Apolo 13

Este artículo es sobre la misión a la Luna. Para la película véase Apolo 13 (película).

Plantilla:Ficha de misión espacial Apolo 13 fue la séptima misión tripulada del Programa Apolo de los Estados Unidos de América y la tercera con el objetivo de alunizar.

La nave fue lanzada el 11 de abril de 1970 a las 13:13 horas. El alunizaje fue abortado debido a la explosión de un tanque de oxígeno en vuelo dos días después del despegue, inhabilitando el módulo de servicio, del cual dependía el módulo de comando.

A pesar de los apuros causados por la energía limitada, la pérdida de calor en la cabina, falta de agua potable y la crítica necesidad de reparar el sistema de extracción de dióxido de carbono, la tripulación pudo regresar a salvo a la Tierra el 17 de abril.

El vuelo fue comandado por James Lovell con John L. “Jack” Swigert como piloto del módulo de comando y Fred W. Haise como piloto del módulo lunar. Swigert suplió al piloto original del módulo de comando Ken Mattingly, a quién el doctor de vuelo mantuvo en tierra debido a que había estado expuesto a contagio de sarampión.

Tripulación

Tripulación principal y de apoyo

Debido a que durante el programa Apolo se implementó un programa estándar de rotación de tripulaciones, la tripulación principal para el Apolo 13 era la tripulación de apoyo del Apolo 10 y al mando estaría el veterano de los programas Mercury y Gemini L. Gordon Cooper. La tripulación estaba compuesta por:

• L. Gordon Cooper, Jr (Comandante)
• Donn F. Eisele (Piloto del Módulo de Comando)
• Edgar D. Mitchell (Piloto del Módulo Lunar)

Sin embargo, no era la intención de Deke Slayton de rotar a Cooper y Eisele a otra misión, ya que los dos tenían problemas con la administración de la NASA por varias razones (Cooper por su actitud relajada correspondiendo al entrenamiento y Eisele por incidentes en el Apolo 7 y por tener una relación extra-marital). Slayton los asignó a la tripulación de reserva solo porque en el momento que se tenía que hacer las asignaciones, había falta de hombres capacitados para volar.​

Las asignaciones que Slayton originalmente presentó a sus superiores para el vuelo eran:

• Alan B. Shepard, Jr (Comandante)
• Stuart A. Roosa (Piloto del Módulo de Comando)
• Edgar D. Mitchell (Piloto del Módulo Lunar)

Sin embargo, por primera vez, la recomendación de Slayton fue rechazada por la administración, porque pensaron que Shepard necesitaba más tiempo para entrenar para un vuelo lunar, ya que recientemente había sido operado de un problema en el oído interno, el cual lo había mantenido en tierra desde la misión Mercury Redstone 3 en 1961. Así, la tripulación de Lovell, que era la reserva para la histórica misión Apolo 11, fue cambiada por la de Shepard, y la selección de la tripulación original se convirtió en la siguiente:

Tripulación principal:

Puesto	Astronauta
Comandante	James A. Lovell, Jr. Primer vuelo
Piloto del Módulo de Comando	T. Kenneth Mattingly II Primer vuelo
Piloto del Módulo Lunar	Fred W. Haise, Jr. Primer vuelo

Tripulación de reserva:

Puesto	Astronauta
Comandante	John W. Young Primer vuelo
Piloto del Módulo de Comando	John L. Swigert Primer vuelo
Piloto del Módulo Lunar	Charles M. Duke, Jr Primer vuelo

Ken Mattingly fue seleccionado originalmente para ser piloto del módulo de comando. Siete días antes del lanzamiento, Charles Duke fue contagiado de rubeola por uno de sus hijos. Esto expuso a ambas tripulaciones, que entrenaban juntas. Mattingly fue al único a quien se le encontró que de niño no había padecido ésta enfermedad y por lo tanto no era inmune. Tres días antes del lanzamiento y ante la insistencia del médico de vuelo, Swigert fue transferido a la tripulación principal.​ Así la tripulación para el vuelo estuvo compuesta por Lovell, Haise y Swigert.

Mattingly nunca presentó síntomas de rubeola y fue asignado como piloto del módulo de comando para la tripulación de Young, la cual después voló el Apolo 16 (la quinta misión destinada a alunizar).

Tripulación de apoyo

• Vance D. Brand
• Jack R. Lousma
• Joseph P. Kerwin

Directores de vuelo

• Gene Kranz (jefe)​ - Equipo Blanco
• Glynn Lunney​ - Equipo Negro
• Milt Windler​ - Equipo Marrón
• Gerry Griffin​ - Equipo Dorado

Parámetros de misión

• Masa:MCS Odyssey 63 470 libras (28 789,5 kg); ML Aquarius 33 490 libras (15 190,8 kg)
• Perigeo: 181,5 kilómetros (98,0 nmi)
• Inclinación (Salida de la tierra): 33.5°​
• Periodo: 88.07 min

Objetivo

La misión del Apolo 13 era explorar la formación Fra Mauro, llamada así por el Cráter Fra Mauro, de 80 km de diámetro, localizada en su interior. Ésta es una área selenológica la cual se pensaba estaba compuesta de ”ejecta” del impacto de un gran objeto que formó el Mare Imbrium.

