El encuentro en la órbita lunar ( LOR ) es un proceso para llevar humanos a la Luna y devolverlos a la Tierra. Fue utilizado para las misiones del programa Apolo en los años 1960 y 1970. En una misión LOR, una nave espacial principal y un módulo de aterrizaje lunar más pequeño viajan a la órbita lunar . Luego, el módulo de aterrizaje lunar desciende de forma independiente a la superficie de la Luna, mientras que la nave espacial principal permanece en órbita lunar. Después de completar la misión allí, el módulo de aterrizaje regresa a la órbita lunar para encontrarse y volver a acoplarse con la nave espacial principal, luego es descartado después de la transferencia de la tripulación y la carga útil. Sólo la nave espacial principal regresa a la Tierra. [1]
El encuentro en la órbita lunar fue propuesto por primera vez en 1919 por el ingeniero ucraniano Yuri Kondratyuk , [2] como la forma más económica de enviar a un ser humano en un viaje de ida y vuelta a la Luna. [3]
El ejemplo más famoso involucró el módulo de comando y servicio (CSM) y el módulo lunar (LM) del Proyecto Apolo, donde ambos fueron enviados a un vuelo translunar en una sola pila de cohetes. Sin embargo, las variantes en las que los módulos de aterrizaje y las naves espaciales principales viajan por separado, como los planes de aterrizaje lunar propuestos para el vehículo de lanzamiento pesado derivado del transbordador , el Golden Spike y el esfuerzo tripulado chino 2029/2030 , también se consideran encuentros en la órbita lunar.
La principal ventaja de LOR es el ahorro de carga útil de la nave espacial, debido al hecho de que el propulsor necesario para regresar de la órbita lunar a la Tierra no necesita ser transportado como peso muerto hasta la Luna y de regreso a la órbita lunar. Esto tiene un efecto multiplicativo, porque cada libra de propulsor de "peso muerto" que se utiliza más tarde tiene que ser propulsada por más propulsor antes, y también porque un mayor propulsor requiere un mayor peso del tanque. El aumento de peso resultante también requeriría más empuje para el aterrizaje lunar, lo que significa motores más grandes y pesados. [4]
Otra ventaja es que el módulo de aterrizaje lunar puede diseñarse precisamente para ese propósito, en lugar de requerir que la nave espacial principal también sea adecuada para un alunizaje. Finalmente, el segundo conjunto de sistemas de soporte vital que requiere el módulo de aterrizaje lunar puede servir como respaldo para los sistemas de la nave espacial principal.
El encuentro con la órbita lunar se consideraba arriesgado en 1962, porque el encuentro espacial no se había logrado, ni siquiera en la órbita terrestre. Si el LM no pudiera alcanzar el CSM, dos astronautas quedarían varados y no podrían regresar a la Tierra ni sobrevivir al reingreso a la atmósfera . Rendezvous se demostró con éxito en 1965 y 1966 en seis misiones del Proyecto Gemini [Nota 1] con la ayuda de radar y computadoras de a bordo. También se realizó con éxito cada una de las ocho veces que se intentó en las misiones Apolo. [Nota 2]
Cuando se inició el programa de alunizaje Apolo en 1961, se supuso que la combinación de módulo de comando y servicio (CSM) de tres hombres se utilizaría para el despegue desde la superficie lunar y el regreso a la Tierra. Por lo tanto, tendría que aterrizar en la Luna mediante una etapa de cohete más grande con patas de tren de aterrizaje, lo que daría como resultado una nave espacial muy grande (más de 100.000 libras (45.000 kg)) que se enviaría a la Luna.
Si esto se hiciera mediante ascenso directo (en un único vehículo de lanzamiento ), el cohete necesario tendría que ser extremadamente grande, de la clase Nova . La alternativa a esto habría sido el encuentro en la órbita terrestre , en el que dos o más cohetes de la clase Saturno lanzarían partes de la nave espacial completa, que se encontrarían en la órbita terrestre antes de partir hacia la Luna. Esto posiblemente incluiría una etapa de salida de la Tierra lanzada por separado, o requeriría reabastecimiento de combustible en órbita de la etapa de salida vacía.
Wernher von Braun y Heinz-Hermann Koelle, de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército, presentaron el encuentro en la órbita lunar, como una opción para llegar a la Luna de manera eficiente, a los jefes de la NASA, incluido Abe Silverstein , en diciembre de 1958. [5] Durante 1959, Conrad Lau de La División de Astronáutica Chance-Vought supervisó un plan de misión completo utilizando el encuentro en órbita lunar que luego se envió a Silverstein en la NASA en enero de 1960. Tom Dolan , que trabajaba para Lau, fue enviado a explicar la propuesta de la compañía a los ingenieros y a la gerencia de la NASA en febrero de 1960. [6] [5] Esta alternativa fue luego estudiada y promovida por Jim Chamberlin y Owen Maynard en el Space Task Group en los primeros estudios de viabilidad del Apolo de 1960 . [7] Este modo permitió que un solo Saturno V lanzara el CSM a la Luna con un Módulo de Excursión Lunar (LEM) más pequeño. [Nota 3] Cuando la nave espacial combinada alcanza la órbita lunar , uno de los tres astronautas permanece con el CSM, mientras que los otros dos entran en el LEM, se desacoplan y descienden a la superficie de la Luna. Luego usan la etapa de ascenso del LEM para reunirse con el CSM en órbita lunar, luego descartan el LEM y usan el CSM para regresar a la Tierra. Este método llamó la atención del administrador asociado de la NASA, Robert Seamans, por el ingeniero del Centro de Investigación Langley, John C. Houbolt , quien dirigió un equipo para desarrollarlo.
