martes, 30 de septiembre de 2008

APOLLO 13



James Arthur Lovell, Jr.
(Comandante)
25 MAR 28
U.S.N.
Gemini 7, Gemini 12, Apollo 8

John Leonard Swigert, Jr.
(Piloto del Módulo de Comando: Odyssey)
30 AGO 31 / 27 DIC 82

Fred Wallace Haise, Jr.
(Piloto del Módulo Lunar: Aquarius)
14 NOV 33
ALT

Tripulación de respaldo:

John W. Young
Charles M. Duke, Jr.

Lanzamiento: 11 ABR 70

Duración: 5 días 22 horas 54 min 41 seg

Amarizaje: 17 ABR 70 (1100 km SE de Samoa)

Misión:

“¡Houston, tenemos un problema ... !”. Quizás las palabras más temidas en toda misión, fueron pronunciadas por Swigert a 321.860 km de la tierra luego de 55 horas 54 min 53 seg de vuelo, cuando un tanque criogénico de oxígeno del Odyssey explotó debido a un cortocircuito, dejando la vida de los 3 astronautas pendiendo de un hilo. Tuvieron que usar los sistemas del Acuarius para navegar, corregir el rumbo, obtener electricidad, agua y oxígeno para sobrevivir hasta volver a la Tierra.

Todo comenzó mucho antes, inclusive antes del despegue, cuando Charlie Duke enfermó de sarampión contagiado por uno de sus hijos. Esto no hubiera sido problema, pero el hecho de que Ken Mattingly no hubiera tenido nunca la enfermedad lo complicó todo, porque de haberse contagiado habría caído enfermo con fiebre muy alta orbitando la Luna solo, con las consecuencias del caso, lo que obligó a reemplazarlo por Jack Swigert.

Luego de 5,5 min del despegue los astronautas sintieron una ligera vibración y se encendió una alarma indicando que el motor Nº 5 (el central) de la 2ª etapa se había apagado con 2 minutos de anticipación. Luego de consultarlo con Control de Misión, se dejó que los otros cuatro motores funcionaran 34 seg mas de lo planeado y la 3ª etapa 9 seg de mas para lograr que Apollo 13 entrara en la órbita correcta.

Después de 2 días de vuelo sin novedades y 9 min luego de terminar una transmisión de TV de 49 minutos que nadie vio (las cadenas televisivas dijeron que no la transmitían porque ir a la Luna se había convertido en algo rutinario y aburrido), Swigert recibió la orden de agitar los tanques criogénicos, y al hacerlo sintió una ligera explosión seguida de una vibración: fue cuando comunicó al Control de Misión “Houston, we’ve had a problem here”. Verificaron que tenían una baja de tensión, y las alarmas indicaban que habían perdido dos de las tres celdas de combustible de la nave, el tanque Nº2 de oxígeno aparecía completamente vacío y el Nº1 estaba perdiendo. Lo primero que hicieron fue intentar cerrar la compuerta que comunicaba al Módulo de Comando con el Módulo Lunar sin lograrlo. Se dieron cuenta que de haber tenido una pérdida de atmósfera ya sería tarde y lo dejaron de lado. Trece minutos después de la explosión, Lovell vio a través de la ventana izquierda que estaban perdiendo alguna clase de gas hacia el espacio. Esto, junto con las mediciones del tanque Nº 1 debajo de las 14 atm (la presión original era superior a las 800 atm) les indicó que perderían todo el oxígeno y con él la última celda de combustible que todavía funcionaba.

Fue una hora después de la explosión que, tanto en tierra como en la nave, se dieron cuenta de que tendrían que usar el Módulo Lunar como salvavidas, al cual tendrían que poner en marcha en tan sólo 15 min, cuando lo normal eran 3 horas de chequeos. Les aguardaba una tarea formidable: debían escribir y probar en los simuladores procedimientos totalmente nuevos para extender la vida útil del Módulo Lunar de las originales 45 horas a unas 90.