La siguiente misión Apolo, Apolo 14, estaba asignada para alunizar en Fra Mauro.

Ruptura del tanque de oxígeno

14 de abril de 1970, 03:07:​ 321 860 km (173 791 nmi) de la Tierra^{[cita requerida]}

Posición más cercana a la Luna

15 de abril de 1970, 00:21:00 UTC; 254,3 km (137,3 nmi)^{[cita requerida]}

Incidente en el lanzamiento

La nave Apollo 13 despega del Centro Espacial Kennedy, el 11 de abril de 1970.

La misión empezó con un pequeño incidente: durante el vuelo de la segunda etapa, el motor central se apagó dos minutos antes de lo previsto. Los cuatro propulsores externos estuvieron encendidos más tiempo para compensarlo, así como el motor de la tercera etapa y el vehículo continuó hacia una órbita de aparcamiento muy aproximada a la planeada inicialmente, desde la cual pudo efectuar una inyección translunar exitosa. El motor central de la segunda etapa en realidad fue detenido por el sistema de guiado automático del cohete, al detectar los sensores efecto pogo, una oscilación violenta debida a una combustión inestable, que podría destruirlo. El problema ya se había dado en la misión no tripulada Apolo 6, estando a punto de provocar el aborto del vuelo y de hecho impidiendo uno de sus objetivos (probar la inyección translunar y realizar un aborto directo). Tras la misión Apolo 6 se implementaron mejoras en el lanzador Saturno V. Tras la misión Apolo 13 se introdujeron otras modificaciones.

Incidente del tanque de oxígeno

Explosión

Rumbo a la luna, aproximadamente a 200 000 millas (321 868 km) de la Tierra el Control de Misión le pidió a la tripulación que encendieran los ventiladores de los tanques de hidrógeno y oxígeno, los cuales estaban destinados a estratificar los contenidos criogénicos e incrementar la precisión de las lecturas de cantidades. Aproximadamente 93 segundos después los astronautas escucharon una gran explosión, acompañado de fluctuaciones en la energía eléctrica.​ La tripulación inicialmente pensó que un meteorito había chocado con el módulo lunar.

Pero lo que en realidad pasó fue que el tanque de oxígeno número 2, uno de los dos tanques ubicados en el módulo de servicio, había explotado.​ Un aislamiento de teflón dañado en los cables que iban a los ventiladores dentro del tanque 2 permitió que los cables hicieran cortocircuito. El fuego resultante incrementó la presión más allá de su límite y la cúpula del tanque se rompió, llenando el compartimiento de las células de combustible (Sector 4) con oxígeno que se expandió rápidamente.

Módulo de Servicio dañado del Apollo 13 , fotografiado desde el módulo de comando después de la separación

La presión dentro del compartimiento expulsó las tuercas que mantenían atornillado el panel de aluminio que cubría el Sector 4, el cual al explotar probablemente causó daños menores a la antena utilizada para comunicaciones translunares. Las comunicaciones y la telemetría a tierra se perdieron durante 1,8 segundos, hasta que el sistema se corrigió automáticamente pasando de modo banda corta a banda ancha.

El choque mecánico forzó a las válvulas de oxígeno a cerrarse en las celdas de combustible números 1 y 3, lo cual solo permitió que operaran durante 3 minutos. El choque también causó ya fuere una ruptura parcial de una línea del tanque de oxígeno 1 o causó que su válvula de paso tuviera una fuga, permitiendo que su contenido se escapara al espacio exterior durante los siguientes 130 minutos, vaciando por completo el suministro de oxígeno del módulo de servicio.

Como las celdas de combustible combinaban hidrógeno y oxígeno para generar electricidad y agua, la celda de combustible número 2 finalmente se desactivó y dejó a los módulos de comando y de servicio del Apolo con la limitada energía de las baterías. La tripulación se vio forzada a apagar el módulo de comando completamente y a usar el módulo lunar como “bote salvavidas” (en donde se podían refugiar los astronautas y respirar el aire de alli).​ Esta medida fue sugerida durante una simulación de entrenamiento pero no se había considerado como un posible escenario.​ Sin la disponibilidad del módulo lunar, el accidente hubiera sido fatal.​

