En las misiones del Apolo se denominaba módulo de mando (abreviado CM, del idioma inglés Command Module) al vehículo encargado de transportar a los tres astronautas hasta la órbita de la Luna, mantenerlos allí y hacerlos regresar a la Tierramediante el amerizaje controlado.
La cápsula Apolo tenía forma de cono, con una altura de 3,18 m y un diámetro en la base de 3,9 m y su peso, incluyendo a los tres astronautas, era de 5534 kilogramos.
Sobre la cápsula, y separada por un escudo térmico, se localiza la torre de salvamento, la cual se separa de ella tras el lanzamiento si el vuelo se desarrolla con normalidad.
La razón de ser cónica residía en el perfil ideal, ya que al ser la punta del gigantesco Saturno 5, debía atravesar las capas atmosféricas con el menor coeficiente de rozamiento, y la base moldurada tenía dos objetivos durante el regreso: dispersar el calor abrasador generado durante el roce con las capas altas de la atmósfera terrestre y disminuir la velocidad produciendo un efecto de frenado que permitiera un mejor control durante la reentrada, para lo cual se había variado el centro de gravedad de la misma haciendo que siempre cayese con la punta hacia arriba.
La cápsula iba envuelta en varios estratos del tipo “sándwich”, estando el más exterior formado por una capa elaborada con una aleación de acero y una colmena de acero inoxidable y una interior formada por dos láminas de aleación de aluminio y una colmena también de aluminio, separada de la capa externa por una capa de fibra de cristal aislante.
La parte exterior de la zona inferior o escudo térmico, estaba constituida por diversas capas, en forma de colmena, compuesta por acero inoxidable y resinas fenólicas y epoxídicas destinadas a absorber parte del vapor generado cuando alcanzaba los 40 000 km/h y más de 2700º al efectuar el reingreso en la atmósfera.
En la parte superior de la cápsula se encontraban el sistema de aterrizaje E.L.S. compuesto por los siguientes paracaídas de frenado: 2 paracaídas cónicos de frenado con fajas de nylon de 3,9 metros de diámetro y destinados a la estabilización; 3 paracaídas piloto de fajas anulares de nylon de 2,1 metros de diámetro destinados a extraer los paracaídas principales; 3 paracaídas principales de casquete esférico de 25 metros de diámetro. Un dispositivo automático de control eléctrico asegura que las fases de despliegue de los mismos se realicen en el tiempo y orden previsto, alcanzando la cápsula en el momento de contactar con la superficie del océano una velocidad remanente de sólo 35 km/h.
El frenado final se iniciaba a una altura de unos 7000 metros, disparando la presión atmosférica un interruptor barométrico que controlaba la secuencia de los ocho paracaídas. Dos de los pequeños imprimían un pequeño frenado y estabilizaban el descenso.
A 3000 metros de altitud se soltaban los pequeños paracaídas estabilizadores y se abrían tres paracaídas piloto que provocaban la apertura de los tres paracaídas principales de color blanco-naranja que se encargaban de frenar definitivamente la caída del módulo.
También se localizan en el vértice del cono los tres globos de reequilibrio automático para enderezar el módulo una vez que este tocaba la superficie del océano, así como 2 de los 12 cohetes-motor para el ajuste de la cápsula en el espacio con una potencia cada uno de 42 kg.
La cabina propiamente dicha contenía el lugar en el que se situaban los astronautas durante el viaje, y disponía de un sistema de control de ambiente E.C.S. que proporciona una atmósfera de 100% de oxígeno a 0,35 kilogramos por centímetro cuadrado y controlaba asimismo la presión, humedad y temperatura interior que era de 24 grados, mientras en el exterior variaba entre los 138 y los -138 dependiendo de si la nave se encontrara o no expuesta a los rayos solares.
Para evitar el riesgo de incendio durante la fase de despegue el ambiente era de una mezcla de oxígeno y nitrógeno, y de oxígeno puro a un tercio de atmósfera durante el vuelo por el espacio.
El espacio habitable era de 5,90 metros cúbicos, en el que se localizaba el conjunto umbilical, el de bioinstrumentación, los dosímetros para la radiación, botiquín, equipo portátil de supervivencia y la instalación de control clínico, permitiendo que cada astronauta pudiese disponer de 1,97 metros cúbicos que era aprovechado para descansar en una especie de litera con tres posiciones, de reposo, pilotaje y de pie.
