterizadas por un relieve más atormentado, porque los astronautas solo necesitan más de una zona despejada de tamaño relativamente pequeño (elipse de 1,5 kilómetros).

El sitio de aterrizaje del módulo lunar seleccionado por geólogos asociados con el programa espacial se encuentra al norte del cráter Fra Mauro , 180 kilómetros al este del sitio de aterrizaje del Apolo 12 . Esta región de colinas está cubierta por eyecciones y escombros del impacto gigante que creó, unos cientos de millones de años después de la formación de los planetas, el Mar de las Lluvias (Mare Imbrium) ubicado al este. El análisis de estas rocas es de gran interés, porque sin duda proceden de las profundidades y por tanto de la corteza original: como tales, constituyen reliquias de materiales que, en la Tierra, han desaparecido por completo de la superficie, de las placas tectónicas . Los científicos también esperan poder determinar la fecha del impacto a partir de las muestras de roca traídas por los astronautas y así establecer las relaciones con las formaciones geológicas vecinas.

Objetivos científicos

Los principales objetivos científicos de la misión Apollo 13 son:

Progreso proyectado de la misión Apolo 13

La misión Apolo 13 reanuda el curso de la anterior misión Apolo 12  :

Tripulación

La tripulación del Apolo 13 , nombrada por la NASA en6 de agosto de 1969, está integrado por tres ex pilotos militares:

La tripulación de reserva, que puede movilizarse en caso de avería de uno o más miembros de pleno derecho, está formada por la tripulación del futuro Apolo 16  :

Nave espacial Apolo

La tripulación del Apolo 13 se embarca a bordo de una embarcación compuesta por un conjunto de cuatro módulos distintos ( ver Diagrama 1 ). Por un lado, el módulo de comando y servicio Apollo (CSM, acrónimo de Command and Service Module ), de más de 30 toneladas, que transporta astronautas hacia y desde y que a su vez está compuesto por el módulo de comando (CM, Command module ) , en el que permanecen los tres astronautas durante la misión, excepto cuando dos de ellos descienden a la Luna, y del módulo de servicio (SM, Service Module ), en el que se agrupan casi todo el equipamiento necesario para la supervivencia de la tripulación: principal motor de propulsión, fuentes de energía, oxígeno, agua. Por otro lado, el módulo lunar Apolo (LM, acrónimo de Lunar Module ), que es utilizado solo cerca de la Luna por dos de los astronautas para descender, permanecer en la superficie y luego volver a la órbita antes de amarrar al módulo de orden y Servicio. El módulo lunar en sí consta de dos pisos: una etapa de descenso le permite aterrizar en la Luna y también sirve como plataforma de lanzamiento para la segunda etapa, la etapa de ascenso, que lleva a los astronautas de regreso a la nave espacial Apolo. de su estancia en la Luna. El indicativo de radio del CSM es Odyssey , mientras que el indicativo del módulo lunar es Acuario . Los cuatro módulos que componen estas dos naves son:



Realización de la misión

Lanzamiento (11 de abril de 1970)

El cohete Saturno V que lleva la misión Apolo 13 despega en11 de abril de 1970. El lanzador, utilizado por la anterior misión Apolo 12 , había sido alcanzado dos veces por un rayo durante el despegue, lo que provocó que varios sistemas clave de la nave espacial se detuvieran momentáneamente. El desencadenamiento del fenómeno se debió a la creación de una estela de partículas ionizadas por el lanzador, poniendo en relación, a través de la columna de gas conductor formado, el suelo y la capa inferior de nubes, caracterizadas por diferentes potenciales. Para medir las perturbaciones del campo eléctrico creado por el lanzador a nivel del suelo, se distribuyeron varios sensores en el sitio de lanzamiento para la misión Apolo 13 y recopilaron información utilizable.

El motor central de la segunda etapa del lanzador se apaga dos minutos antes, pero los otros cuatro motores funcionan más tiempo, lo que permite compensar la pérdida de empuje. Este sistema de gestión de empuje del motor en caso de fallo había sido probado en los primeros tramos de Saturno I cohetes . Las investigaciones realizadas posteriormente muestran que el motor se apagó debido a un efecto pogo (fenómeno oscilatorio) particularmente alto, induciendo flexiones de la estructura de empuje que alcanzaron los 7,6  cm . Se introducirán cambios en el diseño de los lanzadores posteriores para reducir este fenómeno. La nave espacial Apolo y la tercera etapa del cohete se colocan en la órbita de estacionamiento objetivo (órbita terrestre baja a una altitud de 190  km ). Dos horas después, se vuelve a encender la propulsión de la tercera etapa: la nave espacial Apolo abandona su órbita y se coloca en una trayectoria que la llevará a la Luna.

