El Saturno IB [a] (también conocido como Saturno I mejorado ) fue un vehículo de lanzamiento estadounidense encargado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) para el programa Apolo . Mejoró la potencia del Saturno I al reemplazar la segunda etapa S-IV (90.000 libras-fuerza (400.000 N), 43.380.000 lb-seg de impulso total), por la S-IVB (200.000 libras-fuerza (890.000 N), 96.000.000 lb-seg de impulso total). La primera etapa S-IB también aumentó el empuje de la línea base SI de 1.500.000 libras-fuerza (6.700.000 N) a 1.600.000 libras-fuerza (7.100.000 N) y la carga de propulsor en un 3,1%. Esto aumentó la capacidad de carga útil en órbita terrestre baja del Saturno I de 20.000 libras (9.100 kg) a 46.000 libras (21.000 kg), suficiente para las primeras pruebas de vuelo de un módulo de comando y servicio Apollo (CSM) con la mitad de combustible o un módulo lunar Apollo (LM) completamente cargado de combustible, antes de que el Saturno V más grande , necesario para el vuelo lunar, estuviera listo.
Al compartir la etapa superior S-IVB, Saturn IB y Saturn V proporcionaron una interfaz común para la nave espacial Apolo. La única diferencia importante fue que el S-IVB en Saturn V quemó solo una parte de su propulsor para alcanzar la órbita terrestre, por lo que pudo reiniciarse para la inyección translunar . El S-IVB en Saturn IB necesitaba todo su propulsor para alcanzar la órbita terrestre.
El Saturno IB lanzó dos vuelos suborbitales no tripulados del CSM a una altura de 162 km, un vuelo orbital no tripulado del LM y la primera misión orbital tripulada del CSM (planificada inicialmente como Apolo 1 , posteriormente volada como Apolo 7 ). También lanzó una misión orbital, la AS-203 , sin carga útil para que el S-IVB tuviera combustible de hidrógeno líquido residual . Esta misión apoyó el diseño de la versión reiniciable del S-IVB utilizada en el Saturno V, al observar el comportamiento del hidrógeno líquido en condiciones de ingravidez .
En 1973, un año después de que terminara el programa lunar Apolo, tres naves Apollo CSM/Saturn IB transportaron tripulaciones a la estación espacial Skylab . En 1975, una última Apollo/Saturn IB lanzó la parte Apollo del proyecto conjunto de pruebas Apollo-Soyuz (ASTP) de Estados Unidos y la URSS . Se montó una Apollo CSM/Saturn IB de respaldo y se preparó para una misión de rescate de Skylab, pero nunca se realizó el vuelo.
Los Saturno IB restantes en el inventario de la NASA fueron desechados después de la misión ASTP, ya que no se les pudo encontrar ningún uso y todas las necesidades de transporte pesado del programa espacial estadounidense podían ser atendidas por la familia Titan III , más económica y versátil , y también por el transbordador espacial .
En 1959, el Comité Silverstein de la NASA emitió recomendaciones para desarrollar los vehículos de lanzamiento de la clase Saturno , a partir del C-1 . Cuando se inició el programa Apolo en 1961 con el objetivo de aterrizar hombres en la Luna, la NASA eligió el Saturno I para misiones de prueba orbitales terrestres. Sin embargo, el límite de carga útil del Saturno I de 20.000 libras (9.100 kg) a 162 km permitiría probar solo el módulo de comando con un módulo de propulsión más pequeño adjunto, ya que el módulo de comando y servicio tendría un peso seco de al menos 26.300 libras (11.900 kg), además de la propulsión de servicio y el combustible de control de reacción. En julio de 1962, la NASA anunció la selección del C-5 para la misión de aterrizaje lunar, y decidió desarrollar otro vehículo de lanzamiento actualizando el Saturno I, reemplazando su segunda etapa S-IV con el S-IVB , que también se modificaría para su uso como la tercera etapa del Saturno V. La primera etapa del SI también se actualizaría a S-IB mejorando el empuje de sus motores y eliminando algo de peso. El nuevo Saturn IB, con una capacidad de carga útil de al menos 35.000 libras (16.000 kg), [4] reemplazaría al Saturn I para pruebas en órbita terrestre, lo que permitiría que el módulo de comando y servicio volara con una carga parcial de combustible. También permitiría lanzar el módulo de excursión lunar de 32.000 libras (15.000 kg) por separado para pruebas en órbita terrestre con y sin tripulación, antes de que el Saturn V estuviera listo para volar. También proporcionaría un desarrollo temprano para la tercera etapa. [2]
El 12 de mayo de 1966, la NASA anunció que el vehículo se llamaría "Saturno I mejorado", al mismo tiempo que el "módulo de excursión lunar" pasó a llamarse módulo lunar . Sin embargo, la terminología "Saturno I mejorado" se revirtió a Saturno IB el 2 de diciembre de 1967. [2]
En el momento de su desarrollo, la capacidad de carga útil del Saturno IB había aumentado a 41.000 libras (19.000 kg). [2] En 1973, cuando se utilizó para lanzar tres misiones Skylab , el motor de la primera etapa se había mejorado aún más, aumentando la capacidad de carga útil a 46.000 libras (21.000 kg).