El sistema de control puede funcionar de forma manual o automática, y constituye además un sistema de referencia inercial de reserva compuesto por los siguientes componentes:
- Tres giróscopos de posición sobre los tres ejes de referencia de la nave denominado B.M.A.G, dando lugar el cambio de posición a una orden del sistema de control de reacción para restablecer la posición deseada.
- Tres giróscopos indicadores del ritmo de variación de posición denominado R.G.A.
- Un acelerómetro de péndulo denominado A.A.G.A. unido a los tres B.M.A.G. que da la indicación sobre la aceleración de la nave para detener automáticamente el motor de propulsión.
- Indicadores de ajuste de posición e inclinación deseada del motor de propulsión.
- Indicadores de variación de velocidad remanente.
- Dispositivo electrónico de proceso de datos del S.C.S.
El sistema de control de reacción R.C.S. proporciona el empuje necesario en la dirección debida para variar la posición de vuelo de la nave, de acuerdo con las órdenes recibidas del dispositivo automático S.C.S. con el sistema de guía y navegación o bien el mando manual del piloto.
Este sistema R.C.S. comprende dos subsistemas independientes de 6 motores de 42 kg de empuje cada uno, con un total de 12 motores, que funcionan en tándem, permitiendo que si uno de los sistemas falla el otro pueda controlar la nave. En el módulo de servicio S.M. se encuentran otros 16 motores más que también forman parte de este sistema, alimentados también por un propergol hipergólico de monometil hidracina que son utilizados como combustible y de tetróxido de nitrógeno como comburente.
El sistema de guía y navegación va coordinado con los sistemas de control y estabilización, con el de propulsión del módulo de servicio, el eléctrico, el de instrumental, ambiente y telecomunicaciones.
El sistema de comunicaciones permite realizar la misma entre la astronave Apolo y las estaciones de control situadas en la Tierra, entre el C.S.M. y el módulo lunar (LM), y entre el C.S.M. y los astronautas en misiones EVA.
El equipo comprende los siguientes grupos:
- Datos con proceso de señales, almacenaje y equipo de temporizadores, descodificador, telémetro de modulación de los impulsos codificados, y procesor de frenomodulación.
- Electrónica en radiofrecuencia RF con transmisor VHF/FM y transceptor VHF/AM, transponder de banda C, equipo para banda S unificada, haz dirigido UHF y transceptor HF.
- Antenas, omnidireccional para UHF, banda S, VHF dirigida, HF dirigida y banda C.
- Intercomunicadores para la tripulación, con un sistema de control de audio y pupitre para el control del mismo.
El pupitre del sistema de control y mando se encuentra localizado sobre los asientos de los astronautas facilitando con ello su manejo. Los mandos y controles de la parte izquierda corresponden a los sistemas de propulsión, estabilización, reingreso, seguridad y detección de emergencias, junto al ordenador electrónico (Apollo Guidance Computer), los indicadores de altura, posición de vuelo y velocidad.
En el centro del pupitre se localizan los mandos del sistema de audio, ambiente y controles de reacción, a cuyo lado están las comunicaciones y los sistemas de telemetría, así como los indicadores de oxígeno, cantidad de propergol, de presión y temperatura de la cabina.
La nave contaba con un sistema de pilotaje con más de 500 interruptores, 40 indicadores y al menos 70 luces, encontrándose los dispositivos principales duplicados para mayor seguridad que controlan el sistema de estabilización y control S.C.S. encargado de mantener la posición de vuelo de la nave y el empuje deseado del motor de propulsión del módulo de servicio.
También dispone de un sistema de acoplamiento del C.S.M. al módulo lunar que se encuentra localizado en el vértice del módulo y sobre el departamento de paracaídas, y que consta de un dispositivo cónico articulado de guía, que se extiende al establecer el contacto para alinear perfectamente el módulo de mando y servicio, con módulo lunar y el anillo de encaje y fijación.
Una vez realizado el acoplamiento para el paso de un módulo al otro, los astronautas equilibran las presiones en ambas cabinas, desmontando a continuación el mecanismo de acoplamiento para dejar el paso libre del túnel de transferencia de la tripulación.