Se desecha la tercera etapa del cohete Saturno V , mientras que el conjunto formado por el Módulo de Comando y Servicio Apolo y el Módulo Lunar Apolo continúa su curso hacia la luna. Durante misiones anteriores, esta etapa del cohete se había colocado en una órbita heliocéntrica. Para la misión Apolo 13 , la etapa S-IVB se dirige hacia la superficie de la Luna. El objetivo es medir las ondas sísmicas generadas por el impacto del escenario utilizando el sismómetro pasivo depositado en el suelo lunar por la tripulación del Apolo 12 . La etapa de 14 toneladas se estrella a una velocidad de 2,6  km / s ( 10.000  km / h ) a unos 140 kilómetros del sismómetro, produciendo el equivalente a la explosión de 7,7 toneladas de TNT. Las ondas sísmicas llegan al sismómetro unos 28 segundos más tarde y continúan ocurriendo durante mucho tiempo, un fenómeno nunca antes observado en la Tierra.

Explosión del tanque de oxígeno

Archivo de audio
Houston tuvimos un problema
La famosa frase pronunciada por Jack Swigert durante su conversación radial con Houston  : Swigert: Creo que hemos tenido un problema aquí . (Creo que tuvimos un problema aquí) - Lousma (centro de control en la Tierra en Houston): Esto es Houston. Repita, por favor - Lovell: Houston, hemos tenido un problema. Tuvimos una subtensión del bus principal B (Houston, tuvimos un problema. El voltaje en el bus eléctrico principal B se ha vuelto subvoltaje) - Lousma: Roger. Principal B SUBTENS . - Lousma: Está bien, espera, 13. Lo estamos viendo (bien, espera, 13. Vamos a ver esto).
¿Dificultad para utilizar estos medios?

La 14 de abril de 1970a las 3  pm  7 UTC , casi 56 horas después del lanzamiento y casi a la mitad del destino de la embarcación (a más de 300,000 kilómetros de la Tierra), Swigert disparó a pedido del centro de control de misión de Houston , elaborando, por medio de un ventilador, oxígeno contenido en el depósito n o  2. Este es uno de los dos depósitos del módulo de servicio que, por un lado, proporciona la atmósfera respirable de la cápsula Apollo y, por otro lado, alimenta las tres pilas de combustible que producen la electricidad y el agua. - de la nave espacial. Esta mezcla de rutina sirve para homogeneizar el oxígeno almacenado a presión en estado líquido, con el fin de optimizar el funcionamiento del sensor que mide la cantidad de oxígeno restante. 16 segundos después, la tripulación escuchó una explosión amortiguada, mientras que una alarma se disparó luego de una caída de voltaje en el circuito eléctrico B del módulo de control.

Los astronautas lo ignoran, pero una de cortocircuito potencia producida por el cable de alimentación (parte rayada) del ventilador en el interior del tanque de oxígeno n o  2 activan la combustión de la capa aislante que rodea el cableado eléctrico, elevando la temperatura a más de 500  ° C . La presión resultante detonó el tanque. El ruido provocado hace que los astronautas reaccionen inmediatamente. Aquí es cuando Swigert pronuncia estas famosas palabras:

“Houston, tuvimos un problema. (escuchar archivo de audio) "

El Capcom , Jack Lousma , lo invita a repetir pero es Lovell quien luego vuelve a pronunciar la sentencia. Este último luego especifica que la tensión del circuito eléctrico B ha caído, al tiempo que indica que la situación se ha recuperado unos segundos después.

Durante los primeros minutos, la tripulación no percibió la gravedad de la situación. Se centra en un problema aparentemente mayor: la computadora se ha reiniciado y las válvulas de algunos de los pequeños propulsores del sistema de control de actitud se han cerrado. Sin embargo, en el centro de control de Houston, el gerente de sistemas eléctricos de la nave, Sy Liebergot, y su equipo observaron otras anomalías mucho más graves. La antena de alta ganancia conectada al módulo de servicio ha dejado de funcionar y las comunicaciones ahora pasan a través de la antena omnidireccional de baja ganancia. Por otro lado, decenas de indicadores indican que varios equipos de la nave espacial ya no funcionan con normalidad. Según ellos, las pilas de combustible n os  1 y 3 están despresurizadas y proporcionan más corriente. Solo la pila de combustible n o  2 sigue proporcionando. La presión en el tanque de oxígeno n o  2 parece nula, mientras que la del tanque n o  1 cae rápidamente. El barco ha perdido por completo uno de los dos circuitos de distribución eléctrica y todo el equipo asociado.

