Gemini 4 (oficialmente Gemini IV ) [3] fue el segundo vuelo espacial tripulado del Proyecto Gemini de la NASA , que tuvo lugar en junio de 1965. Fue el décimo vuelo espacial tripulado estadounidense (incluidos dos vuelos del X-15 a altitudes superiores a los 100 kilómetros (54 millas náuticas)). Los astronautas James McDivitt y Ed White dieron 66 vueltas a la Tierra en cuatro días, lo que lo convirtió en el primer vuelo estadounidense en acercarse al vuelo de cinco días del Vostok 5 soviético . El punto culminante de la misión fue la primera caminata espacial de un estadounidense, durante la cual White flotó libremente fuera de la nave espacial, atado a ella, durante aproximadamente 23 minutos.
El vuelo también incluyó el primer intento de realizar un encuentro espacial cuando McDivitt intentó maniobrar su nave cerca de la etapa superior del Titán II que la lanzó a la órbita, pero no tuvo éxito.
El vuelo fue el primer vuelo estadounidense en realizar muchos experimentos científicos en el espacio, incluido el uso de un sextante para investigar el uso de la navegación celestial para el vuelo lunar en el programa Apolo .
El Gemini 4 sería el primer vuelo espacial de varios días de duración realizado por los Estados Unidos, diseñado para demostrar que era posible que los seres humanos permanecieran en el espacio durante períodos prolongados. El vuelo de cuatro días y 66 órbitas [6] se acercaría, pero no superaría, el récord de cinco días establecido por el Vostok 5 soviético en junio de 1963. Los vuelos posteriores del Gemini serían más largos, para demostrar que la resistencia superaba el tiempo necesario para volar a la Luna y regresar.
Un segundo objetivo era la primera actividad extravehicular estadounidense (EVA), conocida popularmente como "paseo espacial". El primer paseo espacial ya lo había realizado el soviético Alexei Leonov a bordo del Voskhod 2 en marzo de 1965. La NASA adelantó el paseo espacial con respecto al programa original, para demostrar que Estados Unidos estaba ganando terreno a la ventaja inicial que habían tomado los soviéticos en lo que se conoció como la carrera espacial . Incluso 11 días antes del lanzamiento programado para el 3 de junio, los periódicos informaban de que la NASA había dicho que "aún no había determinado si White sería el primer astronauta estadounidense en exponerse a los elementos del espacio" y que "podría no tomarse una decisión hasta un día o dos antes del lanzamiento". [7]
Un tercer objetivo para Gemini 4 era intentar el primer encuentro espacial , volando en formación con la segunda etapa gastada de su vehículo de lanzamiento Titan II . [8]
Lanzado desde el LC-19 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Kennedy , Florida , Gemini 4 fue el primer vuelo controlado por el nuevo Centro de Control de Misión en el Centro de Naves Espaciales Tripuladas en Houston, Texas , que tuvo que realizar operaciones de tres turnos debido a la larga duración del vuelo. [9]
La retransmisión del lanzamiento fue histórica en sí misma. Por primera vez, una audiencia internacional, de 12 países europeos, pudo ver el despegue en directo por televisión a través del satélite Early Bird . El interés de la prensa , debido a la retransmisión por satélite y al nuevo centro en Houston, resultó ser tan alto que la NASA tuvo que alquilar edificios para alojar a los 1.100 periodistas de prensa escrita y radiodifusión que solicitaron acreditación. El control de vuelo se trasladó de Cabo Kennedy a Houston tan pronto como el vehículo dejó atrás la torre de lanzamiento.
Durante el despegue, se produjeron dos transitorios de balanceo causados por la desalineación de los motores de la primera etapa del Titán; estos fueron corregidos rápidamente por el piloto automático. El umbilical de llenado de combustible no se desprendió y se soltó cuando el propulsor había ascendido unos 27 pies (8,2 metros). Esto produjo una pequeña oscilación en los planos de cabeceo y guiñada. El rendimiento de todos los sistemas del vehículo de lanzamiento fue casi nominal. Se habían realizado algunas modificaciones al programa de guía en el propulsor de Gemini 4 para producir una trayectoria de vuelo menos elevada y una altitud más baja en el corte del motor del propulsor (BECO) que en Gemini 3; estas modificaciones fueron generalmente exitosas a pesar de una trayectoria de vuelo todavía algo elevada. BECO se produjo a T+152 segundos, y el corte del motor de la segunda etapa (SECO) a T+333 segundos. La nave espacial entró en una órbita de 161 por 283 km (87 por 153 millas náuticas). [10]
En la primera órbita, McDivitt intentó acercarse a la segunda etapa agotada de Titán. No lo logró por varias razones:
Después de gastar casi la mitad del combustible de sus propulsores, McDivitt finalmente se dio por vencido, para concentrarse en el objetivo más importante de la EVA. (El encuentro finalmente se logró con éxito por Wally Schirra al mando de Gemini 6A en diciembre.) Después del intento de encuentro, la órbita de Gemini 4 era de 165,2 por 287,1 km (89,2 por 155 millas náuticas). Veintidós horas después de la misión, el Control de Misión estimó que la órbita decaería a 150,0 por 232,8 km (81 por 125,7 millas náuticas) al final de 63 revoluciones. [10]
Originalmente planeado para la segunda revolución, los astronautas pospusieron la EVA hasta la tercera después de que McDivitt decidiera que White, tras el estrés del lanzamiento y el encuentro fallido, lucía cansado y acalorado. Después de un descanso, la pareja terminó de realizar la lista de verificación para la EVA. Volando sobre Carnarvon, Australia , comenzaron a despresurizar la cabina. Sobre Hawái , White tiró de la manija para abrir su escotilla, pero los pestillos no se movieron.
