lunes, 29 de julio de 2013

Houston, tenemos un problema...

El 11 de abril de 1970 a las 13 horas 13 minutos despegaba el Apolo 13 desde el Centro Espacial Kennedy rumbo a la Luna donde se suponia debia aterrizar en el area de Fra Mauro. Sus tripulantes, el Comandante James Lovell, el piloto del modulo lunar Fred Haise y el piloto de la nave John Swigert comenzaban el que sin duda iba a ser el viaje de sus vidas.


De izquierda a derecha: Lovell, Haise, Swigert
 Cinco minutos tras el despegue la tripulación sintió una pequeña vibración. Esta vibración se debió a que el motor central de la etapa principal se apagó dos minutos antes de tiempo. Esto supuso que los otros 4 motores del Saturno 5, quemaran combustible durante 34 segundos más y el motor de la tercera fase 9 segundos más para colocar a la nave en orbita.


Despegue del Saturno V con el Apolo 13

 Cinco minutos tras el despegue la tripulación sintió una pequeña vibración. Esta vibración se debió a que el motor central de la etapa principal se apagó dos minutos antes de tiempo. Esto supuso que los otros 4 motores del Saturno 5, quemaran combustible durante 34 segundos más y el motor de la tercera fase 9 segundos más para colocar a la nave en orbita.

Dias antes de la mision un tripulante de la mision de reserva Charles Duke, dió sintomas de sarampion. Al no estar inmunizado por el sarampion el piloto Ken Mattingly, este fue sustituido en el ultimo momento por Swigert.

Las pruebas de tierra antes del lanzamiento indicaron un pobre aislamiento de los supercriticos tanques de helio del modulo lunar, asi que, se modificó el plan de vuelo para que el descenso del modulo fuera 3 horas antes con el fin de obtener una lectura a bordo del tanque de helio.

El tanque de oxigeno numero 2, con numero de serie 10024X-TA0009, habia sido previamente instalado en el modulo de servicio del Apolo X, pero fue retirado  por modificaciones y daños en el proceso. El tanque fue probado en fabriva, instalado en el modulo de servicio del apolo XIII y probado otra vez en las demostraciones de cuenta atras. El test del Centro Espacial Kennedy de la NASA comenzó el 16 de Marzo de 1970. El tanque era normalmente vaciado a mitad de carga. El numero 1 parecia correcto pero el numero 2 dejaba solo el 92% de su capacidad. El oxigeno gaseoso a 80 Libras por pulgada cuadrada eran aplicados a traves de una linea de ventilador  para eliminar el oxigeno liquido, pero fue en vano. Se mando un aviso escrito y el 27 de Marzo, dos semanas antes del lanzamiento se repitieron las pruebas de los tanques. El numero 1 se vació con normalidad pero el numero 2 no. Antes de una conferencia con el contratista y el personal de la NASA, el director de la prueba decidio "evaporar" el oxigeno restante del tanque numero 2 usando un calentador electrico dentro del tanque. La tecnica funcionó, pero llevo 8 horas y 65 Voltios de potencia en continua del soporte principal del equipamiento para disipar el oxigeno. Debido a un descuido en la sustitución de un componente subestimado durante una modificación de diseño, esto resultó dañar gravemente las resistencias internas  del tanque.

El Apolo XIII debia ser el tercer aterrizaje en la luna, pero la mision fue abortada tras la ruptura del tanque de oxigeno del modulo de servicion. Aun asi, la mision fue clasificada como "fallido exitoso" por la experiencia ganada en el rescate de la tripulacion.

Durante los dos primeros dias la tripulacion tuvo problemas menores. La mision iba con mucha tranquilidad. A las 46 horas y 43 minutos, Joe Kerwin, el comunicador de tierra con la capsula o Capcom (Capsule Communicator) dijo: "La nave esta realmente bien a lo que a nosotros respecta. Estamos aburridos hasta para llorar". Esa fue la ultima vez que alguien menciono el aburrimiento por mucho tiempo.

 A las 55 horas, 46 minutos la tripulación finalizo una retransmision en directo de la vida en la nave. Nueve minutos despues, el tanque de oxigeno numero 2 estalló causando tambien al tanque numero 1 perdidas de agua, luz y soporte de electricidad y ellos estabas a mas de 380.000 kilometros de la tierra.