El oxígeno para respirar no era problema: sólo el que había en la etapa de descenso sobraba y además tenían 2 tanques en el módulo de ascenso y las mochilas que no usarían para las caminatas lunares con sus tanques de emergencia (de hecho, cuando desecharon el Módulo de Servicio antes de ingresar a la atmósfera, les quedaba más de la mitad, unos 13 kg). El consumo de energía eléctrica era mas problemático. En el Módulo Lunar había baterías con unos 2181 Amp/hora por lo que, luego de profundos estudios hechos en tierra, se apagaron todos los sistemas no críticos reduciendo el consumo a un quinto de lo normal. En el momento de desechar el Módulo Lunar, a éste le quedaba un 20 % de potencia eléctrica disponible. Lo que realmente preocupaba era el consumo de agua, que se necesitaba no sólo para beber, sino para enfriar los sistemas eléctricos de la nave (por evaporación) , aunque los datos aportados por Apollo 11 indicaban que el Módulo Lunar podía sobrevivir unas 7 u 8 horas sin agua refrigerante. La tripulación redujo el consumo a un quinto de lo normal (170 gr cada uno por día) sufriendo de un proceso de deshidratación que los hizo perder mas peso que otras tripulaciones. En total perdieron mas de 14 kg, siendo Lovell el que más perdió con 6 kg. Además Haise sufrió una infección en el tracto urinario debido a no poder tomar suficiente agua.

La absorción del dióxido de carbono fue otra preocupación. Si bien tenían latas de hidróxido de litio de sobra, las del Módulo de Comando eran cuadradas e incompatibles con las del Módulo Lunar que eran redondas, y éstas no alcanzaban porque el Módulo Lunar estaba preparado para servir a 2 tripulantes durante 2 días y debería servir a 3 durante casi 4 días, además de que las de repuesto estaban almacenadas en la parte externa del Módulo Lunar. Después de un día y medio, la luz de emergencia les indicó que estaban alcanzando límites peligrosos de dióxido de carbono. En Control de Misión diseñaron un sistema para adaptar las latas cuadradas a los agujeros redondos, usando los materiales que tenían a mano.

Otro problema a resolver fue cómo adaptar el sistema de navegación del Módulo Lunar para poder volver a la Tierra. Antes de la explosión habían hecho una corrección de vuelo que los sacaba de la trayectoria de libre retorno a la Tierra y los ponía en curso para alunizar. Ahora debían corregir esto (con un encendido de 35 segundos, 5 horas después de la explosión) y hacer otro encendido de 5 min para acelerar y acortar el tiempo de vuelo de regreso en unas 9 horas (realizado 2 horas después de pasar por detrás de la Luna). Como la cantidad de escombros que rodeaban la nave les hacía imposible distinguir las estrellas usaron el Telescopio Óptico de Alineación para alinear la nave usando el sol. Poca gente se dio cuenta entonces y hoy en día de que éste fue el problema de mayor importancia de todos los que resolvieron, porque si no estaban bien alineados cuando hicieran el encendido, no hubieran pasado ni cerca de la Tierra.

Más allá de la falta de agua y comida, el viaje estuvo marcado por la falta de comfort. Dormir se hizo casi imposible debido al frío: al apagar todos los sistemas eléctricos perdieron una importante fuente de calor, la temperatura bajó hasta 3 ºC y se formó condensación en todas las paredes. Uno de los mayores logros de Control de Misión, fue escribir los procedimientos para encender nuevamente el Módulo de Comando luego de su frío sueño, y lo hicieron en 3 días en lugar de los habituales 3 meses que llevaba una tarea semejante. Si bien en algún momento se temió que el agua condensada en las paredes (y dentro de los circuitos) provocara problemas, las mejoras en las aislaciones luego del accidente de Apollo 1 resultaron tan efectivas que no hubo ningún corto. Al desacelerar durante el reingreso, esta condensación produjo que lloviera dentro de la nave.

Cuatro horas antes del amarizaje se liberaron del Módulo de Servicio y pudieron fotografiar los daños: la explosión del tanque de oxígeno había dañado el motor principar (lo sospechaban y por eso no lo usaron en ningún momento) y había arrancado el panel Nº4 el que había arrasado la antena de alta ganancia, lo que por fin explicaba los problemas de comunicación que habían tenido.
Finalmente desengancharon el Módulo Lunar, el cual fue dirigido para que entrara en la atmósfera y se hundiera en la Trinchera Tonga (de 10.882 m de profundidad) al norte de la isla norte de Nueva Zelanda, para evitar problemas de contaminación con los 3,9 kg de plutonio del reactor nuclear que tendría que haber sido dejado en la Luna para alimentar el instrumental instalado.

