El programa Apolo , también conocido como Proyecto Apolo , fue el programa de vuelos espaciales tripulados de los Estados Unidos llevado a cabo por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), que logró preparar y aterrizar a los primeros hombres [2] en la Luna entre 1968 y 1972. Fue concebido por primera vez en 1960 durante la administración del presidente Dwight D. Eisenhower como una nave espacial de tres personas para seguir al Proyecto Mercury de una sola persona , que puso a los primeros estadounidenses en el espacio. Apolo fue posteriormente dedicado al objetivo nacional del presidente John F. Kennedy para la década de 1960 de "aterrizar un hombre en la Luna y devolverlo sano y salvo a la Tierra" en un discurso ante el Congreso el 25 de mayo de 1961. Fue el tercer programa de vuelos espaciales tripulados de EE. UU. en volar, precedido por el Proyecto Gemini de dos personas concebido en 1961 para ampliar la capacidad de vuelo espacial en apoyo de Apolo.
El objetivo de Kennedy se cumplió en la misión Apolo 11 cuando los astronautas Neil Armstrong y Buzz Aldrin aterrizaron su Módulo Lunar Apolo (LM) el 20 de julio de 1969 y caminaron sobre la superficie lunar, mientras que Michael Collins permaneció en órbita lunar en el módulo de comando y servicio (CSM), y los tres aterrizaron de manera segura en la Tierra en el Océano Pacífico el 24 de julio. Cinco misiones Apolo posteriores también aterrizaron astronautas en la Luna, la última, Apolo 17 , en diciembre de 1972. En estos seis vuelos espaciales, doce personas caminaron sobre la Luna .
La misión Apollo se desarrolló entre 1961 y 1972, y su primer vuelo tripulado tuvo lugar en 1968. En 1967 sufrió un importante revés, cuando un incendio en la cabina del Apollo 1 mató a toda la tripulación durante una prueba previa al lanzamiento. Tras el primer aterrizaje exitoso, quedaba suficiente equipo de vuelo para nueve aterrizajes posteriores con un plan para una exploración geológica y astrofísica lunar prolongada . Los recortes presupuestarios obligaron a cancelar tres de ellos. Cinco de las seis misiones restantes lograron aterrizajes exitosos, pero el aterrizaje del Apollo 13 tuvo que ser abortado después de que un tanque de oxígeno explotara en el camino a la Luna, lo que paralizó el CSM. La tripulación apenas logró regresar a salvo a la Tierra utilizando el módulo lunar como "bote salvavidas" en el viaje de regreso. Apolo utilizó la familia de cohetes Saturno como vehículos de lanzamiento, que también se utilizaron para un Programa de Aplicaciones Apolo , que consistió en Skylab , una estación espacial que apoyó tres misiones tripuladas en 1973-1974, y el Proyecto de Prueba Apolo-Soyuz , una misión conjunta de órbita terrestre baja de Estados Unidos y la Unión Soviética en 1975.
La misión Apollo marcó varios hitos importantes en materia de vuelos espaciales tripulados . Es la única que envía misiones tripuladas más allá de la órbita baja de la Tierra . La Apollo 8 fue la primera nave espacial tripulada en orbitar otro cuerpo celeste, y la Apollo 11 fue la primera nave espacial tripulada en aterrizar humanos en uno de ellos.
En total, el programa Apolo trajo de regreso a la Tierra 382 kg de rocas y suelo lunares, lo que contribuyó en gran medida a la comprensión de la composición y la historia geológica de la Luna. El programa sentó las bases para la posterior capacidad de la NASA para realizar vuelos espaciales tripulados y financió la construcción de su Centro Espacial Johnson y el Centro Espacial Kennedy . El programa Apolo también impulsó avances en muchas áreas de la tecnología relacionadas con la cohetería y los vuelos espaciales tripulados, incluida la aviónica , las telecomunicaciones y las computadoras.
El programa recibió el nombre de Apolo , el dios griego de la luz, la música y el Sol, por parte del director de la NASA Abe Silverstein , quien más tarde dijo: "Estaba nombrando la nave espacial como nombraría a mi bebé". [3] Silverstein eligió el nombre en su casa una noche, a principios de 1960, porque sintió que "Apolo montando su carro a través del Sol era apropiado para la gran escala del programa propuesto". [4]
El contexto de esto fue que el programa se centró en sus inicios principalmente en el desarrollo de una nave espacial tripulada avanzada, el módulo de comando y servicio Apollo , que sucedería al programa Mercury . Un aterrizaje lunar se convirtió en el foco del programa recién en 1961. [5] A partir de entonces, el Proyecto Gemini siguió al programa Mercury para probar y estudiar tecnología avanzada de vuelos espaciales tripulados.
El programa Apolo fue concebido durante la administración de Eisenhower a principios de 1960, como continuación del Proyecto Mercury. Mientras que la cápsula Mercury sólo podía llevar a un astronauta en una misión orbital terrestre limitada, el Apolo llevaría a tres. Las posibles misiones incluían el transporte de tripulaciones a una estación espacial , vuelos circunlunares y, en última instancia, aterrizajes tripulados en la Luna .
En julio de 1960, el administrador adjunto de la NASA, Hugh L. Dryden, anunció el programa Apolo a los representantes de la industria en una serie de conferencias del Grupo de Trabajo Espacial . Se establecieron especificaciones preliminares para una nave espacial con una cabina de módulo de misión separada del módulo de comando (cabina de pilotaje y reentrada), y un módulo de propulsión y equipamiento . El 30 de agosto, se anunció un concurso de estudios de viabilidad y el 25 de octubre se adjudicaron tres contratos de estudio a General Dynamics/Convair , General Electric y Glenn L. Martin Company . Mientras tanto, la NASA realizó sus propios estudios de diseño de naves espaciales internos dirigidos por Maxime Faget , para que sirvieran como indicador para juzgar y monitorear los tres diseños de la industria. [6]
En noviembre de 1960, John F. Kennedy fue elegido presidente después de una campaña que prometía superioridad estadounidense sobre la Unión Soviética en los campos de exploración espacial y defensa antimisiles . Hasta la elección de 1960, Kennedy había estado hablando en contra de la " brecha de misiles " que él y muchos otros senadores dijeron que se había desarrollado entre la Unión Soviética y los Estados Unidos debido a la inacción del presidente Eisenhower. [7] Más allá del poder militar, Kennedy utilizó la tecnología aeroespacial como un símbolo de prestigio nacional, prometiendo hacer de los EE. UU. no "primero sino, primero y, primero si, sino primero y punto". [8] A pesar de la retórica de Kennedy, no tomó inmediatamente una decisión sobre el estado del programa Apolo una vez que se convirtió en presidente. Sabía poco sobre los detalles técnicos del programa espacial, y se desanimó por el compromiso financiero masivo requerido por un alunizaje tripulado. [9] Cuando el recién nombrado administrador de la NASA, James E. Webb, solicitó un aumento del presupuesto del 30 por ciento para su agencia, Kennedy apoyó una aceleración del programa de grandes cohetes de la NASA, pero aplazó una decisión sobre la cuestión más amplia. [10]
El 12 de abril de 1961, el cosmonauta soviético Yuri Gagarin se convirtió en la primera persona en volar al espacio, lo que reforzó los temores estadounidenses de quedarse atrás en una competencia tecnológica con la Unión Soviética. En una reunión del Comité de Ciencia y Astronáutica de la Cámara de Representantes de Estados Unidos un día después del vuelo de Gagarin, muchos congresistas prometieron su apoyo a un programa de emergencia destinado a garantizar que Estados Unidos se pusiera al día. [11] Kennedy fue cauto en su respuesta a la noticia y se negó a comprometerse con la respuesta de Estados Unidos a los soviéticos. [12]
El 20 de abril, Kennedy envió un memorando al vicepresidente Lyndon B. Johnson , pidiéndole que investigara el estado del programa espacial de Estados Unidos y los programas que podrían ofrecer a la NASA la oportunidad de ponerse al día. [13] [14] Johnson respondió aproximadamente una semana después, concluyendo que "no estamos haciendo el máximo esfuerzo ni logrando los resultados necesarios si este país va a alcanzar una posición de liderazgo". [15] [16] Su memorando concluía que un aterrizaje tripulado en la Luna estaba lo suficientemente lejos en el futuro como para que fuera probable que Estados Unidos lo lograra primero. [15]
El 25 de mayo de 1961, veinte días después del primer vuelo espacial tripulado estadounidense, el Freedom 7 , Kennedy propuso el alunizaje tripulado en un Mensaje Especial al Congreso sobre Necesidades Nacionales Urgentes :
Ahora es el momento de dar pasos más largos, de emprender una nueva gran empresa estadounidense, de que esta nación asuma un papel claramente protagónico en los logros espaciales, que en muchos sentidos pueden ser la clave de nuestro futuro en la Tierra.