Existían cinco aberturas que permitían la visión exterior, dos situadas a derecha e izquierda y una incorporada a la escotilla de acceso, todas ellas dotadas de un cristal especial que amortiguaba la luz exterior, impedía la entrada de radiaciones nocivas y protegía el interior del choque con micro meteoritos.
Los víveres destinados a los astronautas consistían en pequeñas bolsas de plástico con alimentos desecados, a los que se añadían agua caliente o fría según el caso. El agua se obtiene como un producto secundario de las pilas de combustible, y las materias de desecho orgánicas eran eliminadas por el subsistema correspondiente.
El equipo de supervivencia para caso de emergencia tras el amerizaje consistía en una balsa hinchable, emisora de radio, un dispositivo desalinizador de agua, así como botiquín y 7 litros de agua potable.
Módulo de mando y servicio Bloque I[editar]
El CSM Bloque I fue la primera versión de CSM, construida para vuelos de prueba en órbita. No disponía de la esclusa frontal para el acoplamiento con el módulo lunar de las versiones posteriores. Tras el incendio producido durante las pruebas de la misión Apolo 204 (luego renombrada Apolo 1) que mató a tres astronautas y que utilizaba un CSM Bloque I, este tipo de CSM dejó de usarse en misiones tripuladas.1
Nombre de los módulos de mando C.M. de cada una de las misiones Apolo[editar]
- Apolo 9 Gumdrop CSM-104
- Apolo 10 Charlie Brown CSM-106
- Apolo 11 Columbia CSM-107
- Apolo 12 Yankee Clipper CM-108
- Apolo 13 Odyssey CM-109
- Apolo 14 Kitty Hawk CM-110
- Apolo 15 Endeavour CM-112
- Apolo 16 Casper CM-113
- Apolo 17 America CM-114
Apolo
El Programa Apolo comenzó en julio de 1960 cuando la NASA anunció un proyecto, continuación de las misiones Mercury, que tendría como objetivo el sobrevuelo tripulado de nuestro satélite para localizar una zona apropiada con vistas a un eventual alunizaje deastronautas; se cumpliría así el viejo sueño del viaje a la Luna por parte del ser humano.
Índice
[ocultar]Historia[editar]
Los planes iniciales se vieron modificados el 25 de mayo de 1961 con el anuncio del presidente John F. Kennedy de enviar y depositar un hombre en la Luna, y traerlo de vuelta a salvo antes de que finalizara la década. La meta se alcanzó el 20 de julio de 1969, cuando Neil Armstrong y Edwin Buzz Aldrin a bordo de la Apolo 11 alunizaron en el Mar de la Tranquilidad. Este hito histórico se retransmitió a todo el planeta desde las instalaciones del Observatorio Parkes (Australia).
En un principio, el paseo lunar iba a ser retransmitido a partir de la señal que llegase a la estación de seguimiento de Goldstone (California, Estados Unidos), perteneciente a la Red del Espacio Profundo, pero ante la mala recepción, se optó por utilizar la señal de la estación Honeysuckle Creek, cercana a Canberra (Australia).1 Ésta retransmitió los primeros minutos, tras los cuales la señal del Observatorio Parkes fue utilizada de nuevo durante el resto del paseo.2
Las instalaciones del MDSCC en Robledo de Chavela (Madrid, España) también pertenecientes a la Red del Espacio Profundo, sirvieron de apoyo durante todo el viaje de ida y vuelta.3 4
El Proyecto Apolo fue uno de los triunfos más importantes de la tecnología moderna. Seis misiones lograron posarse sobre la superficie lunar (Apolo 11, 12, 14, 15, 16 y 17) con un solo fallo: la misión Apolo 13 no pudo concretar su meta por la explosión del tanque de oxígeno líquido del módulo de servicio, pero la tripulación regresó a salvo.
Previo a las misiones con descenso proyectado a la superficie de la Luna, se probaron los sistemas de vuelo en varios lanzamientos automáticos (ver Apolo 2, 3, 4, 5 y 6 ), y después hubo dos pruebas tripuladas en órbita terrestre (Apolo 7 y 9), y dos misiones solo orbitales (sin alunizaje) a la Luna (Apolo 8 y 10). En 1973, una vez finalizado el programa lunar, tres naves Apolo fueron usadas para enviar tripulaciones a la estación espacial Skylab (misiones SL-2, SL-3 y SL-4) y en 1975 fue lanzada la última nave Apolo, para la misión Apolo-Soyuz.
