45 años después del Apolo 13: Ars analiza qué salió mal y por qué

45 años después del Apolo 13: Ars analiza qué salió mal y por qué

El módulo de servicio del Apolo 13 poco después de la separación para el amerizaje.  El daño significativo es visible por la explosión del tanque de oxígeno.
Agrandar / El módulo de servicio del Apolo 13 poco después de la separación para el amerizaje. El daño significativo es visible por la explosión del tanque de oxígeno.

Los expertos de la industria espacial tienen una relación de amor y odio con la película de Ron Howard de 1995 Apolo 13. Por un lado, la película describe muchos aspectos del programa Apolo de la NASA con un grado de precisión extremadamente alto, y lo hizo de manera positiva. La película también ayudó a elevar la misión Apolo 13 y el enorme trabajo de ingeniería que tuvo lugar durante sus siete días a un estado casi mítico.

De otra parte, Apolo 13 la película está llena de hollywoodismos, en su mayoría centrados en «amplificar» las relaciones interpersonales entre los personajes. Los astronautas Jim Lovell, Jack Swigert y Fred Haise nunca alzaron la voz ni gritaron al otro lado de la luna; nadie se preocupó nunca por las habilidades de pilotaje de Swigert; y el astronauta en tierra Ken Mattingly no se encerró en un simulador y diseñó personalmente una solución a los problemas de energía de la nave espacial.

En la película, la historia del tercer alunizaje comienza de manera bastante prosaica: el desafío de Kennedy de llevar a un hombre a la Luna a fines de la década de 1960 se cumplió y el público ya no está entusiasmado con los viajes espaciales. La cobertura televisiva de la misión es inexistente. Pero el tercer día de la misión, a las 21:07 CST del 13 de abril de 1970, sucedió algo que llamó la atención del mundo sobre el foco láser de esta pequeña nave espacial y sus tres ocupantes. Una tarea de la lista de verificación de mantenimiento de rutina da como resultado la explosión de uno de los tanques de oxígeno de la nave espacial. De repente, la vida de los astronautas corre peligro.

  • La tripulación del Apolo 13 mientras volaba: el piloto del módulo lunar Fred Haise, el piloto del módulo de comando Jack Swigert y el comandante de la misión Jim Lovell.

  • La tripulación original del Apolo 13: todavía Lovell a la izquierda y Haise a la derecha, pero con Ken Mattingly como piloto del módulo de mando. Mattingly fue puesto a tierra como medida de precaución después de haber estado expuesto al sarampión, y reemplazó a Swigert en el equipo de rescate de la misión.

  • Lovell y Haise marchando hacia la línea de vuelo de Patrick AFB en abril de 1970.

  • Jim Lovell corta y sirve pedazos de su pastel de cumpleaños en marzo de 1970. Tenga en cuenta las franjas rojas de «comandante» en su traje, agregadas después del Apolo 12 para que el comandante y LMP puedan distinguirse más fácilmente en fotografías en la superficie lunar.

  • La tripulación se relaja antes de un desayuno tradicional de bistec y huevos el 11 de abril de 1970.

  • De un lado a otro, Lovell lleva a Swigert y Haise a la camioneta de transferencia para que los lleven a la plataforma. Visible detrás de la tripulación está el astronauta jefe Deke Slayton.

Entonces, a diferencia de una película que ahora tiene 20 años, ¿qué sucedió exactamente? Por qué ¿explotó el tanque de oxígeno y, en primer lugar, cómo podría un tanque de oxígeno defectuoso llegar a bordo de una nave espacial saludable y en funcionamiento? Pero lo más importante de todo, en una era de reglas de cálculo y computadoras increíblemente primitivas hace 45 años, ¿cómo llegó a casa el Apolo 13 después de sufrir un daño tan devastador?

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Para responder a todas estas preguntas persistentes, le preguntamos a un experto: el controlador de vuelo de Apollo, Sy Liebergot. Pilotó la consola EECOM en varios vuelos, incluido el Apolo 13.

Lo que pasó en el suelo

Durante la costa de la Tierra a la Luna, la «nave espacial Apolo» constaba de tres (en realidad cuatro) segmentos separados: el módulo de comando truncado de Apolo que albergaba a los astronautas, el módulo de servicio cilíndrico de Apolo que contenía la mayoría de los componentes eléctricos y suministros ambientales, y el módulo lunar desgarbado (que a su vez constaba de dos etapas independientes: la etapa de descenso y la etapa de ascenso).