Amarizaron sin inconvenientes, aunque esquivaron un tifón por poco. Fueron recogidos por el U.S.S. Iwo Jima. El Presidente Nixon voló en el Air Force One, junto con las esposas de Lovell y Haise y los padres de Swigert, a Hawai para recibirlos y condecorarlos.





La zona que tenían asignada para investigar era el área de Fra Mauro, la cual fue reasignada a Apollo 14. Podría haber sido el mayor desastre en los vuelos espaciales, por lo cual la NASA clasificó al vuelo como un “fracaso exitoso” debido a las experiencias obtenidas.

Cabe mencionar que Mattingly nunca se enfermó de sarampión y voló en la Apollo 16. Luego de la misión, se retiraron todos los instrumentos del Odyssey y se expuso en el Musee de l’Air en París. Una vez reensamblado se puso en exposición en el Cosmosphere and Space Centre, Hutchinson, Kansas.

Causa de la falla:

El oxígeno que debían llevar las misiones (para producir electricidad en las celdas de combustible generando agua como subproducto, y para respirar) se llevaba en 2 tanques en condiciones supercríticas. Esto significa que se lo mantiene a una temperatura y presión tal que asegure que se comporte como un fluido homogéneo monofásico. Tienen una capacidad de 145 kg a una presión absoluta de entre 837 y 905 atm. Originalmente se lo llena con oxígeno a -182,78 ºC y opera entre -207 ºC y 27 ºC. En estas condiciones y debido a la falta de gravedad, el oxígeno líquido tiende a estratificarse dificultando el sacarlo de los tanques. Para evitar estos problemas, los tanques tenían en su interior un sistema para agitarlos y además un sistema de calefacción por si la temperatura bajaba mas de lo necesario.El tanque Nº2 (número de serie 1024X-TA0009) había sido instalado originalmente en el Módulo de Servicio de Apollo 10, retirado para modificaciones (y probablemente dañado en el proceso) y reinstalado en el Módulo de Servicio de Apollo 13. El último ensayo de seguridad fue realizado en la plataforma de lanzamiento, durante el Test de Demostración de Cuenta Regresiva, en el Kennedy Space Center el 16 de marzo. Normalmente se vaciaba los tanques hasta la mitad luego del test, y el Nº 1 se comportó con normalidad, pero el Nº2 se vació al 92 % solamente, por lo que el director de la misión decidió (luego de consultarlo con el contratista y personal de la NASA) inyectar oxígeno gaseoso a 5,44 atm a través de un conducto de ventilación, para forzar el vaciado del oxígeno líquido, sin resultado. Después de estudiar el problema detenidamente, se reinició el vaciado el 27 de marzo (dos semanas antes del lanzamiento) con los mismos resultados. Finalmente se decidió “hervir” el resto del oxígeno, usando el sistema de calentamiento incluido en el tanque. Lo que no tuvieron en cuenta es que esos sistemas estaban preparados para funcionar con 28 volts y se los conectó a la alimentación de 65 volts de la plataforma. Si bien habían cambiado los sistemas para adaptarse a una alimentación de 65 volts, no se hizo lo mismo con las llaves térmicas de seguridad que se fundieron, permitiendo el recalentamiento del sistema hasta mas de 500 ºC, ¡durante unas 8 horas! fundiendo la aislación de teflón de los cables. Al agitar los tanques durante el vuelo los cables probablemente se tocaron provocando un corto circuito. Esto hizo que el tanque Nº2 explotara, dañando además una válvula o las cañerías del tanque Nº1.

Irónicamente las vidas de los astronautas fueron salvadas por otra falla del tanque Nº2: aproximadamente a 46 horas 40 min de la misión (9 horas antes de la explosión) la sonda que medía la cantidad de oxígeno quedó trabada en su máxima posición. Como resultado de esta falla, y para ayudar a determinar su causa, se le pidió a la tripulación que agitara los tanques con mayor frecuencia. De haber seguido con los planes originales, la agitación que provocó el estallido del tanque Nº2 habría sucedido después del alunizaje.

En misiones futuras, ambos tanques fueron separados y se agregó un tercero, totalmente aislado de los dos originales.
CONTINUARÁ . . .

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