El sobrevuelo tripulado a Venus fue una propuesta de la NASA de 1967-1968 para enviar a tres astronautas en una misión de sobrevuelo a Venus en una nave espacial derivada del Apolo en 1973-1974, utilizando una asistencia gravitatoria para acortar el viaje de regreso a la Tierra.
A mediados de la década de 1960, la NASA consideró "un sobrevuelo de Venus de tres hombres" [1] como parte del Programa de Aplicaciones Apolo , utilizando hardware derivado del programa Apolo . Se consideraron varios perfiles de misión para su lanzamiento durante la década de 1970 [2] y la misión de 1973 parece ser la que recibió la consideración más seria y la que está mejor documentada. El lanzamiento habría tenido lugar el 31 de octubre de 1973, con un sobrevuelo a Venus el 3 de marzo de 1974 y el regreso a la Tierra el 1 de diciembre de 1974.
La misión propuesta habría utilizado un Saturno V para enviar a tres astronautas en un vuelo más allá de Venus, que habría durado aproximadamente un año. El escenario S-IVB habría sido un " taller húmedo " similar al diseño original del Skylab . En este concepto, el interior del tanque de combustible estaría lleno de viviendas y diversos equipos que no ocuparían un volumen significativo. Luego, el S-IVB se llenaría con propulsores como de costumbre y se usaría para acelerar la nave en su camino a Venus. Una vez que se completara la quema, cualquier propulsor restante se ventilaría al espacio, y luego el tanque de combustible más grande podría usarse como espacio habitable, mientras que el tanque de oxígeno más pequeño se usaría para almacenar desechos.
Sólo se podía transportar una cantidad limitada de equipo en el tanque de hidrógeno sin ocupar demasiado espacio, mientras que otras piezas no podían sumergirse en hidrógeno líquido y sobrevivir. En cambio, este equipo se colocaría en el área entre etapas entre el S-IVB y el Módulo de Comando/Servicio del Apolo (CSM), conocido como Adaptador LM de la Nave Espacial (SLA), que normalmente albergaba el Módulo Lunar del Apolo en misiones lunares. Para maximizar la cantidad de espacio disponible en esta área, el motor del sistema de propulsión de servicio del CSM sería reemplazado por dos motores del sistema de propulsión de descenso LM . Estos tenían campanas de motor mucho más pequeñas y se ubicarían dentro del módulo de servicio en lugar de extenderse hacia el área SLA. Esto también proporcionó redundancia en caso de falla de un solo motor. Estos motores habrían sido responsables tanto de la corrección del rumbo durante el vuelo como del frenado para el reingreso a la Tierra.
A diferencia de las misiones lunares Apolo, el CSM realizaría su maniobra de transposición y acoplamiento con la etapa S-IVB antes del encendido para abandonar la órbita terrestre, en lugar de después. Esto significaba que los astronautas habrían volado "con los ojos afuera", y el empuje del motor los habría empujado fuera de sus asientos en lugar de dentro de ellos. Esto fue necesario porque solo había una ventana corta para que el CSM abortara el retorno a la Tierra después de una falla en el S-IVB, por lo que todos los sistemas de la nave espacial debían estar operativos y verificados antes de abandonar la órbita de estacionamiento alrededor de la Tierra para volar. a Venus.
Los precursores del sobrevuelo de Venus incluirían un vuelo de prueba orbital inicial con un "taller húmedo" del S-IVB y un adaptador de acoplamiento básico, y un vuelo de prueba de un año de duración que llevaría al S-IVB a una órbita casi geoestacionaria alrededor de la Tierra.
La misión habría medido:
La misión se habría implementado en una serie de dos vuelos de desarrollo y un vuelo de producción, designados como fases A a C.
La fase A del plan habría puesto en órbita un S-IVB de "taller húmedo" y un CSM Apollo del Bloque II estándar en un Saturn V. La tripulación separaría el CSM del S-IVB quitando los paneles SLA y luego realizando una maniobra de transposición y acoplamiento similar a la realizada en los vuelos lunares, para poder acoplarse con el módulo de acoplamiento acoplado al frente del S-IVB. Opcionalmente, podrían usar el motor S-IVB para lanzarlos a una órbita alta antes de ventilar el propulsor restante al espacio y entrar en el tanque de combustible del S-IVB para realizar experimentos durante algunas semanas. Después de evaluar el uso del S-IVB como hábitat a largo plazo para los astronautas, separarían el CSM del S-IVB y regresarían a la Tierra.
