El Apolo 5 (lanzado el 22 de enero de 1968), también conocido como AS-204 , fue el primer vuelo sin tripulación del Módulo Lunar Apolo (LM) que luego llevaría a los astronautas a la superficie de la Luna. El cohete Saturn IB que llevaba el LM despegó de Cabo Kennedy el 22 de enero de 1968. La misión fue exitosa, aunque debido a problemas de programación se ejecutó una misión alternativa a la planeada originalmente.
Al igual que el Apolo 4 , este vuelo se retrasó mucho, debido en parte a contratiempos en el desarrollo del LM, fabricado por Grumman Aircraft . El cohete Saturn IB original que iba a llevar el primer LM (LM-1) al espacio fue derribado durante los retrasos y reemplazado por el que habría lanzado el Apolo 1 si no hubiera ocurrido el incendio de la nave espacial que mató a tres astronautas. El LM-1 llegó al Centro Espacial Kennedy en junio de 1967; Los meses siguientes estuvieron ocupados probando y colocando el LM encima del Saturn IB. Después de retrasos finales debido a problemas con el equipo, la cuenta atrás comenzó el 21 de enero de 1968 y el vehículo espacial fue lanzado al día siguiente.
Una vez que la nave alcanzó la órbita y el LM se separó del propulsor S-IVB , comenzó el programa de pruebas orbitales, pero un encendido planificado se abortó automáticamente cuando la Computadora de Orientación Apollo detectó que la nave no iba tan rápido como estaba planeado. El director de vuelo Gene Kranz y su equipo en Mission Control en Houston decidieron rápidamente una misión alternativa, durante la cual se lograron los objetivos de la misión de probar el LM-1. La misión tuvo tanto éxito que se canceló una segunda misión no tripulada prevista para probar el LM, avanzando los planes de la NASA de llevar un astronauta a la Luna a finales de los años 1960.
En 1961, el presidente estadounidense John F. Kennedy desafió a Estados Unidos a llevar un astronauta a la Luna para finales de la década, con un regreso seguro a la Tierra. [3] Después de un considerable debate, la NASA (la agencia de vuelos espaciales del gobierno de los EE. UU.) decidió a finales de 1962 que las misiones lunares utilizarían un punto de encuentro en la órbita lunar en el que la nave espacial Apolo completa sería impulsada hacia la órbita lunar por la tercera etapa del vehículo de lanzamiento Saturn V (llamada el S-IVB ). Una vez en la órbita lunar, aquellos astronautas que aterrizarían en la Luna entrarían en lo que entonces se llamaba módulo de excursión lunar (LEM) (posteriormente llamado módulo lunar (LM)). Esta nave se separaría del módulo de comando y servicio (CSM) del Apolo y aterrizaría en la Luna. Cuando los astronautas estuvieran listos para regresar, ingresarían al LM, despegarían y volverían a acoplarse al CSM. Una vez que la tripulación volviera a ingresar al CSM, descartarían el módulo lunar y regresarían a la Tierra en el CSM. [4] En 1962, la NASA invitó a once empresas a presentar ofertas para el contrato para construir el LM. El 7 de noviembre de 1962, la NASA anunció que había adjudicado el contrato a Grumman en Bethpage, Nueva York . [5]
Al igual que con el Apolo 4 , hubo retrasos significativos para el Apolo 5. La causa principal de los retrasos del Apolo 5 fue el LM, que estaba retrasado. El director del programa Apolo, el general de división Samuel C. Phillips, había esperado originalmente que el vuelo de prueba sin tripulación del LM-1, el primer módulo lunar, se lanzara en abril de 1967. Anticipando seis meses para revisar y probar el vehículo, la NASA le pidió a Grumman que tuviera LM. -1 entregado al Centro Espacial Kennedy en Florida en septiembre de 1966, pero debido a dificultades en la fabricación del LM-1, la entrega se retrasó repetidamente. La fecha de entrega aún era incierta cuando el AS-206, el vehículo de lanzamiento Saturn IB planeado para poner en órbita al LM-1, fue erigido en el Complejo de Lanzamiento 37 en enero de 1967. Después del incendio de ese mes que mató a la tripulación del Apolo 1 , el vehículo de lanzamiento planeado para el Apolo 1, AS-204, se trasladó del Complejo de Lanzamiento 34 al Complejo de Lanzamiento 37 y reemplazó al AS-206. [6] Esto se hizo porque AS-204 fue el último Saturn IB con instrumentación completa de investigación y desarrollo y, con el vuelo tripulado en espera, la NASA quería usar ese propulsor para el primer vuelo del LM. [7] [un]