Afortunadamente, McDivitt sabía cuál era el problema, porque la escotilla no se había cerrado en una prueba en la cámara de vacío en tierra, después de lo cual McDivitt trabajó con un técnico para ver cuál era la causa. Un resorte, que obligaba a los engranajes a acoplarse en el mecanismo, no se había comprimido, y McDivitt pudo ver cómo funcionaba el mecanismo. En vuelo, pudo ayudar a White a abrirlo y pensó que podría hacer que se cerrara de nuevo. [12]
Hubo problemas de comunicación durante la caminata espacial. La nave espacial Gemini fue la primera en usar un interruptor operado por voz (conocido como VOX) en los micrófonos de los astronautas, pero McDivitt pronto se dio cuenta de que su circuito VOX no estaba funcionando correctamente; solo podía escuchar el Comunicador de la Cápsula (CAPCOM) en la configuración de pulsar para hablar , pero no en VOX (aunque ambos astronautas podían ser escuchados entre sí y desde tierra). Además, mientras estaba fuera de la nave espacial, White no pudo recibir transmisiones desde tierra y tuvo que hacer que todos los mensajes se retransmitieran a través de McDivitt. McDivitt debe haber cambiado a la configuración VOX en algún momento alrededor del momento en que White estaba saliendo de la nave espacial, porque en ese momento, durante la mayor parte de la EVA, ni él ni White respondieron ni al CAPCOM de Hawái ni al CAPCOM de Houston, Gus Grissom . Grissom intentó hablar con Gemini 4 un total de 40 veces en 13 minutos antes de obtener una respuesta. [10]
Atado a una cuerda, White salió flotando de la nave espacial, utilizando una unidad de maniobra manual (llamada informalmente "pistola zip") que expulsaba oxígeno presurizado para proporcionar empuje para controlar su viaje. Se alejó cuatro punto seis metros (15 pies) y comenzó a experimentar con maniobras. Le resultó fácil, especialmente el cabeceo y la guiñada, aunque pensó que el giro consumiría demasiado gas. Maniobró alrededor de la nave espacial mientras McDivitt tomaba fotografías. White disfrutó de la experiencia, pero agotó el gas HHMU antes de lo que le hubiera gustado.
White se enfrentaba a dos factores que limitaban el tiempo de su EVA: la pérdida de la señal de la estación de seguimiento de las Bermudas y el cruce del terminador solar . Los controladores de vuelo se sentían cada vez más frustrados por su incapacidad de recordarle a White la limitación de tiempo, porque no querían que la primera EVA se realizara en la oscuridad o sin comunicación con la Tierra. Finalmente, McDivitt decidió quitar su micrófono del VOX: [10]
McDivitt, a White: Voy a salir a PUSH-TO-TALK y ver qué tiene que decir el Director de Vuelo.
El director de vuelo Chris Kraft le dice a Grissom: ¡El director de vuelo le dice que vuelva a subir! (Kraft no estaba en el circuito aire-tierra con los astronautas).
McDivitt: Gus, soy Jim. ¿Tienes algún mensaje para nosotros?
Grissom: Géminis 4, ¡vuelve adentro!
McDivitt: Está bien. ... (a White): ... Quieren que regreses ahora.
White intentó usar la toma de más fotografías como excusa para quedarse más tiempo fuera, y McDivitt tuvo que convencerlo de que entrara. Finalmente regresó después de un total de aproximadamente 23 minutos, casi 10 minutos más tarde de lo planeado. [5] Dijo: "Es el momento más triste de mi vida". [10] Cuando entró, la nave espacial ya estaba a oscuras. [12]
La escotilla resultó ser tan difícil de cerrar como de abrir, lo que habría sido desastroso y habría provocado la muerte de ambos hombres al reingresar. McDivitt pudo reparar el mecanismo una vez más, de modo que White pudo cerrarla, unos 20 minutos después de haber entrado. [5] El plan de la misión preveía abrir la escotilla de nuevo para deshacerse del equipo EVA de White, que ahora era innecesario, pero McDivitt decidió no hacerlo y, en su lugar, mantuvo el equipo innecesario a bordo durante el resto del vuelo. [12]
Apagaron el sistema de maniobras de la nave espacial, con la intención de permanecer a la deriva durante los siguientes dos días y medio para conservar el combustible restante. También tenían la intención de dormir períodos alternos de cuatro horas, pero esto resultó extremadamente difícil debido a las constantes comunicaciones por radio y la pequeña cabina, del tamaño de los asientos delanteros de un automóvil compacto .