La explosión de la explosión expulsó el panel exterior del módulo de servicio y cortó parcialmente una tubería del tanque de oxígeno n o  1. El panel expulsado también dañó la gran ganancia de antena fijada cerca. Externamente, este daño sería fácilmente visible, pero la forma misma del módulo de comando y la posición de sus ojos de buey impiden que los astronautas en el interior vean esta parte del módulo de servicio.

Para la tripulación, las consecuencias de la explosión son potencialmente muy graves. El regreso a la Tierra, debido a las leyes de la mecánica espacial , no es posible hasta dentro de varios días. Durante este tiempo, la tripulación debe tener suficiente energía, agua, oxígeno y propulsores para sobrevivir. La energía es esencial para operar la electrónica , de la cual depende el funcionamiento de todo el buque y en particular las correcciones de trayectoria (cálculo de maniobras, activación de los propulsores), el mantenimiento de la orientación esencial para las correcciones de trayectoria y estabilidad térmica, resistencias calefactoras que mantienen una temperatura soportable en el habitáculo y para determinados equipos. La energía de Apolo es suministrada por pilas de combustible , que consumen hidrógeno y oxígeno, y baterías . En ambos casos, la electricidad almacenada no es renovable (no hay paneles solares). El agua es obviamente vital para la supervivencia de los astronautas, pero se utiliza sobre todo para enfriar los elementos de la electrónica que no podrían funcionar sin regulación térmica. En el vacío, el calor es difícil de disipar. La solución adoptada consiste en evacuarlo por sublimación, rechazando el agua calentada al espacio. Sin embargo, este método consume constantemente grandes cantidades de agua (mucho más que la propia tripulación). Finalmente, el oxígeno presente en la atmósfera debe renovarse regularmente y eliminar el CO 2. liberado por la respiración de los astronautas para permitir su supervivencia durante la duración de la misión.

Diagnóstico

En la sala de control, Liebergot primero hace un diagnóstico cuidadoso: podría ser un problema falso generado por los instrumentos de medición. Pero después de unos minutos dedicados a controles más detallados, los especialistas en el terreno se dan cuenta de que el problema no se debe a mediciones anormales. Intentaron con la tripulación varias manipulaciones para intentar reiniciar el circuito eléctrico y las pilas de combustible. Han pasado unos once minutos desde el incidente, cuando Lovell ve partículas que se escapan de la nave a través de la ventana en el medio de la escotilla. Lo que el astronauta ve es una fuga de oxígeno líquido de los tanques destrozados. Sin conocer la fuente del problema, el centro de control pide a la tripulación que comience a apagar los equipos no esenciales para reducir el consumo de energía, mientras espera que se resuelva el problema. También se le indica que cierre las válvulas de la celda de combustible para detener la fuga, pero esta acción no detiene la caída de presión en los tanques.

El módulo de la nave de rescate lunar

Finalmente, Liebergot se da cuenta de que la tripulación no podrá volver a poner en servicio las celdas de combustible y que los tanques de oxígeno del módulo de servicio se han perdido. El objetivo ya no es completar la misión sino salvar a la tripulación. Luego le pide al director de vuelo, Gene Kranz , que evite que la última celda de combustible aún operativa se alimente del tanque de oxígeno de emergencia, ubicado a bordo del módulo de control, para preservarlo para la fase final del robo. Kranz, comprendiendo de repente la gravedad de la situación, confirmó esta solicitud y luego acordó transmitir la instrucción a la tripulación. Los controladores intentan durante unos minutos más guardar la última celda de combustible, pero esto también disminuye a medida que se agota el oxígeno. 45 minutos después del inicio del incidente, Liebergot anuncia a Kranz que es necesario plantearse utilizar el módulo lunar (o LEM) como embarcación de rescate, pues sus especialistas indican que la última pila de combustible no funcionará por más de dos horas.