... Creo que esta nación debería comprometerse a alcanzar el objetivo, antes de que termine esta década, de llevar un hombre a la Luna y regresar sano y salvo a la Tierra. Ningún proyecto espacial en este período será más impresionante para la humanidad, ni más importante en la exploración de largo alcance del espacio; y ninguno será tan difícil o costoso de llevar a cabo. [17] [a]
En el momento de la propuesta de Kennedy, sólo un estadounidense había volado al espacio —menos de un mes antes— y la NASA aún no había enviado a ningún astronauta a la órbita. Incluso algunos empleados de la NASA dudaban de que el ambicioso objetivo de Kennedy pudiera cumplirse. [18] En 1963, Kennedy incluso estuvo cerca de aceptar una misión conjunta de Estados Unidos y la URSS a la Luna, para eliminar la duplicación de esfuerzos. [19]
Con el objetivo claro de que un aterrizaje tripulado sustituyera a los objetivos más nebulosos de las estaciones espaciales y los vuelos circunlunares, la NASA decidió que, para avanzar rápidamente, descartaría los diseños de estudios de viabilidad de Convair, GE y Martin, y procedería con el diseño del módulo de mando y servicio de Faget. Se determinó que el módulo de misión sólo sería útil como una habitación adicional y, por lo tanto, innecesario. [20] Utilizaron el diseño de Faget como especificación para otra competición de licitaciones de adquisición de naves espaciales en octubre de 1961. El 28 de noviembre de 1961, se anunció que North American Aviation había ganado el contrato, aunque su oferta no fue calificada tan buena como la propuesta de Martin. Webb, Dryden y Robert Seamans la eligieron de preferencia debido a la asociación más larga de North American con la NASA y su predecesora . [21]
El aterrizaje de seres humanos en la Luna a finales de 1969 exigió el estallido más repentino de creatividad tecnológica y el mayor compromiso de recursos (25.000 millones de dólares; 182.000 millones de dólares en dólares estadounidenses de 2023) [22] jamás realizado por nación alguna en tiempos de paz. En su apogeo, el programa Apolo empleó a 400.000 personas y requirió el apoyo de más de 20.000 empresas industriales y universidades. [23]
El 1 de julio de 1960, la NASA estableció el Centro Marshall de Vuelos Espaciales (MSFC) en Huntsville, Alabama . El MSFC diseñó los vehículos de lanzamiento Saturno de clase de carga pesada , que serían necesarios para el Apolo. [24]
Quedó claro que la gestión del programa Apolo superaría las capacidades del Grupo de Tareas Espaciales de Robert R. Gilruth , que había estado dirigiendo el programa espacial tripulado del país desde el Centro de Investigación Langley de la NASA . Así que a Gilruth se le dio autoridad para hacer crecer su organización hasta convertirla en un nuevo centro de la NASA, el Centro de Naves Espaciales Tripuladas (MSC). Se eligió un sitio en Houston , Texas, en un terreno donado por la Universidad Rice , y el administrador Webb anunció la conversión el 19 de septiembre de 1961. [25] También estaba claro que la NASA pronto superaría su práctica de controlar las misiones desde sus instalaciones de lanzamiento de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida, por lo que se incluiría un nuevo Centro de Control de Misiones en el MSC. [26]
En septiembre de 1962, cuando dos astronautas del Proyecto Mercury ya habían orbitado la Tierra, Gilruth había trasladado su organización a un espacio alquilado en Houston y la construcción de las instalaciones del MSC estaba en marcha. Kennedy visitó Rice para reiterar su desafío en un famoso discurso :
Pero ¿por qué, dicen algunos, la Luna? ¿Por qué la elegimos como meta? Y bien podrían preguntarse, ¿por qué escalar la montaña más alta ? ¿Por qué, hace 35 años, cruzar el Atlántico en avión ? ... Elegimos ir a la Luna. Elegimos ir a la Luna en esta década y hacer las otras cosas, no porque sean fáciles, sino porque son difíciles; porque esa meta servirá para organizar y medir lo mejor de nuestras energías y habilidades; porque ese es un desafío que estamos dispuestos a aceptar, uno que no estamos dispuestos a posponer y uno que tenemos la intención de ganar ... [27] [b]
El MSC se completó en septiembre de 1963. El Congreso de los EE. UU. le cambió el nombre en honor a Lyndon Johnson poco después de su muerte en 1973. [28]
También quedó claro que las instalaciones de lanzamiento de Cañaveral en Florida se quedarían pequeñas para el Apolo . Los dos complejos de lanzamiento más nuevos ya se estaban construyendo para los cohetes Saturno I y IB en el extremo más septentrional: LC-34 y LC-37 . Pero se necesitaría una instalación aún más grande para el gigantesco cohete requerido para la misión lunar tripulada, por lo que la adquisición de tierras se inició en julio de 1961 para un Centro de Operaciones de Lanzamiento (LOC) inmediatamente al norte de Cañaveral en Merritt Island . El diseño, desarrollo y construcción del centro estuvo a cargo de Kurt H. Debus , miembro del equipo original de ingeniería de cohetes V-2 de Wernher von Braun . Debus fue nombrado primer director del LOC. [29] La construcción comenzó en noviembre de 1962. Tras la muerte de Kennedy , el presidente Johnson emitió una orden ejecutiva el 29 de noviembre de 1963 para cambiar el nombre del LOC y Cabo Cañaveral en honor a Kennedy. [30]
El LOC incluía el Complejo de Lanzamiento 39 , un Centro de Control de Lanzamiento y un Edificio de Ensamblaje Vertical (VAB) de 130 millones de pies cúbicos (3.700.000 m3). [ 31 ] en el que el vehículo espacial (vehículo de lanzamiento y nave espacial) se ensamblaría en una plataforma de lanzamiento móvil y luego se movería mediante un transportador de orugas a una de varias plataformas de lanzamiento. Aunque se planearon al menos tres plataformas, solo dos, designadas A y B, se completaron en octubre de 1965. El LOC también incluía un Edificio de Operaciones y Verificación (OCB) en el que se recibieron inicialmente las naves espaciales Gemini y Apollo antes de ser acopladas a sus vehículos de lanzamiento. La nave espacial Apollo podría probarse en dos cámaras de vacío capaces de simular la presión atmosférica a altitudes de hasta 250.000 pies (76 km), que es casi un vacío. [32] [33]
El administrador Webb se dio cuenta de que para mantener los costos del Apolo bajo control, tenía que desarrollar mayores habilidades de gestión de proyectos en su organización, por lo que reclutó a George E. Mueller para un trabajo de alta gerencia. Mueller aceptó, con la condición de que tuviera voz y voto en la reorganización de la NASA necesaria para administrar eficazmente el Apolo. Webb luego trabajó con el administrador asociado (más tarde administrador adjunto) Seamans para reorganizar la Oficina de Vuelos Espaciales Tripulados (OMSF). [34] El 23 de julio de 1963, Webb anunció el nombramiento de Mueller como administrador asociado adjunto para vuelos espaciales tripulados, para reemplazar al entonces administrador asociado D. Brainerd Holmes tras su jubilación efectiva el 1 de septiembre. Bajo la reorganización de Webb, los directores del Centro de Naves Espaciales Tripuladas ( Gilruth ), el Centro Marshall de Vuelos Espaciales ( von Braun ) y el Centro de Operaciones de Lanzamiento ( Debus ) reportaron a Mueller. [35]
Basándose en su experiencia en la industria de los proyectos de misiles de la Fuerza Aérea, Mueller se dio cuenta de que se podían encontrar algunos gerentes capacitados entre los oficiales de alto rango de la Fuerza Aérea de los EE. UU. , por lo que obtuvo el permiso de Webb para reclutar al general Samuel C. Phillips , quien se ganó una reputación por su gestión eficaz del programa Minuteman , como controlador del programa OMSF. El oficial superior de Phillips, Bernard A. Schriever, aceptó prestar a Phillips a la NASA, junto con un equipo de oficiales bajo su mando, con la condición de que Phillips fuera nombrado director del Programa Apolo. Mueller estuvo de acuerdo, y Phillips dirigió el Apolo desde enero de 1964, hasta que logró el primer aterrizaje humano en julio de 1969, después de lo cual regresó al servicio de la Fuerza Aérea. [36]
Charles Fishman, en One Giant Leap , estimó el número de personas y organizaciones involucradas en el programa Apolo en "410.000 hombres y mujeres en unas 20.000 empresas diferentes que contribuyeron al esfuerzo". [37]