Supervivencia de la tripulación y el viaje de regreso

El daño en el módulo de servicio hizo que el alunizaje fuese imposible, así que el director de vuelo Gene Kranz inmediatamente abortó la misión. Los planes de aborto existentes, hechos en 1966, fueron evaluados; el plan más rápido era una trayectoria de aborto directo, es decir dar la vuelta y regresar a la Tierra, la cual requería usar el motor del módulo de servicio para lograr un gran cambio en la velocidad para, esencialmente, revertir la trayectoria de la nave. A pesar de que éste plan llevaría a los hombres de manera más rápida a casa y con la menor pérdida de insumos, no era práctico por las siguientes razones:

• solo era posible en una etapa temprana de la misión, antes de que la nave entrara en la esfera gravitacional de la Luna, lo cual ya le había sucedido al Apolo 13 en el momento del accidente.
• no había manera práctica de obtener energía eléctrica para encender el motor.
• se temía que la explosión del tanque de oxígeno hubiese provocado un daño al motor, impidiendo que el motor fuese encendido de manera segura.

Por estas razones, Kranz y el director de vuelo adjunto Christopher C. Kraft decidieron un regreso libre circumlunar, utilizando la gravedad de la Luna para hacer regresar la nave hacia la tierra, acelerando un poco la nave antes del apoastro para ayudar a acelerar el regreso. Sin embargo, el Apolo 13 ya había dejado su trayectoria de regreso libre inicial posteriormente en la misión, como requerimiento para el alunizaje que estaba planeado en Fra Mauro. Por esa razón, la primera orden fue restablecer la trayectoria por medio de un pequeño impulso del sistema de propulsión del módulo lunar. El motor de descenso fue utilizado nuevamente para la aceleración antes del apoastro. Se encendió solo una vez más para una corrección menor de la trayectoria.

Para lograr un regreso seguro se requirió que tanto la tripulación como el personal de apoyo actuaran con gran ingenio bajo extrema presión.

Los suministros del módulo lunar estaban previstos para mantener a dos personas por tan solo dos días y no a tres personas durante cuatro días. El oxígeno era el suministro menos crítico, ya que el módulo traía suficiente como para re-presurizar el módulo lunar después de cada actividad extra-vehicular. A diferencia de los demás módulos, que eran impulsados por celdas de combustible que producían agua como subproducto, el módulo lunar era impulsado por baterías de óxido de plata, así que la energía eléctrica y el agua (utilizada para enfriar el equipo y para beber) eran suministros críticos.

Para mantener los sistemas de soporte de vida y de comunicaciones operacionales hasta el regreso, el módulo lunar fue reducido a los niveles de energía más bajos posibles.

El limitado hidróxido de litio (LiOH) que servía para eliminar el dióxido de carbono era un problema serio. Los suministros de LiOH internos del módulo lunar no estaban dimensionados para ser suficientes para mantener a la tripulación hasta el regreso y el remanente estaba almacenado en la etapa de descenso, fuera de alcance.

Sin embargo, el módulo de comando tenía una cantidad adecuada de contenedores de LiOH, pero estos eran incompatibles con el módulo lunar. Los ingenieros en tierra improvisaron una forma de unir los contenedores en forma de cubo del módulo de comando a las entradas cilíndricas del módulo lunar con los elementos disponibles en la nave, llevando aire por medio de una manguera. Los astronautas llamaron a éste dispositivo “el buzón”.​

Otro problema que debía resolverse para lograr un regreso seguro era conseguir un encendido completo del módulo de comando a partir de su estado completamente apagado, de la nada, cosa que nunca se había hecho en vuelo. El controlador de vuelo John Aaron, con ayuda del astronauta Mattingly y muchos ingenieros y diseñadores, tuvo que inventar un nuevo protocolo para lograr esto con el suministro limitado de energía y en el tiempo tan corto.​​ Esto fue complicado por el hecho de que los reducidos niveles de energía en el módulo lunar causaron que la temperatura descendiera considerablemente. El módulo de comando al estar sin energía, para ahorrarla, se enfrió en tal grado que el agua se empezó a condensar en las superficies sólidas, causando preocupación de que este hecho pudiera dañar los sistemas eléctricos cuando se reactivaran. Esto resultó no ser un problema, en parte gracias a las extensas mejoras en el aislamiento eléctrico aplicadas después del incendio en el Apolo 1.​

Reentrada y amerizaje

La tripulación del Apolo 13 a bordo del USS Iwo Jima

Al acercarse a la Tierra, la tripulación separó el módulo de servicio y pudo tomar fotos, que serían utilizadas para análisis posteriores. Fue en ese momento que la tripulación se sorprendió al ver por primera vez que el panel del Sector 4 del módulo de servicio había desaparecido. De acuerdo con los analistas, estas fotos mostraban también daños en la antena.