El mensaje llego en forma de fuerte explosion y vibracion a las 9:08 de la noche el 13 de abril. Swigert vió la luz de alarma que acompañaba a la explosión y Lovell dijo: "Houston, tenemos un problema..."

Tras esto, la señales de alarma indicaban la perdida de 2 de las 3 celulas de combustible las cuales eran la principal fuente de electricidad. En poco tiempo vieron como un tanque de oxigeno quedo vacio y otro perdia oxigeno rapidamente.

Trece minutos tras la explosion, Lovell miro fue de la ventana derecha y vio una zona del potencial desastre. "Estamos vertiendo algo ahi fuera...al espacio" dijo Lovell a Houston. Capcom respondio, "Roger, confirmamos el vertido" Lovell dijo, "Es un gas o algo asi". Era el gas de oxigeno escapando en gran cantidad por segundo y el ultimo tanque de oxigeno.

Una hora y 29 segundos tras la explosion, Lousma dije tras instrucciones del director de vuelo Glynn Lunney, "Esta lentamente yendo a cero, y estamos pensando en usar el modulo lunar como bote salvavidas". Swigert respondio, "Eso es lo que hemos pensado tambien".
Recreación artistica Apolo 13. De izquierda a derecha, modulo lunar, modulo de mando y modulo de servicio dañado.
 El control de tierra de Houston encaraba una formidable tarea. Tenian que escribir nuevos procedimientos y probarlos en el simulador antes de pasarlos a la tripulacion. Los problemas de navegacion tenian que ser resueltos, esencialmente como, cuando y en altitud tenian que encender el motor del modulo lunar para proveer de una rapida vuelta a casa.

Con solo 15 minutos de margen de potencia, Lousma dijo a la tripulacion que tenian que irse al modulo lunar. Haise y Lovell fueron rapidamente flotando por el tunel al modulo lunar dejando a Swigert terminar los ultimos comandos y notas necesarias del modulo de comando. La primera tarea fue contabilizar de que hubiera suficiente comida y agua para volver a casa. El modulo lunar fue contruido solo para una vida util de 45 horas y tenian que estirar eso a casi 90 horas. El oxigeno no fue un problema. El modulo lunar tenia suficiente oxigeno para los tres contando con las reservas.

La energía fue una preocupacion. Habian baterias de 2.181 amperios hora en el modulo lunar. El control de tierra trabajó en un procedimiento para cargar las baterias del modulo de mando con las del modulo lunar. Todos los sistemas no criticos fueron desconectados reduciendo el consumo a 1/5, lo que resulto en dejar al modulo lunar con un 20% de su energia. De no haber usado las baterias del modulo lunar, no hubieran tenido suficiente energía para llegar con la nave a tierra.

El agua fue la principal preocupación. La tripulación tuvo que reducir hasta 1/5 su consumo de agua diario normal. Usaron zumos, comieron salchichas y otros pack humedos hasta que se les acabo. La tripulacion llego deshidratada y su perdida de peso fue un 50% mayor que otras tripulaciones en otras misiones.

Otro problema fue la filtracion de CO2. Tenian suficientes  filtros de hidroxido de litio para eliminar el dioxido de carbono, pero los filtros cuadrados del modulo de mando no encajaban con los redondos del modulo lunar. El modulo lunar estaba diseñado para soportar a 2 tripulantes durante 2 dias, sin embargo, estaba llevando a 3 tripulantes durante 4 dias. Tras dia y media en el modulo lunar, la luz de alarma del dioxido de carbono salto, indicando un nivel peligroso. El control de mision encontro un camino para adaptar los filtros del modulo de mando a los filtros del modulo lunar usando bolsas de plastico, cartas de navegacion y cinta aislante, materiales que tenian a bordo.

Adaptacion de los filtros
Una de las grandes preguntas era, "¿Como volveran a salvo a la tierra?" El sistema de navegacion del modulo lunar no estaba diseñado para ayudarlos en esta situación. Antes de la explosion, a las 30 horas y 40 minutos, el Apolo 13 tuvo que hacer una rutinaria correccion de rumbo  para tomar una trayectoria de retorno libre a la tierra y ponerlos en rumbo a la zona de alunizaje. Ahora la tarea era volver en rumbo de retorno libre. El control de tierra calculo un encendido de 35 segundos tras la explosion y otro de 5 minutos estando cerca de la luna para ponerlos de rumbo a casa pasando por la zona no visible de la luna.