Otra de las novedades de este programa fue la implementación de un sistema de encuentro y acople con otra nave en órbita lunar, bautizado Lunar Orbit Rendezvous o LOR(«Encuentro de Órbita Lunar»), que fuera ideado por John C. Houbolt, un ingeniero espacial de la NASA. A pesar de los riesgos que implicaba su uso, el LOR permitió a la NASA reemplazar el descomunal cohete «NOVA» originalmente planeado para este tipo de misiones, lo cual llevó a un significativo ahorro de dinero.
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El módulo lunar (LEM) Apolo fue la primera nave diseñada para volar en el vacío sin ninguna capacidad aerodinámica. El módulo estaba unido al módulo de mando y al módulo de servicio, y se separaba de éstos en la órbita lunar para emprender su descenso a la Luna con dos astronautas a bordo. Tenía unas patas tan débiles que no podían cargar el peso del módulo en gravedad terrestre, pero sí en la lunar (aproximadamente un sexto de la anterior). Al final de su estadía en la superficie, la etapa superior del módulo lunar despegaba para volver a unirse a los dos módulos en órbita lunar.
La forma del módulo de mando Apolo era distinta de las cápsulas Mercury y Gemini; tenía espacio para una tripulación de 3 astronautas y estaba fijado al módulo de servicio que proveía de abastecimiento y contenía el motor del sistema de propulsión de servicio que ubicaba a la nave dentro y fuera de la órbita lunar.
Para que las naves Apolo llegaran a su destino fue necesario la construcción del cohete Saturno V, el más grande jamás construido por la NASA, que medía 110,64 m de altura. El Saturno V lleno de combustible pesaba unas 2700 toneladas en el momento del despegue. El vehículo tenía tres etapas: S-IC, S-II y S-IVB. La última etapa se activaba para enviar a la nave Apolo fuera de la órbita terrestre y ubicarla en camino a la Luna. El diseño del Saturno V estuvo a cargo del científico alemán Wernher von Braun y su equipo.
El combustible de la etapa S-IC del Saturno V era RP-1 (refined petroleum, petróleo refinado), que era una combinación de oxígeno y kerosén; la S-IC constaba de cinco motores F-1. Las últimas dos etapas, S-II y S-IVB, utilizaban una combinación de oxígeno líquido (LOX) e hidrógeno líquido (LH2) que eran quemados por seis motores J-2; cinco eran usados en la segunda etapa y el sexto en la última.
Las misiones Apolo complicaron las actividades desempeñadas por los operadores en tierra, ya que en este caso tenían que controlar las trayectorias de dos naves. El entrenamiento de los astronautas fue muy extenso, cerca de 84.000 horas (casi 10 años). Este entrenamiento incluyó diversas actividades, desde simulaciones de la gravedadlunar, expediciones de geología en diferentes regiones de la Tierra, hasta volar el vehículo de entrenamiento para el aterrizaje lunar.
El 27 de enero de 1967 poco antes de llevar a cabo el primer vuelo tripulado la tragedia golpeó a la NASA. Durante una prueba de los sistemas del módulo de comando de la Apolo 1 hubo un brutal incendio dentro del mismo que se cobró, antes de que pudiera llevarse a cabo el más mínimo intento de rescate, la vida de los astronautas Virgil “Guss” Grissom,Edward White II y Roger Chaffee. Una comisión investigadora determinó que la tragedia se había originado como consecuencia del oxígeno puro al 100% que entró en combustión con una chispa provocada por un cortocircuito en uno de los paneles de control de la nave. La NASA, tras éste accidente, hizo un programa de premios para mejorar la seguridad de las misiones, el Premio Snoopy.
Para octubre de 1968 el Apolo 7 ya estaba listo para ser lanzado y enviar a tres astronautas en órbita terrestre. Tanto el cohete lanzador Saturno V como los dos módulos habían sido probados durante noviembre de 1967 en la misión Apolo 4 (el primer vuelo del Saturno V), que no fue tripulada.
Para diciembre de 1968 la misión Apolo 8 estaba lista para enviar a tres astronautas a una órbita alrededor de la Luna, misión que se concretó entre el 21 y el 27 de diciembre; se recuerda el pasaje de la Biblia leído durante la Navidad de aquel año.