La etapa S-IB fue construida por la corporación Chrysler en la instalación de ensamblaje Michoud , Nueva Orleans . [5] Estaba propulsada por ocho motores cohete Rocketdyne H-1 que quemaban combustible RP-1 con oxígeno líquido (LOX). Ocho tanques Redstone (cuatro de combustible y cuatro de LOX) estaban agrupados alrededor de un tanque LOX del cohete Júpiter , lo que le valió al cohete el apodo de "La última resistencia del grupo". [6] Los cuatro motores externos estaban montados sobre cardanes , lo que les permitía ser dirigidos para controlar el cohete. Ocho aletas que rodeaban la estructura de empuje de la base proporcionaban estabilidad y control aerodinámicos.
Datos de: [7]
Características generales
Motor
El S-IVB fue construido por la Douglas Aircraft Company en Huntington Beach, California . El modelo S-IVB-200 era similar a la tercera etapa S-IVB-500 utilizada en el Saturn V , con la excepción del adaptador entre etapas, módulos de control de propulsión auxiliares más pequeños y la falta de capacidad de reinicio del motor en órbita. Estaba propulsado por un solo motor Rocketdyne J-2 . Los tanques de combustible y oxidante compartían un mamparo común, lo que ahorraba unas diez toneladas de peso y reducía la longitud del vehículo en más de tres metros.
Características generales
Motor
IBM construyó la unidad de instrumentos en el Centro de Sistemas Espaciales en Huntsville, Alabama . Ubicada en la parte superior de la etapa S-IVB, consistía en una computadora digital del vehículo de lanzamiento (LVDC), una plataforma inercial, acelerómetros, un sistema de seguimiento, telemetría y comando y controles ambientales asociados. Controlaba todo el cohete desde justo antes del despegue hasta el agotamiento de la batería. Al igual que otros sistemas de guía de cohetes, mantenía su vector de estado (estimaciones de posición y velocidad) integrando mediciones del acelerómetro, enviaba comandos de disparo y dirección a los motores principales y propulsores auxiliares, y encendía la munición y los motores de cohetes sólidos apropiados durante los eventos de preparación y separación de la carga útil.
Al igual que con otros cohetes, un sistema de seguridad de alcance completamente independiente y redundante podía ser invocado por comando de radio desde tierra para terminar el empuje y destruir el vehículo si fallaba y amenazaba a personas o propiedades en tierra. En el Saturno IB y V, el sistema de seguridad de alcance era desactivado permanentemente por comando desde tierra después de alcanzar la órbita de manera segura. Esto se hizo para asegurar que la etapa S-IVB no se rompiera inadvertidamente y creara una nube de escombros en órbita que pudiera poner en peligro a la tripulación del CSM del Apolo.
La aceleración del Saturno IB aumentó de 1,24 G en el despegue hasta un máximo de 4,35 G al final de la combustión de la etapa S-IB, y aumentó nuevamente de 0 G a 2,85 G desde la separación de la etapa hasta el final de la combustión de la etapa S-IVB. [8]
Los módulos AS-206, 207 y 208 insertaron el módulo de mando y servicio en una órbita elíptica de 150 por 222 kilómetros (81 por 120 millas náuticas) que era coplanar con la del Skylab . El motor SPS del módulo de mando y servicio se utilizó en el apogeo de la órbita para lograr una transferencia Hohmann a la órbita del Skylab a 431 kilómetros (233 millas náuticas). [8]
Los primeros cinco lanzamientos del Saturno IB para el programa Apolo se realizaron desde las naves LC-34 y LC-37 , de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Kennedy .
El Saturn IB se utilizó entre 1973 y 1975 para tres vuelos tripulados del Skylab y un vuelo del Proyecto de Pruebas Apollo-Soyuz . Esta última serie de producción no tenía tanques de la etapa S-IB alternados en blanco y negro, ni rayas verticales en el faldón del tanque de popa del S-IVB, que estaban presentes en los vehículos anteriores. Dado que el LC-34 y el LC-37 estaban inactivos para entonces, estos lanzamientos utilizaron el LC-39B del Centro Espacial Kennedy . [9] La Plataforma de Lanzamiento Móvil N.º 1 fue modificada, añadiendo una plataforma elevada conocida como "milkstool" para acomodar la diferencia de altura entre el Saturn IB y el Saturn V, mucho más grande. [9] Esto permitió la alineación de los brazos de acceso de la Torre Umbilical de Lanzamiento para acomodar el acceso de la tripulación, el abastecimiento de combustible y las conexiones eléctricas terrestres para la nave espacial Apollo y la etapa superior del S-IVB. Los brazos de acceso de la segunda etapa de la torre fueron modificados para dar servicio a la primera etapa del S-IB. [9]
Para lanzamientos anteriores de vehículos de la serie Saturn I, consulte la lista en el artículo Saturn I.
A partir de 2023, habrá dos lugares donde se exhibirán vehículos Saturn IB (o partes de ellos):
En 1972, el coste de un Saturno IB, incluido el lanzamiento, era de 55.000.000 dólares estadounidenses (equivalente a 401.000.000 dólares en 2023). [13]
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