La plataforma de navegacion del modulo de mando fue transferida al modulo lunar pero verificar el aliniamiento fue complicado. Al no poder usar procedimientos usuales al estar el ordenador desconectado y por la nube de escobros de la explosion, tuvieron que alienarse gracias a un aliniamiento con el sol. Con el aliniamiento redujeron el tiempo de vuelo a 142 horas. A las 73 horas y 46 minutos de mision, la trascripcion aire-tierra describe el evento:

Lovel: Ok, lo tengo. Creo que lo tengo. ¿Que diametro era?
Haise: Si, esta volviendo, solo un momento.
Lovel: Si, regreso de guiñada. Esta cerca.
Haise: Guiñada esta en...
Lovell: ¿Que has conseguido?
Haise: En la esquina supero derecha del sol....
Lovell: ¡Lo conseguimos! Si nos ois, eso fue suficiente.

El director de vuelo Gerald Griffin, un hombre que no se altera facilmente, recordó: "Algunos años despues de la mision volvi al archivo. Mis notas eran totalmente ilegibles, estaba tan jodidamente nervioso. Y recuerdo lo que corrio por mi mente: Mi señor, el ultimo problema--si consegumos hacer eso, yo se que podeos hacerlo. Fue divertido porque solo la gente involucrada supo lo importante que era la maniobra de alinieamiento". Aún Griffin mencionó el alinieamiento en los objetivos-- "El chequeo fue muy bien" es todo lo que dijo una hora despues de que fallara su caligrafia.

El viaje estuvo marcado por las incomodidades por la escasez de agua y comida. Dormir fue casi imposible por el frio. Cuando se desconectó el sistema electrico perdieron una fuente importante de calor. La temperatura cayó a los 3'3ºC formando condensacion en todas las paredes.

 El logro mas destacable del control de mision fue el rapido desarrollo de procedimientos de aumento de energia para el modulo de mando tras tanto tiempo de desconexion y congelación. Los controladores de vuelo escribió el documento para esta innovacion en tres dias, cuando lo normal son tres meses. Por la congelación en el modulo de mando, durante la reentrada Lovell describio, "La caida fue decorada con la sensacion de decelacion en la atmosfera: llovia en el interior del modulo de mando"

Cuatro horas antes de la entrada, se desacopló el modulo de servició donde se pudo ver el daño provocado por la explosión y como uno de los paneles laterales habia sido eliminado tras la explosión. Esto provoco la duda de si el panel termico del modulo de mando habia sido dañado y de ser asi, podria haber sido más dañado con el frio del espacio. Tres horas despues desacoplaron el modulo lunar Aquarius y entonces descendieron sin problemas en el oceano Pacifico cerca de Samoa.

Modulo de servicio. Se aprecian los daños.
Despues de una intensa investigación, la tarjeta de revision del accidente del Apolo 13 identificṕ la causa de la explosión. En 1965 el modulo lunar tuvo multiples mejoras que incluian el aumento de tensión en los calentadores de los tanques de oxigeno de 28 Voltios de continua a 65 voltios de continua. Desafortunadamente, los interruptores termostaticos de estos calentadores no fueron modificados para soportar el cambio. Durante una ultima prueba antes del lanzamiento, los calentadores estuvieron encendidos durante mucho tiempo. Esto llevo a que los cables alrededor de los calentadores soportaran altas temperaturas (más de 500ºC) lo que llevo a una grave degradación del aislamiento de teflon. Los conectores termostaticos empezaron a abrirse mientras portaban energia a 65V y fueron probablemente soldados cerradamente. Ademas, otras señales de calentamiento durante las pruebas fueron desatendidas y el tanque, dañado por 8 horas de sobrecalentamiento, fue una potencial bomba la proxima vez que entrara en contacto con oxigeno. Esa bomba explotó el 13 de Abril de 1970 a 380.000 kilometros de la tierra.


Fuente: NASA

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