“Houston, hemos tenido un problema”: 50 años de la Misión Apolo XIII

En el año 2020 se cumplen 50 años de la misión no. 13 del programa Apolo de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) con el fin de aterrizar, explorar y recoger muestras rocosas de la Luna. Sin embargo, un incidente en la nave espacial con 3 astronautas a bordo ocurrió durante el trayecto hacia nuestro satélite. Este suceso cambió de manera sorpresiva el plan inicial de la tripulación de la misión Apolo 13, que ya no era alunizar, pero ¡sí regresar a la Tierra con vida!

Figura 1. Insignia conmemorativa del 50 Aniversario de la Misión Apolo 13.

En el verano de 1969, la tripulación de la misión número 11 del Apolo hizo historia al ser la primera en alunizar. “Este es un pequeño paso para un hombre, pero un gran salto para la humanidad”, la frase inmortal que dijo el astronauta Neil Armstrong cuando colocó un pie sobre la superficie lunar. Convirtiéndose en el primer ser humano en pisar otro cuerpo celeste. Este gran suceso motivo a la NASA para realizar más misiones y conocer más sobre nuestra “vecina” más cercana del Cosmos.

El Apolo 13 fue la séptima misión tripulada del programa y sería la tercera misión en alunizar, pero no sucedió así. El 11 de abril de 1970 a las 14:13 h desde el Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral Florida, el cohete de tres etapas Saturno V ascendía una vez más, como lo había hecho en otras misiones, a través de la atmósfera a una velocidad de 8600 km/h hacia el este hasta alcanzar el espacio. A bordo de la gran lanzadera se encontraba el Módulo de Mando y Servicio conocido como Odyssey, dentro se encontraba la tripulación conformada por Jim Lovell comandante de la misión, Jack Swigert piloto del Oddysey y Fred Haise piloto del Módulo Lunar llamado Aquarius. El objetivo principal de la misión era llegar a una zona muy cercana al cráter Fra Mauro para tomar fotografías y recoger muestras geológicas, pues la formación de este cráter tenía bastantes restos dispersos debido al impacto que creó la planicie lunar, Mare Imbrium, uno de los cráteres más grandes del sistema solar originado en los primeros años de existencia del satélite.

FILE - In this April 10, 1970, photo made available by NASA, Apollo 13 astronauts, from left, Fred Haise, Jack Swigert and Jim Lovell pose for a photo on the day before launch.
Figura 2. Presentación de la tripulación, un día antes del lanzamiento de la misión. De izquierda a derecha Fred Haise, Jack Swigert y Jim Lovell.

Durante el lanzamiento, sucedió un percance, el motor central de la 2da etapa del Saturno V dejó de funcionar dos minutos antes de lo previsto, por lo que los ingenieros de vuelo de la NASA, decidieron prolongar el tiempo de operación de los cuatros motores auxiliares. De esta manera la 3er etapa del cohete alcanzaba la órbita terrestre dos horas después del despegue para realizar la inyección translunar. Con el fin de posicionar el conjunto de la nave espacial hacia la Luna en una travesía que duraría 3 días. A las 30 horas con 40 minutos y 50 segundos (30:40:50 h) de la misión Swigert realizó la inyección translunar, una maniobra para colocar la nave espacial en una trayectoria hacia la Luna, que permitiría llegar al cráter Fra Mauro.

FILE - In this April 11, 1970, photo made available by NASA, the Saturn V rocket carrying the crew of the Apollo 13 mission to the moon launches from the Kennedy Space Center in Florida.
Figura 3. Lanzamiento del Saturno V, el día 11 de abril de 1970 llevando a bordo a la tripulación de la misión Apolo XIII desde el JSC en Cabo Cañaveral, Florida.

En el comienzo del tercer día de viaje, la tripulación se encontraba a 330 000 km de la Tierra. Los ingenieros del centro de monitoreo y control de vuelo del Centro Espacial Johnson (JSC, por sus siglas en inglés) de la NASA en Houston, Texas, enviaron un mensaje a los astronautas para adelantar la prueba del sistema de entrada del Aquarius. A las 55:00:00 h Lovell grababa y mostraba el interior de la nave espacial para transmitir imágenes por televisión, mientras Swigert mantenía el rumbo de la nave y Haise realizaba las pruebas correspondientes del módulo lunar. “Absoluta normalidad en el vuelo Apolo XIII” se leía en uno de los encabezados de un periódico el 14 de abril de 1970. Pero, eso cambiaría en la siguiente hora.

Durante la prueba del sistema de entrada del Aquarius se detectó desde el centro JSC, que el sensor de presión de uno de los tanques de oxígeno del Oddisey no funcionaba de manera adecuada. Por lo que, Seymour Liebergot, supervisor del sistema eléctrico de este módulo, solicitó que los ventiladores encargados de remover el oxígeno líquido de los tanques se activarán para que las mediciones de presión del sensor fueran más precisas.  Esta acción se hacía por lo menos una vez al día.

Gene Kranz, director e ingeniero de vuelo de la misión, le comentó a Liebergot que transfiriera el mensaje a Jack Lousma, el Capcom (Capsule Communicator, por sus siglas en inglés) de la misión, el comunicador entre la tripulación con los ingenieros del JSC, para transmitir la indicación a Swigert, quien activó los ventiladores y después de unos segundos los desactivó. Minutos después, los astronautas escucharon un estallido. Uno de los dos tanques de oxígeno explotó ocasionando que el otro tanque fallará. A consecuencia de esto, los astronautas comenzaron a perder reservas de oxígeno, agua, propulsión y energía eléctrica del Oddisey. A las 55:54:53 h Swigert, segundos después Lovell, comunicó este mensaje al JSC: “Bien, Houston, hemos tenido un problema aquí”.