En circunstancias normales, el LM permanece inactivo hasta la aproximación de la Luna, con el fin de ahorrar su energía suministrada por baterías. El único equipo encendido son las resistencias calefactoras , alimentadas por el módulo de control y servicio, que mantienen una temperatura mínima. Por tanto, es necesario reactivar el LEM. Pero esta compleja operación, normalmente iniciada desde el módulo de control, ya no es posible debido a la falta de energía. Por tanto, los técnicos deben desarrollar una serie de instrucciones para extraer la energía necesaria de las baterías del módulo de descenso. Afortunadamente, una simulación realizada un año antes ya se había ocupado de este caso. Había resultado en la muerte virtual de la tripulación, pero los técnicos luego encontraron una solución para evitar este riesgo. A pedido del centro de control, la tripulación tomó el control del LM para ejecutar la secuencia de instrucciones definidas por los especialistas del módulo lunar. La tensión está en su punto álgido porque, según las últimas estimaciones del equipo de Liebergot, la última pila de combustible dejará de funcionar en 15 minutos. Finalmente, este retraso es suficiente para reactivar el equipo del módulo lunar. Los astronautas inicializan manualmente la unidad inercial , tomando los valores proporcionados por el del módulo de control y transponiéndolos (las dos unidades van de cabeza a cola ). En el interior del módulo de control, el piloto Swigert desactiva todos los equipos, incluida la calefacción, para conservar las dos baterías que se utilizarán para las maniobras finales antes y durante la reentrada atmosférica. Luego se unió a Lovell y Haise en el módulo lunar Acuario , llamado para servir como bote salvavidas hasta el regreso cerca de la Tierra. Acuario no está diseñado para albergar a tres hombres, pero su equipo permite a la tripulación tener suficiente agua, electricidad y oxígeno para asegurar su supervivencia hasta que regresen a la Tierra.

Selección crítica de la ruta de retorno.

Ahora que la supervivencia a corto plazo de la tripulación ya no está en peligro, los mecánicos espaciales del Centro de Control están estudiando cómo hacer que la tripulación regrese a la Tierra lo más rápido posible, antes de que se agoten los recursos energéticos limitados y en oxígeno. Entre las opciones estudiadas está la de dar marcha atrás de inmediato. Los especialistas han calculado que utilizando todo el combustible disponible en el módulo de servicio Odyssey , es posible realizar una maniobra de este tipo, llamada aborto directo por la NASA. Pero los tanques de propulsor y el motor del cohete están ubicados en el mismo módulo que el tanque de oxígeno que, como sabemos ahora, sufrió una explosión, se desconoce la magnitud de los daños. Encender el motor del cohete podría desencadenar una explosión que agravaría la situación o incluso mataría a la tripulación de inmediato. El otro escenario es dejar que la nave espacial Apolo pase por alto la Luna y regrese a la Tierra, lo que debe hacer naturalmente en el momento de su movimiento actual ( trayectoria de retorno libre ). La única maniobra necesaria sería una ligera corrección de rumbo en el viaje de regreso, para no perderse la Tierra, maniobra que se puede realizar utilizando el motor de la etapa de descenso del módulo lunar Aquarius . Pero este escenario retrasa la fecha del regreso a la Tierra y obliga a la tripulación de tres personas a permanecer más de 80 horas en un módulo lunar normalmente diseñado para suministrar energía, aire y agua a dos personas durante solo 48 horas. En el centro de control, los especialistas están divididos. Kranz, el gerente de operaciones, decide optar por el último escenario porque queda muy poco tiempo para planificar un regreso directo y el más mínimo error haría que la nave se estrellara contra la luna.

Los especialistas del centro de control disponen de pocas horas para desarrollar nuevos procedimientos con el fin de llevar a cabo las operaciones esenciales para la supervivencia de la tripulación en una configuración que ninguna simulación, por extensa que sea, nunca ha planeado:

Volando sobre la luna

Se lleva a cabo una primera maniobra unas seis horas después del accidente, para devolver la nave espacial a una trayectoria que la devuelva de forma natural a la Tierra. El motor de la etapa de descenso del módulo lunar funciona durante 34 segundos. Dieciséis horas después, la nave espacial rodeó la Luna a una distancia de 254  km . Las comunicaciones se interrumpen durante 25 minutos porque la Luna se interpone entre la Tierra y la nave. La tripulación en este momento batió el récord de distancia a la Tierra (400.171  km ), porque la órbita elegida es más alta que para misiones anteriores y la Luna está en la cima de su órbita.

Sin una nueva corrección de rumbo, la nave debe aterrizar en el Océano Índico 152 horas después del lanzamiento. Sin embargo, los consumibles restantes, en particular agua y electricidad, son insuficientes para garantizar la supervivencia de la tripulación en este momento. Después de considerar reducir el tiempo de tránsito restante de 36 horas mediante una maniobra arriesgada (la liberación inmediata del módulo de servicio, exponer el escudo térmico en gran medida al vacío del espacio, y el uso de todos los propulsores disponibles en los tanques de la etapa de descenso ), los encargados del centro de control optan por una solución menos extrema que ahorra solo 12 horas. La maniobra tuvo lugar dos horas después del desvío de la Luna. El motor del cohete de la etapa de descenso funciona durante 264 segundos, cambiando la velocidad del barco en 262  m / s .