El módulo de comando del Apolo 13 siendo izado a bordo del USS Iwo Jima

Finalmente la tripulación separó el módulo lunar “Aquarius”, quedando solamente el módulo de comando “Odissey” para comenzar su entrada en la atmósfera. Una entrada normal está acompañada por cuatro minutos sin comunicaciones, periodo al que se lo llama «velo negro», ausencia de comunicaciones causada por la ionización del aire alrededor del módulo de comando. La posibilidad de que hubiese un daño al escudo térmico causado por la explosión del tanque de oxígeno, elevó la tensión durante el velo negro ya que duró 33 segundos más de lo normal.

Sin embargo, el módulo “Odissey” restableció el contacto por radio y amerizó a salvo en el Pacífico Sur, al sureste de la Samoa Americana y a 6,5 km del barco de recuperación.

La tripulación estaba en buenas condiciones exceptuando a Haise, quién sufría de una seria infección en el tracto urinario por la falta de agua. Para evitar alterar la trayectoria de la nave, se le había ordenado a la tripulación no tirar al exterior los desechos urinarios.

Junta de revisión del Apolo 13

El administrador de la NASA Thomas Paine y el subadministrador George Low enviaron una nota al director del centro de investigación de Langley de la NASA, Edgar Cortright el 17 de abril de 1970 (fecha del aterrizaje de la nave) informándole de su nombramiento como presidente de la junta de revisión del Apolo 13 encargada de investigar la causa del accidente. Una segunda nota a Cortright por parte de Paine y Low el 21 de abril estableció que la junta quedaría formada de la siguiente manera:

Miembros:

• Edgar M. Cortright, Presidente (Director, Centro de investigación Langley)
• Robert F. Allnutt (Asistente de Administrador, cuarteles de la NASA)
• Neil Armstrong (Astronauta, Centro de naves tripuladas)
• Dr. John F. Clark (Director del Centro de vuelos espaciales Goddard)
• General de Brigada Walter R. Hedrick, Jr.
• Mr. Vincent L. Johnson (Subadministrador-Asociado e Ingeniero, Oficina de Ciencias espaciales y Aplicaciones)
• Milton Klein (Administrador, Oficina de Propulsión Nuclear Espacial AEC-NASA)
• Dr. Hans M. Mark (Director, Centro de Investigación Ames)

Consejo:

• Sr. George Malley (Consejero en Jefe, Centro de Investigación Langley)

OMSF Soporte Técnico:

• Sr. Charles W. Mathews

Observadores:

• Sr. William A. Anders (Secretario Ejecutivo, Consejo Nacional de Aeronáutica y del Espacio)
• Dr. Charles D. Harrington (Presidente, Panel de Seguridad Aeroespacial de la NASA)
• Sr. I. I. Pinkel (Director, Aerospace Safety Research and Data Institute, Lewis Research Center)

Coordinación en el Congreso:

• Sr. Gerald J. Mossinghoff (Oficina de Asuntos Legislativos, NASA)

Coordinación de Asuntos Públicos:

• Sr. Brian Duff (oficial de asuntos Públicos)

Placa e insignia

Réplica de la placa con el nombre de Swigert que iba a reemplazar la que estaba en el “Aquarius” con el nombre de Mattingly

La placa lunar original del Aquarius tenía el nombre de Mattingly, así que se le dio a la tripulación un añadido con el nombre de Swigert que debían colocar sobre la original una vez estuvieran en la superficie de la Luna. “Aquarius” nunca alunizó, así que Lovell se quedó con la placa.

El parche de la tripulación del Apolo 13 mostraba tres caballos voladores con el carro de Apolo a través del espacio. Dados los antecedentes navales de Lovell, el logo también incluía el mensaje “Ex luna, scientia” (“De la luna, conocimiento”), tomado del lema de la academia naval norteamericana, “Ex scientia, tridens” (“Del conocimiento, poder del mar”). El número de la misión aparecía en números romanos como Apolo XIII. Esta insignia es una de las dos insignias Apolo (la otra es la del Apolo 11) que no incluía los nombres de la tripulación.

Localización de la nave

Una vista de los controles en el módulo de comando que se puede ver en la Cosmosfera.

El escudo térmico del módulo de comando estuvo primero en el Museo del Aire y del Espacio, en Le Bourget (Francia). Los componentes internos fueron retirados durante la investigación del accidente, después el “Odissey” fue reensamblado y ahora se encuentra en exhibición en el Centro Espacial y Cosmosfera de Kansas en Hutchinson, Kansas.

El módulo lunar se quemó en la atmósfera de la Tierra el 17 de abril de 1970. Su objetivo era caer en el océano Pacífico para reducir la posibilidad de contaminación de un generador nuclear que había a bordo.

El casco del traje espacial de Lovell se encuentra en el Museo de la Ciencia y la Industria, en Chicago, Illinois.

Véase también

Soyuz 23 - Dramático rescate de una cápsula soviética.

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Apolo 13.