Además de requerir menos carga útil, la capacidad de utilizar un módulo de aterrizaje lunar diseñado específicamente para ese propósito fue otra ventaja del enfoque LOR. El diseño del LEM dio a los astronautas una visión clara de su lugar de aterrizaje a través de ventanas de observación aproximadamente a 4,6 metros (15 pies) sobre la superficie, en lugar de estar boca arriba en un módulo de aterrizaje del Módulo de Comando, al menos a 40 o 50 pies (12 o 15). m) por encima de la superficie, pudiendo verla únicamente a través de una pantalla de televisión.
El desarrollo del LEM como segundo vehículo tripulado proporcionó la ventaja adicional de disponer de sistemas críticos redundantes (energía eléctrica, soporte vital y propulsión), que permitieron utilizarlo como "bote salvavidas" para mantener con vida a los astronautas y llevarlos a casa sanos y salvos en el caso de una falla crítica del sistema CSM. Esto se concibió como una contingencia, pero no formó parte de las especificaciones del LEM. Al final resultó que, esta capacidad resultó invaluable en 1970, salvando las vidas de los astronautas del Apolo 13 cuando la explosión de un tanque de oxígeno inutilizó el módulo de servicio.
El Dr. John Houbolt no permitiría que se ignoraran las ventajas de LOR. Como miembro del Grupo Directivo de la Misión Lunar, Houbolt había estado estudiando varios aspectos técnicos del encuentro espacial desde 1959 y estaba convencido, como muchos otros en el Centro de Investigación Langley , de que LOR no sólo era la forma más factible de llegar a la Luna antes de la Había terminado la década, era la única manera. Había informado de sus hallazgos a la NASA en varias ocasiones, pero estaba convencido de que los grupos de trabajo internos (a los que hizo presentaciones) estaban siguiendo "reglas básicas" establecidas arbitrariamente. Según Houbolt, estas reglas básicas estaban limitando el pensamiento de la NASA sobre la misión lunar y provocando que se descartara LOR antes de que se considerara de manera justa. [9]
En noviembre de 1961, Houbolt tomó la audaz medida de saltarse los canales adecuados y escribir una carta privada de nueve páginas directamente al administrador asociado Robert C. Seamans . "Más o menos como una voz en el desierto", protestó Houbolt por la exclusión de LOR. "¿Queremos ir a la Luna o no?" preguntó el ingeniero de Langley. "¿Por qué se acepta simplemente a Nova, con su enorme tamaño, y por qué se excluye o se pone a la defensiva un plan mucho menos grandioso que implica una cita? Soy plenamente consciente de que contactarlo de esta manera es algo poco ortodoxo", admitió Houbolt, "pero la Las cuestiones en juego son tan cruciales para todos nosotros que se justifica un rumbo inusual". [10] [11]
Seamans tardó dos semanas en responder a la carta de Houbolt. El administrador asociado estuvo de acuerdo en que "sería extremadamente perjudicial para nuestra organización y para el país si nuestro personal calificado estuviera indebidamente limitado por directrices restrictivas". Aseguró a Houbolt que en el futuro la NASA prestará más atención a LOR que hasta ahora.
En los meses siguientes, la NASA hizo precisamente eso y, para sorpresa de muchos, tanto dentro como fuera de la agencia, LOR rápidamente se convirtió en el favorito. Varios factores decidieron la cuestión a su favor. En primer lugar, había un creciente desencanto con la idea del ascenso directo debido al tiempo y dinero que iba a tomar desarrollar un cohete Nova de 50 pies (15 m) de diámetro, en comparación con el Saturn V de 33 pies (10 m) de diámetro. . En segundo lugar, había una creciente aprensión técnica sobre cómo la nave espacial relativamente grande que exigía el encuentro en la órbita terrestre podría maniobrar para un aterrizaje suave en la Luna. Como explicó un ingeniero de la NASA que cambió de opinión:
La cuestión de observar esa cosa hacia la Luna realmente no tenía una respuesta satisfactoria. Lo mejor de LOR fue que nos permitió construir un vehículo independiente para el aterrizaje.
El primer grupo importante que cambió su opinión a favor de LOR fue el Space Task Group de Robert Gilruth , que todavía estaba ubicado en Langley pero que pronto se trasladaría a Houston como Centro de Naves Espaciales Tripuladas . El segundo en llegar fue el equipo de Wernher von Braun en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales en Huntsville, Alabama . Estos dos poderosos grupos, junto con los ingenieros que habían desarrollado originalmente el plan en Langley, persuadieron a funcionarios clave en la sede de la NASA, en particular el administrador James Webb , que había estado esperando el ascenso directo, de que LOR era la única manera de aterrizar en la Luna. en 1969. Webb aprobó la LOR en julio de 1962. [12] La decisión se anunció oficialmente en una conferencia de prensa el 11 de julio de 1962. [13] El asesor científico del presidente Kennedy, Jerome Wiesner , se mantuvo firmemente opuesto a la LOR. [14] [9]
El episodio 5 de la miniserie de televisión de 1998 De la Tierra a la Luna , "Spider", dramatiza el primer intento de John Houbolt de convencer a la NASA de que adoptara LOR para el Programa Apolo en 1961, y rastrea el desarrollo del LM hasta su primer LM tripulado. Vuelo de prueba, Apolo 9 , en 1969. El episodio lleva el nombre del módulo lunar Apolo 9.
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