La nave espacial Apolo usó una combinación de baterías y tres celdas de combustible grandes para suministrar electricidad a todos sus diversos sistemas, y las celdas de combustible generaron la mayor parte de la electricidad durante el vuelo. Las pilas de combustible funcionaban combinando hidrógeno y oxígeno en una reacción que producía 1,4 kW de electricidad de corriente continua de 30 voltios y agua potable. La electricidad alimentaba los sistemas de la nave espacial y el agua se usaba tanto para enfriar los sistemas de la nave espacial como también para la bebida, la higiene, la rehidratación de alimentos y varias otras cosas por parte de la tripulación.

La forma más eficiente de transportar grandes cantidades de hidrógeno y oxígeno en una nave espacial es en forma líquida, por lo que el módulo de servicio Apolo tenía dos grandes tanques de hidrógeno líquido (cada uno con 13 kg de hidrógeno líquido) y dos tanques de oxígeno líquido algo más pequeños ( que a pesar de su tamaño, cada uno contenía 148 kg de oxígeno líquido mucho más denso).

El gran problema del Apolo 13 se centró en el segundo de los dos tanques de oxígeno, acertadamente llamado «tanque #2». El tanque esférico había sido fabricado años antes por Beech Aircraft bajo contrato con North American Rockwell, y se montó originalmente en el módulo de servicio del Apolo 10 en 1969. En algún momento antes del lanzamiento del Apolo 10, el tanque se retiró del Módulo de servicio del Apolo 10. para mantenimiento o modificación, y fue caída. Cayó desde una altura de unos cinco centímetros.

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En lugar de reutilizar un tanque potencialmente dañado, se instaló otro en el Apolo 10. Durante este tiempo, se inspeccionó el tanque de caída y no se encontraron daños. Sin embargo, la inspección externa pasó por alto una bandera roja. En el interior, una línea de llenado sufrió daños leves.

  • Una hermosa foto del módulo de comando del Apolo 15, Esfuerzo y su módulo de servicio adjunto.

  • El módulo lunar del Apolo 11, Águila con Buzz Aldrin en primer plano.

  • Aunque no hay una foto real de un vehículo Apollo CSM/LM completo en vuelo, este diagrama ilustra la configuración.

  • Diagrama en corte de un módulo de servicio de Apollo que muestra las ubicaciones de los tanques.

  • Diagrama en corte de un tanque de oxígeno líquido típico del módulo de servicio Apollo.

  • Un diagrama que ilustra las mejoras en el tanque de oxígeno líquido posteriores al Apolo 13 realizadas después del accidente del Apolo 13.

    NASA

La NASA asignó el tanque aparentemente intacto para que volara en el módulo de servicio del Apolo 13. Se realizaron nuevamente pruebas exhaustivas antes del lanzamiento, y en una prueba, el tanque no se pudo purgar correctamente de oxígeno líquido (esto se hizo introduciendo oxígeno gaseoso en el tanque para empujar el oxígeno líquido; la línea de llenado dañada lo hizo imposible). El equipo de prueba decidió vaciar el tanque calentándolo y forzando la evaporación del oxígeno líquido.

Aquí se ha producido un error importante.

El calentador del tanque, que normalmente se usa para mantener alta la temperatura y la presión del tanque para facilitar el flujo de oxígeno, había sido diseñado para aceptar energía del sistema de CC de 28 voltios de la nave espacial, pero estuvo conectado al sistema de CC de 65 voltios desde el suelo durante ocho horas. las horas. La corriente de alto voltaje soldó los interruptores del calentador y los cerró, impidiendo el apagado automático, y la temperatura en el tanque subió a más de 1000 grados Fahrenheit. El termómetro interno del tanque podría mostrar una temperatura máxima de solo 80 grados Fahrenheit. Nada externo indicaba un problema.

Esta cocción durante la noche ayudó a drenar el tanque, pero también causó una cantidad desconocida de daño dentro del tanque. Un informe de la NASA sugiere que se produjo un «daño grave» al aislamiento de teflón que cubre el cableado interno del tanque.

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