Sin un LM aún disponible, Grumman construyó una maqueta de madera contrachapada de uno en el Complejo de Lanzamiento 37 para ayudar en la verificación de las instalaciones. [9] El 12 de mayo de 1967, el director de la nave espacial del programa Apolo, George M. Low, informó a la sede de la NASA que Grumman estaba comprometido a entregar el LM-1 el 28 de junio, aunque Low señaló que el objetivo sería difícil de cumplir. [10] El 23 de junio, el LM-1 llegó a Cabo Kennedy a bordo del Super Guppy de Aero Spacelines ; las etapas se acoplaron entre sí cuatro días después. [9] [11] Un equipo de 400 personas dirigido por John J. Williams, un veterano de las operaciones de lanzamiento tanto para Mercury como para Gemini , verificó que el LM-1 cumpliera con las especificaciones, después de lo cual supervisaron a los técnicos de Grumman, quienes probaron y modificaron el vehículo. [11] Debido a fugas en la etapa de ascenso del LM, las dos etapas se desconectaron en agosto, y después de que se arreglaron y las etapas se volvieron a conectar, se desarrolló otra fuga y las etapas se desconectaron nuevamente en septiembre. Durante este tiempo, Grumman retiró varios equipos para repararlos; los escenarios fueron rematados nuevamente en octubre. [9]
El 6 de septiembre de 1967, el Apolo 5 estaba funcionando con unos 39 días de retraso con respecto al plan establecido el 18 de julio, pero se estaban solucionando todos los problemas conocidos, con la excepción de algunas fugas del sistema de propulsión. [12] La mayoría de los documentos de la misión estaban listos a finales de 1967; El director de la misión, William C. Schneider, emitió las reglas de la misión el 18 de noviembre de 1967. Al día siguiente, el LM-1 se acopló a su vehículo de lanzamiento y la prueba de preparación del vehículo espacial se completó en diciembre. A principios de enero de 1968, la oficina del administrador de la NASA, James E. Webb, anunció que el Apolo 5 no se lanzaría antes del 18 de enero de 1968. Fallos menores, como filtros obstruidos, provocaron algunos retrasos adicionales. La prueba de demostración de cuenta regresiva concluyó el 19 de enero y una cuenta regresiva abreviada de 22 horas comenzó el 21 de enero. [13] [14]
El Apollo 5 estaba destinado a verificar el funcionamiento de los subsistemas del LM. Durante el vuelo se encenderían los motores de ascenso y descenso. Se llevaría a cabo una prueba de " fuego en el agujero " para verificar que la etapa de ascenso aún podría dispararse mientras está conectada a la etapa de descenso, un procedimiento que se utilizaría en la superficie lunar y en caso de un aterrizaje lunar abortado. Implicaba apagar la etapa de descenso, cambiar el control y la potencia a la etapa de ascenso y arrancar el motor de ascenso mientras las dos etapas aún estaban acopladas. El término "fuego en el hoyo" deriva de un término utilizado en minería cuando se están a punto de utilizar explosivos. [13] [15] [16] Las pruebas adicionales fueron para verificar que los motores LM pudieran reiniciarse después del uso inicial. [17] Además de probar los sistemas LM, el Apollo 5 debía probar la Unidad de Instrumentos en su configuración Saturn V. [9]
Se esperaba que la etapa de ascenso del LM-1 permaneciera en órbita durante unos dos años antes de volver a entrar en la atmósfera y desintegrarse, y la etapa de descenso durante unas tres semanas. [18]
El Apolo 5 fue puesto en órbita por el Saturn IB, denominado SA-204R, que había sido asignado al Apolo 1. Originalmente llevado a Cabo Kennedy en agosto de 1966, había sobrevivido ileso al incendio, habiendo sido inspeccionado después del incendio para detectar corrosión u otros daño. [9] [11] [19] El peso de ignición del vehículo de lanzamiento, incluida la nave espacial y el propulsor, fue de 589,413 kilogramos (1,299,434 lb). [20]
El vehículo espacial para esta misión tenía 55 metros (180 pies) de altura pero tenía una apariencia rechoncha ya que no tenía CSM ni sistema de escape de lanzamiento. En cambio, el LM estaba alojado dentro del adaptador del módulo lunar (SLA) de la nave espacial en la parte superior de la pila del vehículo. [11] El SLA, numerado como SLA-7, [21] estaba justo debajo de la tapa de la nariz en la pila, y tenía cuatro paneles que se abrirían una vez que la tapa de la nariz fuera desechada en órbita, permitiendo que la sala LM se separara y se alejara. . [22]