Una vez que Kennedy definió un objetivo, los planificadores de la misión Apolo se enfrentaron al desafío de diseñar una nave espacial que pudiera alcanzarlo y al mismo tiempo minimizar el riesgo para la vida humana, limitar los costos y no exceder los límites en cuanto a tecnología y habilidad de los astronautas. Se consideraron cuatro posibles modos de misión:
A principios de 1961, el ascenso directo era generalmente el modo de misión preferido en la NASA. Muchos ingenieros temían que el encuentro y el acoplamiento, maniobras que no se habían intentado en la órbita terrestre , fueran casi imposibles en la órbita lunar . Los defensores de la LOR, incluido John Houbolt en el Centro de Investigación Langley, enfatizaron las importantes reducciones de peso que ofrecía el enfoque LOR. A lo largo de 1960 y 1961, Houbolt hizo campaña por el reconocimiento de la LOR como una opción viable y práctica. Eludiendo la jerarquía de la NASA, envió una serie de memorandos e informes sobre el tema al administrador asociado Robert Seamans; aunque reconoció que hablaba "un poco como una voz en el desierto", Houbolt abogó por que la LOR no se descartara en los estudios sobre la cuestión. [42]
El establecimiento por parte de Seamans de un comité ad hoc encabezado por su asistente técnico especial Nicholas E. Golovin en julio de 1961, para recomendar un vehículo de lanzamiento para ser utilizado en el programa Apolo, representó un punto de inflexión en la decisión del modo de misión de la NASA. [43] Este comité reconoció que el modo elegido era una parte importante de la elección del vehículo de lanzamiento, y recomendó a favor de un modo híbrido EOR-LOR. Su consideración de LOR, así como el trabajo incesante de Houbolt, jugó un papel importante en la publicidad de la viabilidad del enfoque. A finales de 1961 y principios de 1962, los miembros del Centro de Naves Espaciales Tripuladas comenzaron a apoyar a LOR, incluido el recién contratado subdirector de la Oficina de Vuelos Espaciales Tripulados, Joseph Shea , quien se convirtió en un defensor de LOR. [44] Los ingenieros del Centro Marshall de Vuelos Espaciales (MSFC), que estaban muy interesados en el ascenso directo, tardaron más tiempo en convencerse de sus méritos, pero su conversión fue anunciada por Wernher von Braun en una reunión informativa el 7 de junio de 1962. [45]
Pero incluso después de que la NASA alcanzara un acuerdo interno, la cosa estaba lejos de ser tranquila. El asesor científico de Kennedy, Jerome Wiesner , que había expresado su oposición a los vuelos espaciales tripulados a Kennedy antes de que el presidente asumiera el cargo, [46] y se había opuesto a la decisión de llevar gente a la Luna, contrató a Golovin, que había dejado la NASA, para presidir su propio "Panel de Vehículos Espaciales", aparentemente para supervisar, pero en realidad para cuestionar las decisiones de la NASA sobre el vehículo de lanzamiento Saturno V y LOR, obligando a Shea, Seamans e incluso a Webb a defenderse, retrasando su anuncio formal a la prensa el 11 de julio de 1962 y obligando a Webb a seguir cubriendo la decisión como "provisional". [47]
Wiesner mantuvo la presión, incluso haciendo público el desacuerdo durante una visita de dos días del presidente al Centro Marshall de Vuelos Espaciales en septiembre . Wiesner soltó "No, eso no es bueno" frente a la prensa, durante una presentación de von Braun. Webb intervino y defendió a von Braun, hasta que Kennedy puso fin a la disputa al afirmar que el asunto "aún estaba sujeto a una revisión final". Webb se mantuvo firme y emitió una solicitud de propuestas a los contratistas candidatos para el Módulo de Excursión Lunar (LEM). Wiesner finalmente cedió, no dispuesto a resolver la disputa de una vez por todas en la oficina de Kennedy, debido a la participación del presidente en la Crisis de los Misiles de Cuba de octubre y el temor al apoyo de Kennedy a Webb. La NASA anunció la selección de Grumman como contratista del LEM en noviembre de 1962. [48]
El historiador espacial James Hansen concluye que:
Si la NASA no hubiera adoptado en 1962 esta opinión minoritaria sostenida obstinadamente, Estados Unidos podría haber llegado a la Luna, pero es casi seguro que no lo habría logrado antes de finales de los años 1960, la fecha fijada por el presidente Kennedy. [49]
El método LOR tenía la ventaja de permitir que la nave espacial de aterrizaje se utilizara como un "bote salvavidas" en caso de una falla de la nave de mando. Algunos documentos prueban que esta teoría se discutió antes y después de que se eligiera el método. En 1964, un estudio del MSC concluyó: "El LM [como bote salvavidas] ... finalmente se abandonó, porque no se pudo identificar ningún fallo razonable del CSM que prohibiera el uso del SPS ". [50] Irónicamente, un fallo de este tipo ocurrió en el Apolo 13 cuando una explosión del tanque de oxígeno dejó al CSM sin energía eléctrica. El módulo lunar proporcionó propulsión, energía eléctrica y soporte vital para llevar a la tripulación a casa de manera segura. [51]
El diseño preliminar de Faget para la misión Apollo empleaba un módulo de mando en forma de cono, apoyado por uno de los varios módulos de servicio que proporcionaban propulsión y energía eléctrica, de tamaño adecuado para las misiones de la estación espacial, cislunar y de aterrizaje lunar. Una vez que el objetivo de aterrizaje en la Luna de Kennedy se hizo oficial, comenzó el diseño detallado de un módulo de mando y servicio (CSM) en el que la tripulación pasaría toda la misión de ascenso directo y despegaría de la superficie lunar para el viaje de regreso, después de ser aterrizada suavemente por un módulo de propulsión de aterrizaje más grande. La elección final del punto de encuentro en la órbita lunar cambió el papel del CSM al de transbordador translunar utilizado para transportar a la tripulación, junto con una nueva nave espacial, el Módulo de Excursión Lunar (LEM, más tarde abreviado como LM (Lunar Module) pero que todavía se pronuncia / ˈ l ɛ m / ) que llevaría a dos personas a la superficie lunar y las devolvería al CSM. [52]
El módulo de mando (CM) era la cabina cónica de la tripulación, diseñada para llevar a tres astronautas desde el lanzamiento hasta la órbita lunar y de regreso a un aterrizaje en el océano de la Tierra. Fue el único componente de la nave espacial Apolo que sobrevivió sin grandes cambios de configuración a medida que el programa evolucionó a partir de los primeros diseños de estudio de Apolo. Su exterior estaba cubierto con un escudo térmico ablativo y tenía sus propios motores de sistema de control de reacción (RCS) para controlar su actitud y dirigir su camino de entrada a la atmósfera . Se llevaban paracaídas para ralentizar su descenso hasta el amerizaje. El módulo tenía 11,42 pies (3,48 m) de altura, 12,83 pies (3,91 m) de diámetro y pesaba aproximadamente 12.250 libras (5.560 kg). [53]
Un módulo de servicio cilíndrico (SM) soportaba el módulo de mando, con un motor de propulsión de servicio y un RCS con propulsores, y un sistema de generación de energía de pila de combustible con reactivos de hidrógeno líquido y oxígeno líquido . Se utilizó una antena de banda S de alta ganancia para las comunicaciones de larga distancia en los vuelos lunares. En las misiones lunares prolongadas, se transportó un paquete de instrumentos científicos orbitales. El módulo de servicio fue descartado justo antes del reingreso. El módulo tenía 24,6 pies (7,5 m) de largo y 12,83 pies (3,91 m) de diámetro. La versión inicial de vuelo lunar pesaba aproximadamente 51.300 libras (23.300 kg) completamente cargada, mientras que una versión posterior diseñada para transportar un paquete de instrumentos científicos en órbita lunar pesaba poco más de 54.000 libras (24.000 kg). [53]