Para diciembre de 1968 la misión Apolo 8 estaba lista para enviar a tres astronautas a una órbita alrededor de la Luna, misión que se concretó entre el 21 y el 27 de diciembre; se recuerda el pasaje de la Biblia leído durante la Navidad de aquel año.
Seis meses más tarde, la misión Apolo 11 tripulada por Neil Armstrong, Edwin Buzz Aldrin y Michael Collins hizo historia al poner dos hombres en la superficie de la Luna.
Para diciembre de 1972 el Programa Apolo llegaba a su fin. Durante su duración se lograron importantes avances en la astronáutica y los conocimientos de la geología lunar. Las tres últimas misiones fueron mucho más sofisticadas que las primeras tres, en gran parte porque los astronautas llevaron el «rover lunar» (LRV), un vehículo que les permitió desplazarse hasta varios kilómetros del lugar de alunizaje. En la misión Apolo 11 Armstrong y Aldrin estuvieron solamente 2 horas y media sobre la superficie, mientras que en laApolo 17 las caminatas llegaron a un total de 22 horas de una estadía total de 3 días en el valle de Taurus-Littrow.
Por otra parte, la misión Apolo 17 fue la primera en incluir a un científico. Se trataba del geólogo Harrison Schmitt. Hasta su asignación, las tripulaciones de las misiones Apolo estaban compuestas en su mayoría por militares.
Después de seis aterrizajes lunares, el Programa Apolo se dio por terminado después de que las misiones Apolo 18, 19 y 20 se cancelaran por limitaciones de presupuesto. El fin del programa Apolo marcó el fin de la mayor ola de exploración vista hasta entonces y puso a los Estados Unidos a la cabeza de la carrera espacial sobre la Unión Soviética.
Misiones Apolo[editar]
| Misión | Vehículo(s)* | Cohete lanzador | Lanzamiento | Duración | Tripulación** | Hitos |
|---|---|---|---|---|---|---|
 AS 201 | C.S.M. CSM-009 | Saturno IB | 26 de febrerode 1966 | 37 min19,7 s | No tripulada | Éxito parcial |
AS 203 | Ninguno | Saturno IB | No tripulada | Éxito | ||
AS 202 | C.S.M. CSM-011 | Saturno IB | No tripulada | Éxito | ||
 Apolo 1 AS-204 | C.S.M CSM-012 | Saturno IB | Gus Grissom, Edward White y Roger Chaffee | Fracaso. El módulo se incendió, y la escotilla de la nave no se pudo abrir | ||
Apolo 4 AS-501 | C.S.M CSM-017 | Saturno V | 9 de noviembre de1967 | No tripulada | Éxito | |
Apolo 5 AS-501 | L.M. LM-1 | Saturno IB | 22 de enerode 1968 | No tripulada | Éxito | |
Apolo 6 AS-501 | C.S.M CM-020 SM-014 | Saturno V | 4 de abril de1968 | No tripulada | Éxito | |
 Apolo 7 | C.S.M. CSM-101 | Saturno IB | 11 de octubrede 1968 | 260 h 8 min 58 s | Walter Schirra, Don Eisele y Walter Cunningham | Éxito. Misión tripulada de prueba; pruebas del rendimiento del cohete Saturno y su interacción con la tripulación; primer uso de los trajes Apolo; primeras retransmisiones en directo desde el espacio. |
 Apolo 8 | C.S.M. CSM-103 | Saturno V | 21 de diciembre de1968 | 147 h 0 min 42 s | Frank Borman, James Lovelly William Anders | Éxito. Primer vuelo tripulado que escapó de la gravedad terrestre; primer vuelo tripulado hasta la Luna; primer lanzamiento del Saturno V con tripulación |
 Apolo 9 | C.S.M. Gum Drop L.M. Spider | Saturno V | 3 de marzode 1969 | 241 h 0 min 54 s | James McDivitt, David Scott y Russell Schweickart | Éxito. Primera prueba del vehículo en configuración lunar (CSM/LM/Saturno V); primeras pruebas del Módulo Lunar tripulado en órbita terrestre; primer atraque activo del L.M. y el C.S.M.; primera salida extravehicular Apolo. |