El paseo espacial de 20 minutos de White fue el momento culminante de la misión, y las fotografías de McDivitt se publicaron en todo el mundo. En ellas, también se veía a White luciendo un reloj cronógrafo Omega Speedmaster en la manga de su traje espacial, una de las dos marcas que la NASA había aprobado para su uso en el espacio tras extensas pruebas. Omega no sabía de estas pruebas ni del hecho de que su producto iba a ser utilizado en el espacio hasta que aparecieron las fotografías. El modelo que se lució durante el paseo espacial es conocido ahora por los coleccionistas de relojes como "Ed White".
En la nave espacial se realizaron once experimentos :
Se realizaron cuatro experimentos de ingeniería:
Se tomaron fotografías sobre el Medio Oriente y el suroeste de los Estados Unidos; se identificaron varios aeródromos indicados en los mapas.
La tripulación recibió 16 comidas liofilizadas y se las comió todas menos una. Como no tenían ningún medio para medir la ingesta de agua, intentaron minimizar el consumo y también informaron de que había grandes cantidades de burbujas de gas en el agua del dispensador. Experimentaron cierta irritación en los ojos, la nariz y la garganta al principio del vuelo y después del aterrizaje. Esto se atribuyó a los vapores de amoniaco del retardante de llama utilizado en la cabina, que se cambió por un material diferente en los vuelos posteriores.
La computadora falló en la revolución número 48 cuando McDivitt intentó actualizarla para el reingreso. No se apagaba y finalmente dejó de funcionar por completo. Esto fue desafortunado para IBM , que acababa de poner un anuncio sugiriendo que sus computadoras eran tan confiables que incluso la NASA las usaba. [13] La falla de la computadora significó que la cápsula no podría realizar un reingreso de elevación de circuito cerrado como estaba planeado. IBM no pudo duplicar la falla en tierra, pero instaló un interruptor de anulación manual en las misiones Gemini posteriores. Fue la única misión Gemini en experimentar una falla de computadora.
El reingreso se produjo en la revolución 62. Debido a un fallo informático, se tuvo que utilizar un sistema de reingreso rotatorio de bucle abierto (como el utilizado en Mercury). [12] Los astronautas comenzaron a hacer girar la nave espacial a 120 kilómetros (65 millas náuticas) de altitud para aumentar su estabilidad. Comenzaron a reducir la velocidad de giro a los 27.000 metros (89.000 pies) y la detuvieron a los 12.000 metros (39.000 pies). El paracaídas de frenado se desplegó poco después y el principal a los 3.200 metros (10.600 pies). Un mal funcionamiento del propulsor provocó que el giro fuera mucho más rápido de lo previsto [12] y el aterrizaje fue brusco. Sin embargo, ninguno de los miembros de la tripulación tuvo problemas, contrariamente a las preocupaciones de los médicos de la NASA sobre su aterrizaje en posición vertical (en lugar de boca arriba, como en Mercury) después de cuatro días en el espacio. [12] A pesar de que aterrizaron a 80 km (43 millas náuticas) del objetivo de aterrizaje previsto, algunos barcos ya habían comenzado a navegar hacia el punto de aterrizaje y un helicóptero pudo verlos aterrizar. El principal barco de recuperación fue el USS Wasp . La recuperación contó con el apoyo de 10.249 efectivos del Departamento de Defensa de los EE. UU., 134 aviones y 26 barcos.
El examen médico posterior al vuelo determinó que los astronautas gozaban de buena salud y no se encontraron cambios fisiológicos significativos.
La tripulación de Gemini 4 originalmente tenía la intención de llamar a su nave espacial American Eagle , pero esto fue rechazado después de que la gerencia de la NASA emitiera un memorando diciendo que no querían una repetición de la misión anterior, en la que Gus Grissom había llamado a su nave espacial Molly Brown . [14]
El indicativo de la misión pasó a ser simplemente Gemini 4. No había ningún parche en los trajes de la tripulación, aunque el que se muestra aquí, creado después del hecho, está en exhibición en el museo de McDivitt. Como a McDivitt y White se les prohibió ponerle nombre a su nave espacial, decidieron poner la bandera estadounidense en sus trajes, los primeros astronautas en hacerlo, aunque las tripulaciones soviéticas usaban el cirílico "СССР" en los cascos de sus trajes espaciales. Los astronautas anteriores solo habían tenido la insignia de la NASA y una franja con su nombre en sus trajes.
El vuelo fue conmemorado en un par de sellos postales estadounidenses en 1967.
La nave espacial está en exhibición en el Centro Steven F. Udvar-Hazy , Chantilly, Virginia.
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