North American Aviation ganó el contrato para construir el CSM, y también la segunda etapa del vehículo de lanzamiento Saturno V para la NASA. Debido a que el diseño del CSM comenzó antes de la selección de la órbita lunar, el motor de propulsión de servicio fue dimensionado para levantar el CSM de la Luna, y por lo tanto fue sobredimensionado a aproximadamente el doble del empuje requerido para el vuelo translunar. [54] Además, no había ninguna disposición para acoplarse con el módulo lunar. Un estudio de definición del programa de 1964 concluyó que el diseño inicial debería continuar como Bloque I, que se utilizaría para las pruebas iniciales, mientras que el Bloque II, la nave espacial lunar real, incorporaría el equipo de acoplamiento y aprovecharía las lecciones aprendidas en el desarrollo del Bloque I. [52]
El módulo lunar Apolo (LM) fue diseñado para descender de la órbita lunar para aterrizar dos astronautas en la Luna y llevarlos de vuelta a la órbita para reunirse con el módulo de mando. No fue diseñado para volar a través de la atmósfera terrestre o regresar a la Tierra, su fuselaje fue diseñado sin consideraciones aerodinámicas y era de una construcción extremadamente ligera. Constaba de etapas de ascenso y descenso separadas, cada una con su propio motor. La etapa de descenso contenía almacenamiento para el propulsor de descenso, consumibles para la estancia en superficie y equipo de exploración de superficie. La etapa de ascenso contenía la cabina de la tripulación, el propulsor de ascenso y un sistema de control de reacción. El modelo inicial de LM pesaba aproximadamente 33.300 libras (15.100 kg) y permitía estancias en superficie de hasta unas 34 horas. Un módulo lunar extendido pesaba más de 36.200 libras (16.400 kg) y permitía estancias en superficie de más de tres días. [53] El contrato para el diseño y construcción del módulo lunar fue adjudicado a Grumman Aircraft Engineering Corporation , y el proyecto fue supervisado por Thomas J. Kelly . [55]
Antes de que comenzara el programa Apolo, Wernher von Braun y su equipo de ingenieros de cohetes habían empezado a trabajar en los planes para vehículos de lanzamiento de gran tamaño, la serie Saturno y la aún mayor serie Nova . En medio de estos planes, von Braun fue transferido del Ejército a la NASA y fue nombrado Director del Centro Marshall de Vuelos Espaciales. El plan inicial de ascenso directo para enviar el módulo de mando y servicio Apolo de tres personas directamente a la superficie lunar, sobre una gran etapa de cohete de descenso, requeriría un lanzador de clase Nova, con una capacidad de carga lunar de más de 180.000 libras (82.000 kg). [56] La decisión del 11 de junio de 1962 de utilizar el encuentro en órbita lunar permitió que el Saturno V sustituyera al Nova, y el MSFC procedió a desarrollar la familia de cohetes Saturno para Apolo. [57]
Dado que Apolo, al igual que Mercury, utilizó más de un vehículo de lanzamiento para misiones espaciales, la NASA utilizó números de serie de combinación de nave espacial y vehículo de lanzamiento: AS-10x para Saturno I, AS-20x para Saturno IB y AS-50x para Saturno V (compárese Mercury-Redstone 3 , Mercury-Atlas 6 ) para designar y planificar todas las misiones, en lugar de numerarlas secuencialmente como en el Proyecto Géminis. Esto cambió cuando comenzaron los vuelos humanos. [58]
Dado que Apollo, al igual que Mercury, requeriría un sistema de escape de lanzamiento (LES) en caso de un fallo en el lanzamiento, se requirió un cohete relativamente pequeño para las pruebas de vuelo de calificación de este sistema. Se requeriría un cohete más grande que el Little Joe utilizado por Mercury, por lo que el Little Joe II fue construido por General Dynamics / Convair . Después de un vuelo de prueba de calificación en agosto de 1963 , [59] se realizaron cuatro vuelos de prueba LES ( A-001 a 004 ) en el White Sands Missile Range entre mayo de 1964 y enero de 1966. [60]
El Saturno I, el primer vehículo de lanzamiento de carga pesada de Estados Unidos, fue inicialmente planeado para lanzar CSM parcialmente equipados en pruebas de órbita baja terrestre. La primera etapa SI quemó RP-1 con oxidante de oxígeno líquido (LOX) en ocho motores Rocketdyne H-1 agrupados , para producir 1.500.000 libras-fuerza (6.670 kN) de empuje. La segunda etapa S-IV utilizó seis motores Pratt & Whitney RL-10 alimentados con hidrógeno líquido con 90.000 libras-fuerza (400 kN) de empuje. La tercera etapa SV voló inactivamente en el Saturno I cuatro veces. [61]
Los primeros cuatro vuelos de prueba del Saturno I se lanzaron desde el LC-34, con solo la primera etapa activa, que transportaba etapas superiores de prueba llenas de agua. El primer vuelo con un S-IV activo se lanzó desde el LC-37. A esto le siguieron cinco lanzamientos de CSM estándar (designados AS-101 a AS-105 ) en órbita en 1964 y 1965. Los últimos tres de estos apoyaron aún más el programa Apolo al transportar también satélites Pegasus , que verificaron la seguridad del entorno translunar midiendo la frecuencia y la gravedad de los impactos de micrometeoritos . [62]
En septiembre de 1962, la NASA planeó lanzar cuatro vuelos tripulados de CSM en el Saturno I desde finales de 1965 hasta 1966, simultáneamente con el Proyecto Gemini. La capacidad de carga útil de 22.500 libras (10.200 kg) [63] habría limitado severamente los sistemas que podrían incluirse, por lo que en octubre de 1963 se tomó la decisión de utilizar el Saturno IB mejorado para todos los vuelos orbitales terrestres tripulados. [64]
El Saturno IB era una versión mejorada del Saturno I. La primera etapa S-IB aumentó el empuje a 1.600.000 libras-fuerza (7.120 kN) al mejorar el motor H-1. La segunda etapa reemplazó al S-IV con el S-IVB-200 , impulsado por un solo motor J-2 que quemaba combustible de hidrógeno líquido con LOX, para producir 200.000 libras-fuerza (890 kN ) de empuje. [65] Una versión reiniciable del S-IVB se utilizó como la tercera etapa del Saturno V. El Saturno IB podía enviar más de 40.000 libras (18.100 kg) a la órbita baja terrestre, suficiente para un CSM parcialmente alimentado o el LM. [66] Los vehículos de lanzamiento y vuelos del Saturno IB fueron designados con un número de serie AS-200, "AS" indicando "Apollo Saturn" y el "2" indicando el segundo miembro de la familia de cohetes Saturn. [67]
Los vehículos de lanzamiento y los vuelos del Saturno V se designaron con un número de serie AS-500, "AS" indicando "Apollo Saturn" y el "5" indicando Saturno V. [67] El Saturno V de tres etapas fue diseñado para enviar un CSM y LM completamente cargados a la Luna. Tenía 33 pies (10,1 m) de diámetro y 363 pies (110,6 m) de altura con su carga útil lunar de 96.800 libras (43.900 kg). Su capacidad aumentó a 103.600 libras (47.000 kg) para los posteriores aterrizajes lunares avanzados. La primera etapa S-IC quemó RP-1/LOX para un empuje nominal de 7.500.000 libras-fuerza (33.400 kN), que se actualizó a 7.610.000 libras-fuerza (33.900 kN). La segunda y tercera etapas quemaron hidrógeno líquido; La tercera etapa fue una versión modificada del S-IVB, con empuje aumentado a 230.000 libras-fuerza (1.020 kN) y capacidad para reiniciar el motor para inyección translunar después de alcanzar una órbita de estacionamiento . [68]
El director de operaciones de la tripulación de vuelo de la NASA durante el programa Apolo fue Donald K. "Deke" Slayton , uno de los astronautas originales del Mercury Seven que fue puesto en tierra por razones médicas en septiembre de 1962 debido a un soplo cardíaco . Slayton fue responsable de realizar todas las asignaciones de tripulación de Gemini y Apolo. [69]
Treinta y dos astronautas fueron asignados a misiones de vuelo en el programa Apolo. Veinticuatro de ellos abandonaron la órbita de la Tierra y volaron alrededor de la Luna entre diciembre de 1968 y diciembre de 1972 (tres de ellos dos veces). La mitad de los 24 caminaron sobre la superficie de la Luna, aunque ninguno de ellos regresó a ella después de aterrizar una vez. Uno de los caminantes lunares era un geólogo entrenado. De los 32, Gus Grissom , Ed White y Roger Chaffee murieron durante una prueba terrestre en preparación para la misión Apolo 1. [58]
Los astronautas del Apolo fueron elegidos entre los veteranos del Proyecto Mercury y Gemini, además de dos grupos de astronautas posteriores. Todas las misiones fueron comandadas por veteranos del Gemini o Mercury. Las tripulaciones de todos los vuelos de desarrollo (excepto los vuelos de desarrollo del CSM en órbita terrestre) hasta los dos primeros aterrizajes en el Apolo 11 y el Apolo 12 , incluyeron al menos dos (a veces tres) veteranos del Gemini. Harrison Schmitt , un geólogo, fue el primer astronauta científico de la NASA en volar al espacio, y aterrizó en la Luna en la última misión, el Apolo 17. Schmitt participó en el entrenamiento de geología lunar de todas las tripulaciones de aterrizaje del Apolo. [70]
