El Titan IIIE o Titan 3E , también conocido como Titan III-Centaur , fue un sistema de lanzamiento desechable estadounidense . Lanzado siete veces entre 1974 y 1977, [4] permitió varias misiones de alto perfil de la NASA , incluidas las sondas planetarias Voyager y Viking y la nave espacial conjunta de Alemania Occidental y Estados Unidos Helios . Los siete lanzamientos se llevaron a cabo desde el Complejo de Lanzamiento 41 de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Cabo Cañaveral, Florida .
A principios de la década de 1960, el plan a largo plazo de la NASA era seguir utilizando Atlas-Centaur hasta que se pudiera desarrollar un sistema de lanzamiento reutilizable o una etapa superior de propulsión nuclear . Para ayudar a financiar la creciente Guerra de Vietnam y la nueva Guerra contra la Pobreza , el Congreso redujo drásticamente la financiación del programa espacial civil. Además, se pospuso el desarrollo del vehículo de lanzamiento reutilizable. La NASA necesitaba un vehículo de lanzamiento más potente que Atlas-Centaur para enviar sondas planetarias más pesadas como Viking y Voyager al espacio en la década de 1970. Entonces, la NASA comenzó en 1967 a considerar la posibilidad de acoplar una etapa superior Centaur con el Titan III . [1] : 140 El 26 de junio, la NASA contrató a Martin Marietta para estudiar su viabilidad. Para marzo de 1969, esta combinación parecía prometedora. La NASA asignó la gestión del vehículo al Centro de Investigación Lewis de la NASA (ahora conocido como el Centro de Investigación John H. Glenn de la NASA en Lewis Field) con contratos posteriores con Martin Marietta para desarrollar lo que se convirtió en el Titan IIIE y General Dynamics para adaptar el Centaur D-1. [5]
Fueron necesarias varias modificaciones en el Centaur para acomodar el propulsor más potente. El cambio más obvio fue encerrar al Centaur en una gran cubierta para proteger la etapa y la carga útil durante el ascenso. La cubierta hizo posible mejorar el aislamiento del Centaur y, por lo tanto, aumentar su tiempo de navegación en órbita de treinta minutos cuando se lanzó en un Atlas-Centaur a más de cinco horas en el Titan IIIE. Debido a que el Centaur era más ancho que la etapa central del Titan, se requirió una interfaz cónica. Esta interfaz necesitaba aislamiento para evitar que los propulsores hipergólicos a temperatura ambiente del Titan causaran la evaporación de los combustibles criogénicos del Centaur . La etapa del Centaur también contenía el sistema de guía para todo el vehículo de lanzamiento.
Se disponía de una configuración de cuatro etapas, con una Star-37E como etapa superior adicional. Esta se utilizó para los dos lanzamientos de Helios. [6] Las etapas Star-37E también se utilizaron en los dos lanzamientos de Voyager, pero se consideraron parte de la carga útil en lugar de parte del cohete. [7]
El primer lanzamiento del Titan IIIE, el 11 de febrero de 1974, fue un fracaso. Como "vuelo de prueba", se planeó que tuviera la misma trayectoria que la misión Viking a Marte, cuyo lanzamiento estaba previsto para 1975. El plan original era que este vuelo llevara el simulador dinámico Viking (VDS), un modelo de la nave espacial Viking. Sin embargo, los ingenieros del Centro de Investigación Lewis finalmente convencieron a sus colegas para que llevaran el satélite Sphinx en el vuelo además del VDS. La misión del satélite era medir la interacción de los plasmas espaciales con las superficies de alto voltaje del satélite. La fase Titan del vuelo transcurrió en gran medida sin incidentes y el corte de la segunda etapa y la separación del Centaur se vieron afectados en T+469 segundos. Sin embargo, el Centaur no logró arrancar. Una orden de respaldo del programador de misiles en T+525 segundos no logró iniciar el arranque del motor principal. [1] : 145 Con el Centauro en caída libre, la estación de seguridad de campo en Antigua envió el comando de destrucción a los T+748 segundos. [1] : 145
El análisis de los datos de telemetría reveló que la bomba de refuerzo LOX del Centaur no se activó, lo que impidió que se lograra un funcionamiento adecuado del motor de la etapa principal. El sistema de guía emitió una orden de apagado después del primer intento de arranque del motor debido a una aceleración insuficiente. Después del segundo intento, entró en modo de marcha por inercia, como lo habría hecho si se hubiera logrado la inyección orbital. Las sospechas iniciales de que el Centaur había resultado dañado al colisionar con la segunda etapa fueron refutadas por los datos del acelerómetro y, en cambio, se sospechó que los escombros sueltos o el hielo habían provocado que la bomba de refuerzo se atascara. Para reducir la posibilidad de un segundo fallo, se implementaron procedimientos previos al lanzamiento para verificar que las bombas del Centaur estuvieran libres y sin obstrucciones. Pasaron casi cuatro años antes de que se determinara la causa del fallo: un soporte de montaje instalado incorrectamente dentro del tanque de oxígeno líquido (LOX). Este soporte sostenía un regulador de LOX en su lugar. El técnico responsable de instalarlo había descubierto que la herramienta normal que se usa para atornillar los pernos en su lugar era demasiado corta para alcanzar el soporte. Por lo tanto, utilizó una llave de tubo un poco más larga que le dio más alcance. Antes de jubilarse, el técnico no informó a su sucesor sobre esto. Cuando el nuevo técnico intentó colocar el perno con la llave especificada en las instrucciones de montaje, la llave era demasiado corta y le impidió atornillarlo en su lugar correctamente. El perno se soltó, se cayó y fue succionado por una de las bombas de refuerzo LOX, que atascó la bomba e impidió su funcionamiento. A pesar del fallo, se logró al menos un objetivo importante. Se demostró que la abultada cubierta del Centaur era aerodinámicamente estable durante el vuelo y se había desembarazado correctamente y en el plazo previsto. Otro problema menor era evidente: en T+179 segundos, el conjunto de empuje del Titan n.º 2 experimentó una caída de empuje del 2%. Esto estuvo acompañado de una pequeña caída en la velocidad de la turbobomba y el rendimiento del generador de gas. En consecuencia, la etapa central del Titan se apagó dos segundos más tarde de lo nominal. La anomalía se rastreó hasta una cubierta en un puerto de instrumentación sin usar en la entrada de la turbina que se soltó durante el lanzamiento, lo que permitió que el gas caliente del generador de gas se filtrara. [1] : 145–6
El siguiente vuelo del Titan IIIE tuvo lugar el 10 de diciembre de 1974, con la nave espacial Helios-A a bordo . Esta misión fue un éxito, al igual que todos los lanzamientos posteriores.
El lanzamiento de la Voyager 1 casi fracasó porque la segunda etapa de Titán se apagó demasiado pronto, dejando 1200 libras (540 kg) de combustible sin quemar. [1] : 160 Para compensar, las computadoras a bordo de la Centaur ordenaron una combustión que fue mucho más larga de lo planeado. En el momento de corte, la Centaur estaba a solo 3,4 segundos de agotarse el combustible. Si el mismo fallo hubiera ocurrido durante el lanzamiento de la Voyager 2 unas semanas antes, la Centaur se habría quedado sin combustible antes de que la sonda alcanzara la trayectoria correcta. Júpiter estaba en una posición más favorable con respecto a la Tierra durante el lanzamiento de la Voyager 1 que durante el lanzamiento de la Voyager 2. [ 1] : 160
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