El LM, designado como LM-1, fue el primer módulo lunar Apolo listo para volar. Para ahorrar peso y porque no serían necesarios durante la misión de prueba, el LM-1 no tenía patas de aterrizaje. [23]
Después de que una de las ventanas del LM-5 (que volaría en el Apolo 11 ) se rompiera durante las pruebas en diciembre de 1967, los funcionarios de la NASA decidieron reemplazar las ventanas del LM-1 con placas de aluminio por temor a que una ventana pudiera fallar en vuelo. [24] Dado que no habría astronautas a bordo, el LM-1 tenía instalado un programador de misión que podía controlar la nave de forma remota. [25] No todos los sistemas LM-1 se activaron completamente ni se le proporcionó una carga completa de consumibles: por ejemplo, sus baterías primarias se descargaron parcialmente para evitar complicaciones por sobretensión, y los tanques de oxígeno para los sistemas de control ambiental solo se descargaron parcialmente. lleno. [26]
El 22 de enero de 1968, el Apolo 5 despegó del Complejo de Lanzamiento 37B en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Kennedy [23] a las 17:48:08 hora estándar del este (22:48:08 UTC). [9] El Saturn IB funcionó perfectamente, insertando la segunda etapa y el LM en una órbita de 88 por 120 millas náuticas (163 por 222 km). [1] [b] El cono de la nariz fue desechado, y después de una inercia de 43 minutos y 52 segundos, el LM se separó de su adaptador, en una órbita de 90 por 120 millas náuticas (167 por 222 km). [1]
Después de dos órbitas, se inició el primer encendido del motor de descenso planificado de 39 segundos, pero el ordenador de orientación Apollo lo canceló después de sólo cuatro segundos , al detectar que la nave no iba tan rápido como se esperaba. Esto sucedió porque se sospechaba que una de las válvulas del motor tenía fugas y no se armó hasta que llegó el momento de encender el motor, en órbita, lo que significó que el propulsor tardó más en llegar al motor, lo que provocó el retraso. Los programadores podrían haber ajustado el software para tener en cuenta esto, pero no se les dijo. Además, los tanques estaban sólo medio llenos, lo que contribuyó a la lentitud del barco. Si esto hubiera ocurrido en una misión tripulada, los astronautas habrían podido analizar la situación y decidir si se debía reiniciar el motor. [13] [27]
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Gene Kranz era el director de vuelo del Apolo 5. [16] El Control de Misión, bajo el mando de Kranz, decidió un plan para realizar las pruebas del motor y de "fuego en el hoyo" bajo control manual. Hubo problemas de comunicación con la nave espacial y omitir estas pruebas habría significado que la misión fuera un fracaso. A pesar de esto, el equipo de Kranz logró cada quema. [28] La etapa de ascenso se salió de control ocho horas después de iniciada la misión, después de que se completara el encendido del motor, debido a un problema con el sistema de guía. [29]
Las etapas se dejaron en una órbita lo suficientemente baja como para que la resistencia atmosférica pronto provocara que sus órbitas decayeran y volvieran a entrar en la atmósfera. La etapa de ascenso reingresó el 24 de enero y se quemó; La etapa de descenso volvió a entrar el 12 de febrero, cayendo al Pacífico a varios cientos de millas al suroeste de Guam . [30] [31] Las simulaciones mostraron que la etapa S-IVB del vehículo de lanzamiento (1968-007B) volvió a entrar aproximadamente a las 15,5 horas de vuelo. [32]
El director del programa de la nave espacial Apollo, George M. Low, dijo que el éxito del Apollo 5 "se debió al hecho de que teníamos una buena pieza de hardware; se debió al hecho de que teníamos excelentes equipos de control de vuelo bajo el capaz liderazgo de Gene Kranz". [23] A pesar de los problemas durante el encendido del motor de descenso, la NASA consideró que la misión fue un éxito en la demostración de los sistemas LM, y se canceló una segunda prueba de vuelo sin tripulación utilizando LM-2 . [32] El primer vuelo LM con tripulación tuvo lugar en el Apolo 9 en marzo de 1969. [33]