La NASA otorgó a los 32 astronautas su más alto honor, la Medalla de Servicio Distinguido , otorgada por "servicio distinguido, habilidad o coraje", y "contribución personal que represente un progreso sustancial para la misión de la NASA". Las medallas fueron otorgadas póstumamente a Grissom, White y Chaffee en 1969, luego a las tripulaciones de todas las misiones desde el Apolo 8 en adelante. La tripulación que voló la primera misión de prueba orbital terrestre , el Apolo 7 , Walter M. Schirra , Donn Eisele y Walter Cunningham , recibió la Medalla de Servicio Excepcional de la NASA , de menor rango , debido a problemas de disciplina con las órdenes del director de vuelo durante su vuelo. En octubre de 2008, el administrador de la NASA decidió otorgarles las Medallas de Servicio Distinguido. Para Schirra y Eisele, esto fue póstumamente. [71]
Se planeó que la primera misión de aterrizaje lunar se llevara a cabo: [72]
En 1966, se lanzaron dos CSM del Bloque I desde la LC-34 en vuelos suborbitales con el Saturno IB. El primero, AS-201 , lanzado el 26 de febrero, alcanzó una altitud de 265,7 millas náuticas (492,1 km) y amerizó a 4.577 millas náuticas (8.477 km) de altitud en el océano Atlántico . [78] El segundo, AS-202 , el 25 de agosto, alcanzó una altitud de 617,1 millas náuticas (1.142,9 km) y se recuperó a 13.900 millas náuticas (25.700 km) de altitud en el océano Pacífico. Estos vuelos validaron el motor del módulo de servicio y el escudo térmico del módulo de mando. [79]
Un tercer vuelo de prueba del Saturno IB, el AS-203 , lanzado desde la plataforma 37, entró en órbita para apoyar el diseño de la capacidad de reinicio de la etapa superior S-IVB necesaria para el Saturno V. Llevaba un cono de morro en lugar de la nave espacial Apolo, y su carga útil era el combustible de hidrógeno líquido sin quemar, cuyo comportamiento los ingenieros midieron con sensores de temperatura y presión, y una cámara de televisión. Este vuelo tuvo lugar el 5 de julio, antes del AS-202, que se retrasó debido a problemas para preparar la nave espacial Apolo para el vuelo. [80]
Se planearon dos misiones orbitales tripuladas del Bloque I CSM: AS-204 y AS-205. Los puestos de la tripulación del Bloque I se denominaban Piloto de mando, Piloto sénior y Piloto. El Piloto sénior asumiría las funciones de navegación, mientras que el Piloto funcionaría como ingeniero de sistemas. [81] Los astronautas llevarían una versión modificada del traje espacial Gemini . [82]
Después de un vuelo de prueba no tripulado del módulo lunar AS-206, una tripulación volaría el primer CSM y LM del Bloque II en una misión dual conocida como AS-207/208, o AS-278 (cada nave espacial se lanzaría en un Saturn IB separado). [83] Los puestos de la tripulación del Bloque II se denominaban Comandante, Piloto del módulo de mando y Piloto del módulo lunar. Los astronautas comenzarían a usar un nuevo traje espacial Apollo A6L , diseñado para adaptarse a la actividad extravehicular lunar (EVA). El casco con visera tradicional fue reemplazado por un tipo "pecera" transparente para una mayor visibilidad, y el traje EVA de superficie lunar incluiría una prenda interior refrigerada por agua. [84]
Deke Slayton , el astronauta de Mercury que se convirtió en director de operaciones de tripulación de vuelo para los programas Gemini y Apollo, seleccionó a la primera tripulación Apollo en enero de 1966, con Grissom como piloto de mando, White como piloto senior y el novato Donn F. Eisele como piloto. Pero Eisele se dislocó el hombro dos veces a bordo del avión de entrenamiento de ingravidez KC135 y tuvo que someterse a una cirugía el 27 de enero. Slayton lo reemplazó por Chaffee. [85] La NASA anunció la selección final de la tripulación para AS-204 el 21 de marzo de 1966, con la tripulación de respaldo compuesta por los veteranos de Gemini James McDivitt y David Scott , con el novato Russell L. "Rusty" Schweickart . El veterano de Mercury/Gemini Wally Schirra , Eisele y el novato Walter Cunningham fueron anunciados el 29 de septiembre como la tripulación principal para AS-205. [85]
En diciembre de 1966, la misión AS-205 fue cancelada, ya que la validación del CSM se llevaría a cabo en el primer vuelo de 14 días, y la AS-205 se habría dedicado a experimentos espaciales y no aportaría nuevos conocimientos de ingeniería sobre la nave espacial. Su Saturno IB fue asignado a la misión dual, ahora rebautizada como AS-205/208 o AS-258, planificada para agosto de 1967. McDivitt, Scott y Schweickart fueron promovidos a la tripulación principal de la AS-258, y Schirra, Eisele y Cunningham fueron reasignados como tripulación de respaldo del Apolo 1. [86]
Las naves espaciales para las misiones AS-202 y AS-204 fueron entregadas por North American Aviation al Centro Espacial Kennedy con una larga lista de problemas de equipamiento que tuvieron que ser corregidos antes del vuelo; estos retrasos hicieron que el lanzamiento de la AS-202 se retrasara respecto de la AS-203 y eliminaron las esperanzas de que la primera misión tripulada pudiera estar lista para su lanzamiento tan pronto como en noviembre de 1966, al mismo tiempo que la última misión Gemini. Finalmente, la fecha de vuelo prevista de la AS-204 se pospuso al 21 de febrero de 1967. [87]
North American Aviation fue el contratista principal no sólo del Apollo CSM, sino también de la segunda etapa del Saturno V S-II , y los retrasos en esta etapa retrasaron el primer vuelo no tripulado del Saturno V AS-501 desde finales de 1966 hasta noviembre de 1967. (El ensamblaje inicial del AS-501 tuvo que utilizar un carrete espaciador falso en lugar de la etapa). [88]
Los problemas con North American eran lo suficientemente graves a finales de 1965 como para que el administrador de vuelos espaciales tripulados, George Mueller, designara al director del programa Samuel Phillips para que encabezara un " equipo tigre " para investigar los problemas de North American e identificar correcciones. Phillips documentó sus hallazgos en una carta del 19 de diciembre al presidente de la NAA, Lee Atwood , con una carta enérgica de Mueller, y también hizo una presentación de los resultados a Mueller y al administrador adjunto Robert Seamans. [89] Mientras tanto, Grumman también estaba encontrando problemas con el módulo lunar, eliminando las esperanzas de que estuviera listo para el vuelo tripulado en 1967, poco después de los primeros vuelos tripulados del CSM. [90]
Grissom, White y Chaffee decidieron llamar a su vuelo Apolo 1 como una motivación para el primer vuelo tripulado. Se entrenaron y realizaron pruebas de su nave espacial en North American y en la cámara de altitud del Centro Espacial Kennedy. Se planeó una prueba de "desconexión" para enero, que simularía una cuenta regresiva de lanzamiento en LC-34 con la nave espacial pasando de la alimentación desde la plataforma a la alimentación interna. Si tenía éxito, esto sería seguido por una prueba de simulación de cuenta regresiva más rigurosa más cerca del lanzamiento del 21 de febrero, con la nave espacial y el vehículo de lanzamiento cargados de combustible. [91]
La prueba de desconexión de los tapones comenzó la mañana del 27 de enero de 1967 y de inmediato se vio plagada de problemas. Primero, la tripulación notó un olor extraño en sus trajes espaciales que retrasó el sellado de la escotilla. Luego, los problemas de comunicación frustraron a los astronautas y obligaron a detener la cuenta regresiva simulada. Durante esta suspensión, comenzó un incendio eléctrico en la cabina y se propagó rápidamente en la atmósfera de alta presión y 100% oxígeno. La presión aumentó lo suficiente debido al incendio como para que la pared interior de la cabina estallara, lo que permitió que el fuego estallara en el área de la plataforma y frustró los intentos de rescate de la tripulación. Los astronautas se asfixiaron antes de que se pudiera abrir la escotilla. [92]