 Apolo 10 | C.S.M. Charlie Brown L.M. Snoopy | Saturno V | 18 de mayode 1969 | 192 h 3 min 23 s | Thomas Stafford, John W. Young y Eugene Cernan | Éxito. Ensayos de separación y acoplamiento en órbita lunar entre el Módulo de Mando y el Módulo Lunar; el Módulo Lunar logra descender hasta una altura aproximada de 15 km sobre la superficie lunar; se toman fotografías de posibles lugares de alunizaje. |
 Apolo 11 | C.S.M. Columbia L.M. Eagle | Saturno V | 20 de julio de1969 | 195 h 18 min 35 s | Neil Armstrong, Edwin E. Aldrin y Michael Collins | Éxito. Primer descenso lunar (en el Mar de la Tranquilidad); primera salida extravehicular sobre la Luna; primera recogida de muestras de la superficie lunar. |
 Apolo 12 | C.S.M. Yankee Clipper L.M. Intrepid | Saturno V | 14 de noviembre de1969 | 244 h 36 min 25 s | Charles Conrad, Richard Gordon y Alan L. Bean | Éxito. Alunizaje de precisión, en las cercanías de la sonda Surveyor 3, recogiendo elementos de la misma para su posterior regreso a la Tierra. |
 Apolo 13 | C.S.M. Odissey L.M. Aquarius | Saturno V | 11 de abril de1970 | 142 h 54 min 41 s | James Lovell, Fred Haise y John Swigert | Éxito parcial. Una explosión de uno de los tanques de oxígeno del Módulo de Servicio, obliga a la tripulación a abortar el que sería el tercer alunizaje; el Módulo Lunar es utilizado como cápsula de salvamento. |
 Apolo 14 | C.S.M. Kitty Hawk L.M. Antares | Saturno V | 31 de enerode 1971 | 216 h 1 min 59 s | Alan B. Shephard, Stuart A. Roosa y Edgar Mitchell | Éxito. Primer aterrizaje de una tripulación sobre una región montañosa (Fra Mauro); actividades extravehiculares importantes sobre la superficie. |
 Apolo 15 | C.S.M. Endeavour L.M. Falcon | Saturno V | 26 de julio de1971 | 295 h 11 min 53 s | David Scott, James B. Irwin y Alfred Worden | Éxito. Primera misión que utiliza el «rover lunar»; primera colocación de un subsatélite en órbita lunar. |
 Apolo 16 | C.S.M. Casper L.M. Orion | Saturno V | 16 de abril de1972 | 265 h 51 min 5 s | John Young, Thomas Mattingly y Charles Duke | Éxito. Exploración con el «rover lunar» de montañas lunares y de la formación Cayley; primera utilización de la Luna como observatorio astronómico. |
 Apolo 17 | C.S.M. America L.M. Challenger | Saturno V | 7 de diciembre de1972 | 301 h 51 min 59 s | Eugene Cernan, Ronald Evans y Harrison Schmitt | Éxito. Récords de estancia en la Luna, de mayor tiempo en órbita lunar, de tiempo en salidas extravehiculares, del uso del «rover», de mayor distancia recorrida y mayor recogida de muestras lunares de todas las misiones Apolo; primera participación de un científico (geólogo) en una misión espacial. |
 Apolo-SL 2 | Saturno IB | 25 de mayode 1973 | Charles Conrad Jr., Paul J. Weitzy Joseph P. Kervin | Éxito. Misión SL-2. Primera tripulación de la estación espacial Skylab. La misión llamada SL-1 fue la puesta en órbita de la propia estación, lanzada utilizando un cohete Saturno V el 14 de mayo de1973. | ||
 Apolo-SL 3 | Saturno IB | 28 de julio de1973 | Alan L. Bean, Jack R. Lousma y Owen K. Garriott | Éxito. Segunda tripulación de la estación espacial Skylab. | ||
 Apolo-SL 4 | Saturno IB | 16 de noviembre de1973 | Gerald P. Carr, William R. Pogue yEdward G. Gibson | Éxito. Tercera tripulación de la estación espacial Skylab. | ||
 Apolo-Soyuz ASTP Apollo | Saturno IB | 15 de julio de1975 | Thomas Sttaford, Vance Brandy Deke Slayton | Éxito. Primera misión conjunta NASA-URSS. Último lanzamiento de una nave Apolo |