La Fase B probaría la nave espacial de sobrevuelo de Venus en una misión de larga duración en órbita alta. Un Saturn V lanzaría un CSM del Bloque III diseñado para vuelos espaciales de larga duración y un S-IVB modificado con el módulo de soporte ambiental necesario para el sobrevuelo real de Venus, y tras la maniobra de transposición y acoplamiento, el motor S-IVB llevaría la nave espacial a una órbita circular a una altitud de aproximadamente 25.000 millas alrededor de la Tierra. Esta altitud sería lo suficientemente alta como para estar libre de los cinturones de radiación de la Tierra y al mismo tiempo expondría a la nave espacial a un entorno similar al de un viaje a Venus, pero lo suficientemente cerca de la Tierra como para que los astronautas pudieran usar el CSM para regresar en unas pocas horas en caso de emergencia. .
La energía probablemente habría sido proporcionada por paneles solares similares a los utilizados en Skylab , ya que las pilas de combustible requerirían una gran cantidad de combustible para funcionar durante un año. De manera similar, las pilas de combustible del SM utilizadas para proporcionar energía en los vuelos lunares serían reemplazadas por baterías que proporcionarían suficiente energía durante las operaciones de lanzamiento y reingreso. [ cita necesaria ]
La Fase C sería el sobrevuelo real, utilizando un CSM del Bloque IV y una versión actualizada del sobrevuelo a Venus S-IVB que llevaría una gran antena de radio para comunicarse con la Tierra y dos o más sondas pequeñas que se lanzarían poco antes del sobrevuelo a entrar en la atmósfera de Venus. [3] [4] [5] [6] [7] El CSM del Bloque IV tiene motores LM que reemplazan los motores del Sistema de Propulsión de Servicio , baterías para reemplazar las celdas de combustible y otras modificaciones para soportar la comunicación de largo alcance con la Tierra y las regiones superiores. velocidades de reentrada requeridas para la trayectoria de regreso en comparación con un regreso de la órbita lunar.
La misión de la Fase C estaba prevista para su lanzamiento a finales de octubre o principios de noviembre de 1973, cuando los requisitos de velocidad para llegar a Venus y la duración de la misión resultante serían mínimos. Después de una breve estancia en la órbita de estacionamiento de la Tierra para comprobar la nave espacial, la tripulación se habría dirigido a Venus. En caso de un problema importante durante la combustión de inyección trans-Venus, habría habido aproximadamente una hora para separar el CSM del S-IVB y usar el motor SM para cancelar la mayor parte de la velocidad obtenida durante la combustión. Esto colocaría a la nave en una órbita muy elíptica que normalmente la traería de regreso a la Tierra para su reingreso dos o tres días después. Más allá de esa ventana de tiempo, el motor SM no habría tenido suficiente propulsor para traer el CSM de regreso a la Tierra antes de que las baterías del SM se quedaran sin energía. En ese punto, sería literalmente "Venus o Busto".
Después de una combustión exitosa del S-IVB, la nave espacial habría pasado aproximadamente a 3000 millas de la superficie de Venus unos cuatro meses después. La velocidad del sobrevuelo sería tan alta que la tripulación sólo habría tenido unas pocas horas para estudiar detalladamente el planeta. En este punto, uno o más módulos de aterrizaje de sondas robóticas se habrían separado de la nave principal para aterrizar en Venus.
Durante el resto de la misión, la tripulación habría realizado estudios astronómicos del Sol y Mercurio, acercándose a 0,3 unidades astronómicas .
Una variante de la misión TMK planificada por la Unión Soviética a Marte en 1971-1974 implicó un sobrevuelo de Venus en el viaje de regreso y recibió el nombre en clave "MAVR" (MArs - VeneRa), que significa Marte - Venus. [8] Sin embargo, el programa TMK fue cancelado después de que el cohete N1 que se necesitaba para elevar la misión no pudiera volar con éxito.