Resumen del uso de los módulos Apollo
Módulo Características principales Equipo principal Consumibles
Cantidad restante en el momento del accidente ⇒ al final de la misión		 Uso normal Usar después de la explosión
Módulo de control Peso 6,5 toneladas
Volumen de vida 6,5  m 3 		Computadoras de control y navegación de propulsión de
3 literas
Baterías del tanque de oxígeno (99 ⇒ 118 ⇒ 29  Ah )		 Estancia de la tripulación excepto durante la excursión a la superficie de la Luna, donde solo tiene cabida una.
Único módulo que regresa a la Tierra
Completamente desactivado
Reactivado y reocupado por la tripulación para el reingreso atmosférico al final de la misión.
Módulo de servicio Masa 24 toneladas
Módulo no presurizado		 Propulsión principal
Antena de baja y alta ganancia
Propulsores de control de actitud		 3 pilas de combustible (energía y agua)
Oxígeno (225  kg )
Hidrógeno
Ergols (18,5 ⇒ 18,4  t .)		 Permite que el módulo de comando opere durante toda la misión
Se usa para las maniobras de inyección principal en la órbita lunar, luego regresa a la Tierra Se
deja caer unas horas antes de regresar a la Tierra		 Prácticamente ya no se utiliza: equipo destruido (pilas de combustible, oxígeno, antena de alta ganancia) o fiabilidad cuestionable (propulsión). Cayó unas horas antes de regresar a la Tierra.
Etapa de ascenso
( módulo lunar Apolo )		 Peso 4,5 toneladas
Volumen de vida 4,5  m 3 		Computadoras de control de navegación y propulsión
Espacio para 2 astronautas en gravedad cero
Sistema de propulsión
Control de actitud de los propulsores		 Oxígeno (24 ⇒ 14  kg )
Baterías (ver más abajo )
Agua (153 ⇒ 23  kg )
Propelentes del sistema de propulsión		 Alberga a los 2 astronautas durante la excursión de 48 horas a la superficie de la Luna
Permite pilotar el módulo lunar durante el descenso a la Luna y el ascenso
Propulsión asegurando el ascenso de la superficie de la Luna
Liberado de la órbita lunar antes de la vuelta a tierra		 Hogar de los tres astronautas
Proporciona agua y oxígeno durante la misión
Dropped inmediatamente antes de la reentrada atmosférica.
Etapa de descenso
( módulo lunar Apolo )		 Masa 10 toneladas Sistema de propulsión
Equipo científico		 Baterías de ambas etapas ( 2719 ⇒ 410  Ah )
Ergols (8,3 ⇒ 4,6  t )		 Etapa de propulsión utilizada para descender al suelo lunar
Lleva el equipo utilizado a la superficie de la Luna
Dejado en la superficie de la Luna		 Propulsión utilizada para todas las maniobras de modificación de trayectoria
Fuente principal de energía
Liberada inmediatamente antes de la reentrada atmosférica.

Volver a la tierra

Con el fin de ahorrar energía para el reingreso a la atmósfera, el 80% del equipo eléctrico se apaga y solo los sistemas de comunicación con Houston se mantienen en funcionamiento. Entre los sistemas detenidos se encuentran el sistema de guía de la embarcación y el calentamiento proporcionado por resistencias eléctricas, que baja la temperatura dentro del módulo lunar a 9  ° C , y a 3  ° C en el módulo de control. Apagar la computadora dificulta las correcciones de rumbo. Debido al racionamiento del agua después de la explosión (el agua es producida por pilas de combustible que ya no funcionan), Fred Haise contrajo una infección del tracto urinario y llegó a la Tierra con fiebre . Los tres hombres se enfrentan a otro problema: el contenido de CO 2, peligroso en altas concentraciones, aumenta en Aquarius porque el sistema de soporte vital no fue diseñado para albergar a toda la tripulación durante varios días. Uno de los especialistas de la sala de control, Ed Smylie, desarrolla un dispositivo para eliminar CO 2superávit. Los astronautas hacen un adaptador con bolsas de plástico, cartón y cinta reforzada . Gracias a este bricolaje, apodado "  buzón  " en francés, pueden usar los cartuchos de repuesto de los filtros de aire del módulo de control para reemplazar el filtro de aire del módulo lunar, de otro tamaño.