La NASA convocó inmediatamente una junta de revisión de accidentes, supervisada por ambas cámaras del Congreso. Si bien la determinación de la responsabilidad por el accidente fue compleja, la junta de revisión concluyó que "existían deficiencias en el diseño, la mano de obra y el control de calidad del módulo de comando". [92] Ante la insistencia del administrador de la NASA, Webb, North American destituyó a Harrison Storms como director del programa del módulo de comando. [93] Webb también reasignó al director de la Oficina del Programa de la Nave Espacial Apolo (ASPO), Joseph Francis Shea , y lo reemplazó por George Low . [94]
Para remediar las causas del incendio, se realizaron cambios en la nave espacial Block II y en los procedimientos operativos, los más importantes de los cuales fueron el uso de una mezcla de nitrógeno y oxígeno en lugar de oxígeno puro antes y durante el lanzamiento, y la eliminación de los materiales inflamables de la cabina y de los trajes espaciales. [95] El diseño del Block II ya requería el reemplazo de la tapa de la escotilla tipo tapón del Block I por una puerta de apertura hacia afuera de liberación rápida. [95] La NASA interrumpió el programa tripulado del Block I, utilizando la nave espacial Block I solo para vuelos no tripulados del Saturno V. Los miembros de la tripulación también usarían exclusivamente trajes espaciales A7L Block II modificados y resistentes al fuego, y serían designados por los títulos del Block II, independientemente de si había o no un LM en el vuelo. [84]
El 24 de abril de 1967, Mueller publicó un esquema de numeración oficial de la misión Apolo, utilizando números secuenciales para todos los vuelos, tripulados o no tripulados. La secuencia comenzaría con Apolo 4 para cubrir los primeros tres vuelos no tripulados, mientras que se retiraría la designación Apolo 1 para honrar a la tripulación, según los deseos de sus viudas. [58] [96]
En septiembre de 1967, Mueller aprobó una secuencia de tipos de misiones que debían ser completadas con éxito para lograr el aterrizaje tripulado en la Luna. Cada paso debía ser completado con éxito antes de que se pudieran realizar los siguientes, y no se sabía cuántos intentos de cada misión serían necesarios; por lo tanto, se usaron letras en lugar de números. Las misiones A fueron la validación del Saturno V sin tripulación; B fue la validación del LM sin tripulación utilizando el Saturno IB; C fue la validación de la órbita terrestre del CSM tripulado utilizando el Saturno IB; D fue el primer vuelo CSM/LM tripulado (reemplazó al AS-258, utilizando un solo lanzamiento del Saturno V); E sería un vuelo CSM/LM en una órbita terrestre más alta; F sería la primera misión lunar, probando el LM en órbita lunar pero sin aterrizaje (un "ensayo general"); y G sería el primer aterrizaje tripulado. La lista de tipos cubría la exploración lunar posterior para incluir aterrizajes lunares H , I para misiones de reconocimiento orbital lunar y J para aterrizajes lunares de estadía prolongada. [97]
El retraso en el CSM causado por el incendio permitió a la NASA ponerse al día con la habilitación para uso humano del LM y del Saturno V. El Apolo 4 (AS-501) fue el primer vuelo sin tripulación del Saturno V, transportando un CSM Bloque I el 9 de noviembre de 1967. La capacidad del escudo térmico del módulo de comando para sobrevivir a una reentrada translunar se demostró utilizando el motor del módulo de servicio para estrellarlo contra la atmósfera a una velocidad de reentrada más alta que la velocidad habitual de reentrada en órbita terrestre.
El Apolo 5 (AS-204) fue el primer vuelo de prueba sin tripulación del LM en órbita terrestre, lanzado desde la plataforma 37 el 22 de enero de 1968 por el Saturno IB que se habría utilizado para el Apolo 1. Los motores del LM se probaron y reiniciaron con éxito, a pesar de un error de programación informática que interrumpió el encendido de la primera etapa de descenso. El motor de ascenso se encendió en modo de aborto, conocido como prueba de "fuego en el agujero", donde se encendió simultáneamente con el desembarco de la etapa de descenso. Aunque Grumman quería una segunda prueba sin tripulación, George Low decidió que el siguiente vuelo del LM sería tripulado. [98]
El 4 de abril de 1968, se realizó el Apollo 6 (AS-502), que llevaba un CSM y un artículo de prueba LM como lastre. La intención de esta misión era lograr una inyección translunar, seguida de cerca por un aborto simulado de retorno directo, utilizando el motor del módulo de servicio para lograr otra reentrada a alta velocidad. El Saturno V experimentó una oscilación pogo , un problema causado por la combustión no constante del motor, que dañó las líneas de combustible en la segunda y tercera etapa. Dos motores S-II se apagaron prematuramente, pero los motores restantes pudieron compensar. El daño al motor de la tercera etapa fue más grave, lo que impidió que se reiniciara para la inyección translunar. Los controladores de la misión pudieron utilizar el motor del módulo de servicio para repetir esencialmente el perfil de vuelo del Apollo 4. Basándose en el buen rendimiento del Apollo 6 y la identificación de soluciones satisfactorias a los problemas del Apollo 6, la NASA declaró que el Saturno V estaba listo para volar con tripulación, cancelando una tercera prueba sin tripulación. [99]
El Apolo 7 , lanzado desde la estación LC-34 el 11 de octubre de 1968, fue la misión C , tripulada por Schirra , Eisele y Cunningham . Fue un vuelo orbital terrestre de 11 días que probó los sistemas CSM. [100]
El Apollo 8 estaba previsto que fuera la misión D en diciembre de 1968, tripulada por McDivitt, Scott y Schweickart, lanzada en un Saturno V en lugar de dos Saturno IB. [101] En el verano había quedado claro que el LM no estaría listo a tiempo. En lugar de desperdiciar el Saturno V en otra simple misión en órbita terrestre, el director de ASPO, George Low, sugirió el paso audaz de enviar el Apollo 8 a orbitar la Luna, aplazando la misión D hasta la siguiente misión en marzo de 1969 y eliminando la misión E. Esto mantendría el programa en marcha. La Unión Soviética había enviado dos tortugas, gusanos de la harina, moscas del vino y otras formas de vida alrededor de la Luna el 15 de septiembre de 1968, a bordo del Zond 5 , y se creía que pronto podrían repetir la hazaña con cosmonautas humanos. [102] [103] La decisión no fue anunciada públicamente hasta la finalización exitosa del Apolo 7. Los veteranos de Gemini Frank Borman y Jim Lovell , y el novato William Anders capturaron la atención del mundo al realizar diez órbitas lunares en 20 horas, transmitir imágenes de televisión de la superficie lunar en la víspera de Navidad y regresar sanos y salvos a la Tierra. [104]
En marzo del año siguiente, el vuelo, encuentro y acoplamiento del LM se demostraron con éxito en órbita terrestre en el Apolo 9 , y Schweickart probó el traje EVA lunar completo con su sistema de soporte vital portátil (PLSS) fuera del LM. [105] La misión F se llevó a cabo con éxito en el Apolo 10 en mayo de 1969 por los veteranos de Gemini Thomas P. Stafford , John Young y Eugene Cernan . Stafford y Cernan llevaron el LM a 50.000 pies (15 km) de la superficie lunar. [106]
La misión G se logró en el Apolo 11 en julio de 1969 por una tripulación de veteranos Gemini compuesta exclusivamente por Neil Armstrong , Michael Collins y Buzz Aldrin . Armstrong y Aldrin realizaron el primer aterrizaje en el Mar de la Tranquilidad a las 20:17:40 UTC del 20 de julio de 1969. Pasaron un total de 21 horas y 36 minutos en la superficie y 2 horas y 31 minutos fuera de la nave espacial, [107] caminando sobre la superficie, tomando fotografías, recolectando muestras de material y desplegando instrumentos científicos automatizados, mientras enviaban continuamente televisión en blanco y negro a la Tierra. Los astronautas regresaron sanos y salvos el 24 de julio. [108]
Es un pequeño paso para el hombre, pero un gran salto para la humanidad.
— Neil Armstrong , justo después de pisar la superficie de la Luna [109]
En noviembre de 1969, Charles "Pete" Conrad se convirtió en la tercera persona en pisar la Luna, y lo hizo hablando de manera más informal que Armstrong:
¡Guau! Puede que haya sido un comentario breve para Neil , pero para mí es muy largo.