How Apollo 13 Avoided Disaster
Figura 4. Representación artística de cómo fue el “problema” que reportaron los astronautas al JSC: “Explosión de uno de los tanques de oxígeno en el módulo Odissey”.

Al principio, la tripulación y los ingenieros pensaron que la explosión ocurrió por el impacto de un meteorito, después se constató que el tanque estalló por el cortocircuito de un sensor de temperatura. Lovell, observando a través de una ventana del Oddysey, comunicó al JSC que un gas salía al espacio, por lo que los ingenieros concluyeron que era una situación grave. Por fortuna, los astronautas tenían reservas de oxígeno en el Módulo Lunar. Los controladores de vuelo del JSC cancelaron el plan del Apolo 13 de alunizar, solicitando a la tripulación transferirse al Aquarius, para usarlo como un “bote salvavidas”. Ahora el objetivo era sobrevivir.

Flight Director's Console Meeting
Figura 5. Kranz, al centro, con los controladores del JSC discutiendo el procedimiento de reingreso a la atmósfera de la tripulación del Apolo 13.

Elegir la ruta de regreso a la Tierra fue vital. Los ingenieros del JSC decidieron que la nave espacial rodearía la Luna, utilizando su gravedad como impulso para acortar el tiempo de viaje. Para ello solicitó a Lovell que transfiriera a la computadora del módulo lunar la posición de una estrella como referencia para realizar el encendido del Motor del Sistema de Propulsión de Descenso (el PC+2) del Aquarius, que ahorraría 12 horas y permitiría a la nave colocarla en un rumbo para descender sobre el Océano Pacífico. Sin embargo, alrededor de los módulos había muchos escombros debido a la explosión, dificultando observar las estrellas para orientarse; entonces, los astronautas se guiaron de la única estrella que se veía: el Sol.

El Aquarius era un módulo previsto para que dos astronautas conservarán suministros (agua, oxígeno, alimentos, energía eléctrica) durante dos días en la Luna. Con un tripulante más y tres días de viaje de retorno, tenían que ahorrar estos recursos. Cuando se apagaron algunos sistemas del módulo, la temperatura descendió hasta los 4°C, ocasionando un frío en el hábitat que hacía casi imposible a los astronautas descansar. Por lo tanto, los ingenieros del JSC indicaron a Haise que cambiará el modo de vuelo de piloto automático a manual para hacer girar 3 veces por hora la nave y de esta manera estabilizar la temperatura. Con esta acción se distribuye el calentamiento proveniente de la luz solar en el módulo.

Lovell, Swigert, Haise
Figura 6. De izquierda a derecha: Lovell, Swigert y Haise, en el módulo Aquarius.

Otro problema fue el exhalar dióxido de carbono, que con cada respiración era necesario eliminar del módulo con un purificador que funcionaba con depósitos de hidróxido de Litio, o los astronautas se asfixiarían. Sin embargo, no alcanzaban para mantener a tres astronautas. El Odyssey tenía suficientes depósitos, pero, no tenían un diseño óptimo para funcionar en el Aquarius. Los ingenieros del JSC, utilizando los materiales que tenía la tripulación, inventaron un instrumento para que los contenedores cuadrados del módulo de mando se adaptaran en las aberturas redondas del módulo lunar. Los controladores de la NASA y los tripulantes bautizaron al dispositivo como “el buzón”. Haise y Swigert imitaron el procedimiento utilizando plástico, cubiertas arrancadas de los manuales y cinta adhesiva para construirlo. Una vez instalado se redujo la presencia del dióxido de carbono. Lovell comentó al Capcom: “El artefacto no es atractivo, pero funciona”.

El último obstáculo que resolver era el reingreso a la Tierra. El sistema de guía del módulo lunar estaba deshabilitado tras encender el PC+2.  Entonces, los controladores indicaron a la tripulación que utilizarán la técnica de orientación por medio de la línea curva entre el día y la noche de la Tierra para saber en qué momento y en qué lugar descender de forma segura. Una vez solucionado, los astronautas se trasladaron al módulo de mando del Odissey porque contaba con el escudo térmico capaz de protegerlos de las altas temperaturas que se presenta al contacto con la atmósfera terrestre debido a la compresión del aire. Pero, la forma de eyectar el Aquarius junto con el módulo de servicio del Odissey a una distancia segura durante la entrada era otro problema. La empresa Grumman, fabricante del módulo lunar, asignó un grupo de ingenieros para solucionar el problema de cuánta presión de aire se debía ocupar para separar los módulos. La tripulación ingreso el cálculo obtenido de la presión de forma exitosa. El Aquarius y el módulo de servicio se precipitaron y destruyeron en la atmósfera.

Figura 7. Los controladores del JSC felices al enterarse del exitoso acuatizaje del Apolo 13.

El descenso del Apolo 13 sucedió en el Pacífico Sur el día 17 de abril de 1970, tras una misión de 142 horas con 54 minutos y 41 segundos. La tripulación fue rescatada por la marina estadounidense unas horas después del acuatizaje. Aún con todas las incomodidades, como la pérdida de peso y la deshidratación, Lovell, Swigert y Haise no se quejaron ya que tuvieron mucha fuerza de voluntad, además de contar con un gran equipo de colaboradores quienes los apoyaron y guiaron en todo momento. Este acontecimiento representa el fracaso más exitoso de todas las misiones espaciales de los astronautas, porque a pesar de no llegar sanos, ¡llegaron salvos!

Figura 8. Amerizaje y rescate de la tripulación.

Para más información:

1. https://www.bbc.com/mundo/noticias-52281119

2. https://scitechdaily.com/apollo-13-crew-returned-safely-to-earth-50-years-ago/

3.https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_13

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