A pesar de la última corrección de trayectoria, la nave espacial Apolo se desvía de su trayectoria (más adelante descubriremos que la evaporación del agua del sistema de enfriamiento del módulo lunar ejerce un débil empuje permanente sobre la nave espacial). La corrección es necesaria para que la embarcación comience a reingresar a la atmósfera en el ángulo exacto deseado (si el ángulo es demasiado abierto, el módulo de control puede frenar con demasiada fuerza y ​​quemarse; si está demasiado cerrado, rebotará en la atmósfera y perderse en el espacio). Pero habiendo parado el sistema de navegación del módulo lunar, los astronautas no cuentan con las medidas necesarias para realizar esta maniobra. Por lo tanto, la tripulación realizó esta corrección utilizando una técnica desarrollada en el marco de los programas Gemini y Mercury y basada en una lectura del terminador en la superficie de la Tierra. Una segunda corrección se realiza un día después a solicitud de la Comisión de Energía Atómica (AEC). De hecho, el módulo lunar lleva un generador de radioisótopos termoeléctricos (RTG) SNAP-27 , destinado a permanecer en la superficie de la Luna pero que ahora se estrellará en la Tierra. La carga de plutonio 238 utilizada como fuente de calor por este RTG está contenida en un escudo que, normalmente, debe resistir la reentrada atmosférica. Pero la AEC exige que los restos del módulo lunar se estrellen lo más lejos posible de cualquier tierra habitada. Por lo tanto, la trayectoria se modifica por segunda vez, esta vez utilizando los motores RCS del módulo lunar (empuje que dura 21,5 segundos), para sumergir los restos de Acuario en la profunda fosa de Tonga de 10 kilómetros.

Reingreso atmosférico y aterrizaje en el agua

Antes de volver a entrar en la atmósfera, la tripulación se instala de nuevo en Odyssey , el único capaz de traerlos de regreso a la Tierra gracias a su escudo térmico . Reactivan, paso a paso, los sistemas del módulo. Empiezan dejando caer el módulo de servicio. Ven por primera vez, para su sorpresa, que el panel ubicado a nivel del tanque de oxígeno ha sido expulsado. El módulo lunar Apollo se deja caer muy poco antes de iniciar la reentrada atmosférica, para minimizar el consumo de los limitados recursos de oxígeno y especialmente en energía del módulo de control, que solo funciona gracias a sus baterías de reentrada. Cuando se desecha el módulo lunar, aún puede proporcionar oxígeno durante 124 horas, pero agua durante solo 5,5 horas y electricidad durante 4,5 horas.

Normalmente, la reentrada atmosférica después de una misión lunar va acompañada de una pérdida de enlace de radio de unos cuatro minutos, provocada por la aparición de plasma brillante alrededor del escudo térmico de la cápsula, que interrumpe el paso de las ondas de radio alrededor de la nave. Sin embargo, el tiempo de silencio (en inglés  : apagón ) durante la reentrada del módulo de comando del Apolo 13 durará seis minutos, u 87 segundos más de lo esperado. Este tiempo se atribuyó más tarde a un ángulo de reentrada que era ligeramente más plano que el ángulo óptimo, lo que hizo que el reingreso fuera un poco más largo de lo esperado. Los equipos de tierra tienen un último momento de miedo por este silencio demasiado prolongado, temiendo entonces que el escudo térmico se dañe por la explosión en el módulo de servicio y que la tripulación pereciera calcinada durante el reingreso atmosférico.

La nave finalmente aterrizó en el Océano Pacífico entre Nueva Zelanda y las Islas Fiji , a seis kilómetros del buque de asalto anfibio USS  Iwo Jima  (LPH-2) , buque insignia de la flota encargada de recuperar a los astronautas. Después de ser recuperados por el Helicóptero 66 , un helicóptero Sikorsky SH-3 Sea King asignado a la recuperación de astronautas, los tres hombres son izados sanos y salvos a bordo del barco, al igual que el módulo de comando.

Resultados de la investigación del accidente

Tan pronto como regresó la tripulación, se nombró una comisión para investigar el accidente. Sus miembros son funcionarios del establecimiento de la NASA ( Goddard , Ames ), altos funcionarios de la NASA y el astronauta Neil Armstrong . La investigación muestra que el accidente fue efectivamente el resultado de la sobrepresión de uno de los tanques de oxígeno y permite rastrear la cadena de eventos que lo condujeron, identificando los errores cometidos:

Consecuencias del accidente en el programa Apollo

Para evitar que se repita una anomalía similar, o al menos para limitar las consecuencias, el comité emitió una serie de recomendaciones que conducen principalmente a modificaciones a nivel del módulo de servicio. Se cambió el diseño del tanque: se quitaron los ventiladores para eliminar los cables eléctricos. Se redujo al máximo la presencia de materiales susceptibles de inflamarse, como el aluminio y el teflón. Se añadió un tanque de oxígeno y una batería independiente de las pilas de combustible para, por un lado, tener una reserva adicional de oxígeno y, por otro lado, no depender de pilas de combustible en caso de avería de las mismas. Se instalaron sensores adicionales en las válvulas de las pilas de combustible para tener más información sobre su funcionamiento. Se revisó la restitución y priorización de alarmas para resaltar mejor los incidentes graves y evitar que ciertas alarmas pasen desapercibidas en caso de alarmas simultáneas.