—Pete Conrad [110]
Conrad y el novato Alan L. Bean hicieron un aterrizaje de precisión del Apolo 12 a poca distancia de la sonda lunar no tripulada Surveyor 3 , que había aterrizado en abril de 1967 en el Océano de las Tormentas . El piloto del módulo de mando fue el veterano de Gemini Richard F. Gordon Jr. Conrad y Bean llevaron la primera cámara de televisión en color de la superficie lunar, pero se dañó cuando apuntó accidentalmente al Sol. Hicieron dos EVA que totalizaron 7 horas y 45 minutos. [107] En una, caminaron hasta el Surveyor, lo fotografiaron y quitaron algunas partes que regresaron a la Tierra. [111]
El lote contratado de 15 Saturno V fue suficiente para las misiones de aterrizaje lunar hasta el Apolo 20. Poco después del Apolo 11, la NASA publicó una lista preliminar de ocho sitios de aterrizaje más planificados después del Apolo 12, con planes para aumentar la masa del CSM y el LM para las últimas cinco misiones, junto con la capacidad de carga útil del Saturno V. Estas misiones finales combinarían los tipos I y J de la lista de 1967, lo que permitiría al CMP operar un paquete de sensores y cámaras orbitales lunares mientras sus compañeros estaban en la superficie, y les permitiría permanecer en la Luna durante más de tres días. Estas misiones también llevarían el Lunar Roving Vehicle (LRV), lo que aumentaría el área de exploración y permitiría el despegue televisado del LM. Además, el traje espacial Block II se revisó para las misiones extendidas para permitir una mayor flexibilidad y visibilidad para conducir el LRV. [112]
El éxito de los dos primeros aterrizajes permitió que las misiones restantes fueran tripuladas con un solo veterano como comandante, con dos novatos. El Apolo 13 lanzó a Lovell, Jack Swigert y Fred Haise en abril de 1970, rumbo a la formación Fra Mauro . Pero dos días después, un tanque de oxígeno líquido explotó, inutilizando el módulo de servicio y obligando a la tripulación a utilizar el LM como un "bote salvavidas" para regresar a la Tierra. Se convocó otra junta de revisión de la NASA para determinar la causa, que resultó ser una combinación de daño del tanque en la fábrica y un subcontratista que no fabricó un componente del tanque de acuerdo con las especificaciones de diseño actualizadas. [51] El Apolo fue puesto a tierra nuevamente, por el resto de 1970 mientras se rediseñaba el tanque de oxígeno y se agregaba uno adicional. [113]
En 1969, cuando se produjo el primer aterrizaje, se decidió utilizar un Saturno V ya existente para lanzar el laboratorio orbital Skylab, construido previamente en tierra, y así reemplazar el plan original de construirlo en órbita a partir de varios lanzamientos del Saturno IB; esto eliminó al Apolo 20. El presupuesto anual de la NASA también comenzó a reducirse a la luz del exitoso aterrizaje, y la NASA también tuvo que poner fondos a disposición para el desarrollo del próximo transbordador espacial . En 1971, se tomó la decisión de cancelar también las misiones 18 y 19. [114] Los dos Saturno V no utilizados se convirtieron en exhibiciones de museos en el Centro Espacial John F. Kennedy en Merritt Island, Florida, el Centro Espacial George C. Marshall en Huntsville , Alabama, la Instalación de Ensamblaje Michoud en Nueva Orleans , Luisiana, y el Centro Espacial Lyndon B. Johnson en Houston, Texas. [115]
Los recortes obligaron a los planificadores de la misión a reevaluar los lugares de aterrizaje planificados originalmente para lograr la recolección de muestras y datos geológicos más efectiva de las cuatro misiones restantes. Se había planeado que la Apolo 15 fuera la última de las misiones de la serie H, pero como solo quedarían dos misiones posteriores, se cambió por la primera de las tres misiones J. [116]
La misión Fra Mauro del Apolo 13 fue reasignada al Apolo 14 , comandada en febrero de 1971 por el veterano de Mercury Alan Shepard , con Stuart Roosa y Edgar Mitchell . [117] Esta vez la misión fue exitosa. Shepard y Mitchell pasaron 33 horas y 31 minutos en la superficie, [118] y completaron dos EVA con un total de 9 horas y 24 minutos, lo que fue un récord para la EVA más larga realizada por una tripulación lunar en ese momento. [117]
En agosto de 1971, justo después de concluir la misión Apolo 15, el presidente Richard Nixon propuso cancelar las dos misiones de aterrizaje lunar restantes, Apolo 16 y 17. El subdirector de la Oficina de Administración y Presupuesto, Caspar Weinberger, se opuso a esto y persuadió a Nixon para que mantuviera las misiones restantes. [119]
El Apolo 15 fue lanzado el 26 de julio de 1971, con David Scott , Alfred Worden y James Irwin . Scott e Irwin aterrizaron el 30 de julio cerca de Hadley Rille , y pasaron poco menos de dos días, 19 horas en la superficie. En más de 18 horas de EVA, recogieron alrededor de 77 kilogramos (170 lb) de material lunar. [120]
El Apolo 16 aterrizó en las Tierras Altas de Descartes el 20 de abril de 1972. La tripulación estaba comandada por John Young, con Ken Mattingly y Charles Duke . Young y Duke pasaron poco menos de tres días en la superficie, con un total de más de 20 horas de EVA. [121]
El Apolo 17 fue el último del programa Apolo, y aterrizó en la región de Taurus-Littrow en diciembre de 1972. Eugene Cernan comandó a Ronald E. Evans y al primer científico-astronauta de la NASA, el geólogo Harrison H. Schmitt . [122] Schmitt estaba originalmente programado para el Apolo 18, [123] pero la comunidad geológica lunar presionó para su inclusión en el aterrizaje lunar final. [124] Cernan y Schmitt permanecieron en la superficie durante poco más de tres días y pasaron poco más de 23 horas de EVA total. [122]
Se habían planeado varias misiones, pero se cancelaron antes de ultimar los detalles.
Fuente: Apolo en cifras: una referencia estadística (Orloff 2004) [126]
El programa Apolo devolvió más de 382 kg (842 lb) de rocas y suelo lunares al Laboratorio de Recepción Lunar en Houston. [127] [126] [128] Hoy, el 75% de las muestras se almacenan en la Instalación del Laboratorio de Muestras Lunares construida en 1979. [129]
Las rocas recolectadas de la Luna son extremadamente antiguas en comparación con las rocas encontradas en la Tierra, según las mediciones realizadas con técnicas de datación radiométrica . Su edad varía desde aproximadamente 3200 millones de años para las muestras basálticas derivadas de los mares lunares hasta aproximadamente 4600 millones de años para las muestras derivadas de la corteza de las tierras altas . [130] Como tales, representan muestras de un período muy temprano en el desarrollo del Sistema Solar , que están en gran parte ausentes en la Tierra. Una roca importante encontrada durante el Programa Apolo se denomina Roca Génesis , recuperada por los astronautas David Scott y James Irwin durante la misión Apolo 15. [131] Esta roca de anortosita está compuesta casi exclusivamente por el mineral de feldespato rico en calcio anortita , y se cree que es representativa de la corteza de las tierras altas. [132] Un componente geoquímico llamado KREEP fue descubierto por el Apolo 12, que no tiene equivalente terrestre conocido. [133] Se han utilizado muestras de KREEP y anortosíticas para inferir que la parte exterior de la Luna estuvo alguna vez completamente fundida (véase océano de magma lunar ). [134]
Casi todas las rocas muestran evidencia de efectos de procesos de impacto. Muchas muestras parecen estar llenas de cráteres de impacto de micrometeoroides , algo que nunca se ve en las rocas de la Tierra, debido a la espesa atmósfera. Muchas muestran signos de haber estado sujetas a ondas de choque de alta presión que se generan durante los eventos de impacto. Algunas de las muestras devueltas son de material fundido por impacto (materiales fundidos cerca de un cráter de impacto). Todas las muestras devueltas de la Luna están altamente brechificadas como resultado de haber estado sujetas a múltiples eventos de impacto. [135]
A partir de los análisis de la composición de las muestras lunares recuperadas, ahora se cree que la Luna se creó a través del impacto de un gran cuerpo astronómico con la Tierra. [136]
El costo del Apolo fue de 25.400 millones de dólares, o aproximadamente 257.000 millones de dólares (2023) utilizando un análisis de costos mejorado. [137]
De esta cantidad, 20.200 millones de dólares (145.000 millones de dólares ajustados) se gastaron en el diseño, desarrollo y producción de la familia de vehículos de lanzamiento Saturno , la nave espacial Apolo , trajes espaciales , experimentos científicos y operaciones de la misión. El costo de construir y operar las instalaciones terrestres relacionadas con Apolo, como los centros de vuelos espaciales tripulados de la NASA y la red global de seguimiento y adquisición de datos , agregó 5.200 millones de dólares adicionales (37.300 millones de dólares ajustados).