Las conclusiones de la investigación llevada a cabo tras el accidente del Apolo 13 llevaron al aplazamiento de la siguiente misión ( Apolo 14 ) para permitir sacar las consecuencias. Su lanzamiento se pospuso hasta principios de 1971. Según los planes establecidos enagosto de 1969, la misión del Apolo 14 debía aterrizar en un área cerca del cráter Littrow , que puede haber sido el sitio de vulcanismo reciente. Pero el reconocimiento fotográfico necesario para identificar el lugar de aterrizaje iba a ser responsabilidad de la misión Apolo 13 y no pudo llevarse a cabo, dadas las circunstancias. Los encargados del programa modificaron entonces los planes: la misión Apolo 14 retomó los objetivos del Apolo 13 , es decir, el estudio de la formación geológica Fra Mauro . Al mismo tiempo, el programa Apollo sufrió más recortes presupuestarios y las dos últimas misiones fueron canceladas. El Apolo 14 se convirtió en la última misión tipo "H" , es decir equipada con una versión ligera del módulo lunar Apolo.

En la década de 1980 , el módulo de comando fue prestado al Museo del Aire y el Espacio en Le Bourget . Pero luego regresó a los Estados Unidos en 1995, con el propósito de promover la película Apollo 13 . Desde entonces, la cápsula se ha conservado en el Cosmosphere Museum de Hutchinson (Kansas) , Estados Unidos .

En la cultura popular

El desarrollo de la misión es el tema de la película Apollo 13 , estrenada en 1995, que traza con bastante fidelidad su historia y constituye en el campo cinematográfico el testimonio más realista del programa Apollo . En la versión en inglés, la mayoría de las transmisiones de radio son las cintas originales de la misión. Sin embargo, para acentuar el carácter dramático, ciertos detalles se desvían de la realidad. Estos incluyen la explosión del tanque de oxígeno, mucho menos espectacular en la realidad que en la película.

Varios actores de la misión han publicado varios testimonios. El comandante de la misión Lovell escribió con un reportero Lost Moon: The Perilous Voyage of Apollo 13 , publicado en 1994. El gerente de sistemas eléctricos de la sala de control, Sy Liebergot, testificó en un libro llamado Apollo EECOM , escrito con David M. Harland y publicado en 2003. Director de vuelo Gene Kranz describe el desarrollo de la misión como parte de su autobiografía Failure Is Not an Option , publicada en 2000.

La expresión "  Houston , hemos tenido un problema  " (en francés, "Houston, hemos tenido un problema " ), que fue pronunciada por Jack Swigert , entró rápidamente en la cultura estadounidense, porque el rescate de la misión Apollo 13 recibió mucho de la atención de los medios y del público. Fue la subestimación de la redacción lo que llamó la atención de la gente, dada la magnitud del "problema" en cuestión (incluso si Swigert no capta la gravedad de la situación al pronunciar esta frase). La frase fue luego ligeramente deformada y es más conocida en estos días como "  Houston, tenemos un problema  " ( "Houston, tenemos un problema" ).

Notas y referencias

Notas

  1. Para misiones anteriores, el sitio tenía que estar a menos de 5 ° del ecuador lunar. Sin embargo, los márgenes no son suficientes para llegar a las latitudes más altas.
  2. Para mantener una elevación óptima del Sol en términos de visibilidad durante la fase de aterrizaje en suelo lunar ( 5-14 ° ), los sitios alternos debían ubicarse más al oeste que el sitio primario, lo que requería que éste estuviera ubicado en la parte este de la cara visible.
  3. Cientos de telemetría que proporcionan el estado de los distintos equipos de la embarcación se transmiten de forma continua y en tiempo real al centro de control. Se muestran en los escritorios de diversos equipos especializados (sistema eléctrico, propulsión, comunicaciones, etc.) que los controlan constantemente e intervienen en caso de anomalía.
  4. CO 2se vuelve peligroso para los humanos a partir de una concentración de solo el 1%, que se logra rápidamente en un entorno tan estrecho como una cápsula espacial.
  5. Un procedimiento que se había planeado a partir del diseño del LEM y probado durante la misión Apolo 9 .

Referencias

  1. Pasco 1997 , p.  82–83.
  2. (en) Apollo, el libro de consulta definitivo 2010 , p.  296.
  3. (en) Apollo, el libro de consulta definitivo 2010 , p.  339.
  4. ( NASA SP-4214) Donde ningún hombre ha ido antes: una historia de las misiones de exploración lunar Apolo 1987 , p.  193-196.
  5. (en) Apollo, el libro de consulta definitivo , p.  362-363.
  6. ( NASA SP-4214) Donde ningún hombre ha ido antes: una historia de las misiones de exploración lunar Apolo 1987 , p.  198.
  7. (en) Apollo, el libro de consulta definitivo 2010 , p.  361.
  8. (en) Apollo 13 Press Kit 1969 , p.  33.
  9. (en) Apollo 13 Press Kit 1969 , p.  17-23.
  10. (en) Kelli Mars, "  Hace 50 años: NASA nombra tripulaciones de Apolo 13 y 14  " , NASA,6 de agosto de 2019(consultado el 15 de agosto de 2019 ) .
  11. (en) Apolo, el libro de consulta definitiva 2010 , p.  361-362.
  12. (en) Apolo 13 Kit de Prensa 1969 , p.  78–83.
  13. (en) Apolo 13 Kit de Prensa 1969 , p.  83–89.
  14. (en) Apollo 13 Mission Report 1970 , p.  11-1 al 11-6.
  15. (en) Apollo 13 Mission Report 1970 , p.  11-9 al 11-10.
  16. David Woods, Alexandr Turhanov y Lennox J. Waugh, "  Apollo 13 Flight Journal  " , en Apollo Lunar Surface Journal , NASA,14 de mayo de 2016(consultado el 26 de octubre de 2018 ) .
  17. (en) Lovell y Kluger 2000 , p.  94–95.
  18. (en) Stephen Cass, "  Apolo 13, tenemos una solución (parte 1)  " , en La spactrum , IEEE ,1 st de abril de de 2005(consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .
  19. (in) "  Apollo 13 Timeline  " en history.nasa.gov , División de Historia de la NASA (consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .
  20. (en) Stephen Cass, "  Apolo 13, tenemos una solución: Parte 2  " , en el spactrum , IEEE ,1 st de abril de de 2005(consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .
  21. (in) Robin Wheeler , "  Ventana de lanzamiento del aterrizaje lunar del Apolo: los factores de control y las limitaciones  " , NASA ,2009(consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .
  22. (en) Apollo, el libro de consulta definitivo 2010 , p.  369.
  23. "  El viaje espacial más distante: el viaje 'Houston, tenemos un problema'  " , en http://www.records-du-monde.com ,Marzo del 2014(consultado el 11 de mayo de 2016 ) .
  24. (en) Apollo, el libro de consulta definitivo 2010 , p.  371.
  25. (in) Aplazamiento de operaciones de la misión Apolo 13 - Consumibles de la misión 1970 , p.  7-1 a 7-7.
  26. (in) "  Un giro estelar para los ingenieros de Apollo 13  " , National Broadcasting Company ,19 de abril de 2005(consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .
  27. Didier Capdevila, "  Apollo 13, Les naufragés du Cosmos  " , en capcomespace.net , Capcom space (consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .
  28. (en) Lovell y Kluger 2000 , p.  256.
  29. (en) Apollo 13 Mission Report 1970 , p.  6-11.
  30. (en) Stephen Cass, "  Apollo 13, Tenemos una solución (parte 3)  " en The spactrum , IEEE ,1 st de abril de de 2005(consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .
  31. (en) Comisión Cortright de la NASA 1970 , p.  5-33.
  32. (en) Lovell en 1995 .
  33. (en) Lovell y Kluger 2000 .
  34. (in) Investigación de incidentes de naves espaciales - Volumen 1: Investigación de anomalías en 1970 .
  35. (en) Comisión Cortright de la NASA 1970 , p.  5-40.
  36. (en) Harland 2007 , p.  71.
  37. Robert Nemiroff, Jerry Bonnell y Didier Jamet (traductor), "  Houston, we had a problem  " , en http://www.cidehom.com , Astronomy Picture of the Day (traducción de Ciel des Hommes),17 de abril de 2010(consultado el 15 de septiembre de 2019 ) .

Ver también

Bibliografía

Documento utilizado para redactar el artículo : documento utilizado como fuente para este artículo.

Documentos técnicos de la NASALibros de la NASAOtros trabajos

Artículos relacionados

enlaces externos