La cantidad aumenta a 28 mil millones de dólares (280 mil millones de dólares ajustados) si se incluyen los costos de proyectos relacionados como el Proyecto Gemini y los programas robóticos Ranger , Surveyor y Lunar Orbiter . [1]
El desglose oficial de los costos de la NASA, según se informó al Congreso en la primavera de 1973, es el siguiente:
A principios de los años 1960 era difícil calcular con precisión los costes de los vuelos espaciales tripulados, ya que se trataba de una tecnología nueva y se carecía de experiencia en gestión. Un análisis preliminar de costes realizado por la NASA estimó que un alunizaje tripulado costaría entre 7.000 y 12.000 millones de dólares. El administrador de la NASA, James Webb, aumentó esta estimación a 20.000 millones de dólares antes de comunicárselo al vicepresidente Johnson en abril de 1961. [138]
El Proyecto Apolo fue una empresa de gran envergadura, que representó el mayor proyecto de investigación y desarrollo en tiempos de paz. En su apogeo, empleó a más de 400.000 empleados y contratistas en todo el país y representó más de la mitad del gasto total de la NASA en la década de 1960. [139] Después del primer alunizaje, el interés público y político disminuyó, incluido el del presidente Nixon, que quería controlar el gasto federal. [140] El presupuesto de la NASA no pudo sostener las misiones Apolo, que costaron, en promedio, 445 millones de dólares (2.660 millones de dólares ajustados) [141] cada una, mientras se desarrollaba simultáneamente el transbordador espacial . El último año fiscal de financiación de Apolo fue 1973.
Más allá de los aterrizajes tripulados en la Luna, la NASA investigó varias aplicaciones posteriores a la Luna para el hardware de Apolo. La Serie de Extensión Apolo ( Apolo X ) propuso hasta 30 vuelos a la órbita terrestre, utilizando el espacio en el Adaptador del Módulo Lunar de la Nave Espacial (SLA) para albergar un pequeño laboratorio orbital (taller). Los astronautas seguirían utilizando el CSM como transbordador a la estación. Este estudio fue seguido por el diseño de un taller orbital más grande que se construiría en órbita a partir de una etapa superior S-IVB vacía de Saturno y se convirtió en el Programa de Aplicaciones Apolo (AAP). El taller se complementaría con el Montura del Telescopio Apolo , que podría unirse a la etapa de ascenso del módulo lunar a través de un bastidor. [142] El plan más ambicioso exigía utilizar un S-IVB vacío como nave espacial interplanetaria para una misión de sobrevuelo de Venus . [143]
El taller orbital S-IVB fue el único de estos planes que salió de la mesa de dibujo. Bautizado como Skylab , se ensambló en tierra en lugar de en el espacio y se lanzó en 1973 utilizando las dos etapas inferiores de un Saturno V. Estaba equipado con una montura para telescopio Apolo. La última tripulación del Skylab partió de la estación el 8 de febrero de 1974, y la propia estación volvió a entrar en la atmósfera en 1979 después de que el desarrollo del transbordador espacial se retrasara demasiado para salvarla. [144] [145]
El programa Apollo-Soyuz también utilizó hardware Apollo para el primer vuelo espacial conjunto entre naciones, allanando el camino para la futura cooperación con otras naciones en los programas del Transbordador Espacial y la Estación Espacial Internacional . [145] [146]
En 2008, la sonda SELENE de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón observó evidencia del halo que rodeaba el cráter de la explosión del Módulo Lunar del Apolo 15 mientras orbitaba sobre la superficie lunar. [147]
A partir de 2009, el Orbitador de Reconocimiento Lunar robótico de la NASA , mientras orbitaba a 50 kilómetros (31 millas) sobre la Luna, fotografió los restos del programa Apolo que quedaron en la superficie lunar y cada sitio donde aterrizaron los vuelos tripulados Apolo. [148] [149] Se encontró que todas las banderas estadounidenses que quedaron en la Luna durante las misiones Apolo todavía estaban en pie, con la excepción de la que quedó durante la misión Apolo 11, que se cayó durante el despegue de esa misión desde la superficie lunar; se desconoce en qué medida estas banderas conservan sus colores originales. [150] Las banderas no se pueden ver a través de un telescopio desde la Tierra.
En un editorial del 16 de noviembre de 2009, The New York Times opinó:
[H]ay algo terriblemente melancólico en estas fotografías de los lugares de aterrizaje del Apolo. El detalle es tal que si Neil Armstrong estuviera caminando allí ahora, podríamos distinguirlo, incluso distinguir sus pisadas, como el sendero de los astronautas claramente visible en las fotos del lugar del Apolo 14. Tal vez la nostalgia se deba a la sensación de simple grandeza de esas misiones Apolo. Tal vez, también, sea un recordatorio del riesgo que todos sentimos después del aterrizaje del Eagle: la posibilidad de que no pudiera despegar nuevamente y los astronautas se quedaran varados en la Luna. Pero también puede ser que una fotografía como esta sea lo más cerca que podamos llegar a mirar directamente hacia el pasado humano ... Allí está el módulo lunar [del Apolo 11], estacionado justo donde aterrizó hace 40 años, como si todavía fuera realmente hace 40 años y todo el tiempo transcurrido desde entonces fuera meramente imaginario. [151]
El programa Apolo ha sido descrito como el mayor logro tecnológico en la historia de la humanidad. [152] Apolo estimuló muchas áreas de la tecnología, dando lugar a más de 1.800 productos derivados a partir de 2015, incluidos avances en el desarrollo de herramientas eléctricas inalámbricas , materiales ignífugos , monitores cardíacos , paneles solares , imágenes digitales y el uso de metano líquido como combustible. [153] [ 154] [155] El diseño de la computadora de vuelo utilizada tanto en los módulos lunares como de comando fue, junto con los sistemas de misiles Polaris y Minuteman , la fuerza impulsora detrás de las primeras investigaciones sobre circuitos integrados (CI). En 1963, Apolo estaba utilizando el 60 por ciento de la producción de CI de los Estados Unidos. La diferencia crucial entre los requisitos de Apolo y los programas de misiles era la necesidad mucho mayor de Apolo de confiabilidad. Si bien la Armada y la Fuerza Aérea podían solucionar los problemas de confiabilidad desplegando más misiles, el costo político y financiero del fracaso de una misión Apolo era inaceptablemente alto. [156]
Las tecnologías y técnicas necesarias para el Apolo fueron desarrolladas por el Proyecto Gemini. [157] El proyecto Apolo fue posible gracias a la adopción por parte de la NASA de nuevos avances en tecnología electrónica de semiconductores , incluidos los transistores de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor (MOSFET) en la Plataforma de Monitoreo Interplanetario (IMP) [158] [159] y chips de circuitos integrados de silicio en el Computador de Guía Apolo (AGC). [160]
La tripulación del Apolo 8 envió las primeras imágenes televisadas en vivo de la Tierra y la Luna a la Tierra, y leyó la historia de la creación en el Libro del Génesis , en la víspera de Navidad de 1968. [161] Se estima que una cuarta parte de la población del mundo vio, ya sea en vivo o en diferido, la transmisión de la víspera de Navidad durante la novena órbita de la Luna, [162] y se estima que una quinta parte de la población del mundo vio la transmisión en vivo de la caminata lunar del Apolo 11. [163]
El programa Apolo también afectó al activismo ambiental en la década de 1970 debido a las fotos tomadas por los astronautas. Las más conocidas incluyen Earthrise , tomada por William Anders en el Apolo 8, y The Blue Marble , tomada por los astronautas del Apolo 17. The Blue Marble fue lanzada durante un auge del ambientalismo y se convirtió en un símbolo del movimiento ambientalista como una representación de la fragilidad, vulnerabilidad y aislamiento de la Tierra en medio de la vasta extensión del espacio. [164]
Según The Economist , Apollo logró cumplir el objetivo del presidente Kennedy de enfrentarse a la Unión Soviética en la carrera espacial al lograr un logro singular y significativo, demostrar la superioridad del sistema de libre mercado . La publicación señaló la ironía de que para lograr el objetivo, el programa requirió la organización de enormes recursos públicos dentro de una vasta burocracia gubernamental centralizada. [165]
Antes del 40º aniversario del Apolo 11 en 2009, la NASA buscó las cintas de vídeo originales de la caminata lunar televisada en directo de la misión. Después de una búsqueda exhaustiva de tres años, se llegó a la conclusión de que las cintas probablemente habían sido borradas y reutilizadas. En su lugar, se publicó una nueva versión remasterizada digitalmente de las mejores imágenes televisivas disponibles. [166]
Numerosos documentales cubren el programa Apolo y la carrera espacial, entre ellos:
Se han dramatizado algunas misiones :
El programa Apolo ha sido el foco de varias obras de ficción, entre ellas:
Se pensó que el nuevo nombre abarcaría más fácilmente los programas actuales y futuros y no estaría vinculado al cohete Saturno.
escribe: "Naturalmente, me alegro de que esa opinión no haya prevalecido, y estoy agradecido de que en el momento del Apolo 10, la primera misión lunar que transportaba el LM, se volviera a hablar del LM como bote salvavidas".
Un total de 382 kilogramos de material lunar, que comprende 2200 especímenes individuales, fueron devueltos desde la Luna
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