El encuentro en órbita lunar ( LOR , por sus siglas en inglés) es un proceso para que los humanos aterricen en la Luna y regresen a la Tierra. Se utilizó para las misiones del programa Apolo en las décadas de 1960 y 1970. En una misión LOR, una nave espacial principal y un módulo de aterrizaje lunar 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 se descarta después de la transferencia de la tripulación y la carga útil. Solo la nave espacial principal regresa a la Tierra. [1]
El encuentro en 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] [4]
El ejemplo más famoso fue el del módulo de mando y servicio (CSM) y el módulo lunar (LM) del Proyecto Apolo , en el que ambos fueron enviados a un vuelo translunar en un solo conjunto de cohetes. Sin embargo, las variantes en las que los módulos de aterrizaje y la nave espacial principal viajan por separado, como los planes de aterrizaje lunar propuestos para el vehículo de lanzamiento de carga pesada derivado del transbordador , Golden Spike y el esfuerzo tripulado chino para 2029/2030 , también se consideran encuentros en órbita lunar.
La principal ventaja de la LOR es el ahorro de carga útil de la nave espacial, debido a que el combustible 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 multiplicador, porque cada libra de combustible de "peso muerto" que se utiliza posteriormente debe ser propulsada por más combustible antes, y también porque un mayor combustible 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. [5]
Otra ventaja es que el módulo de aterrizaje lunar puede diseñarse precisamente para ese fin, en lugar de requerir que la nave espacial principal también esté preparada para un aterrizaje lunar. Por último, 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.
En 1962, el encuentro en órbita lunar se consideró arriesgado, porque no se había logrado un encuentro espacial , ni siquiera en órbita terrestre. Si el módulo lunar no podía alcanzar el CSM, dos astronautas quedarían varados sin posibilidad de regresar a la Tierra o sobrevivir al reingreso a la atmósfera . El encuentro 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 aterrizaje lunar del Apolo en 1961, se supuso que el módulo de mando y servicio (CSM) de tres tripulantes se utilizaría para despegar de la superficie lunar y regresar 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 (de más de 100.000 libras (45.000 kg)) para ser enviada a la Luna.
Si se hubiera realizado mediante ascenso directo (en un único vehículo de lanzamiento ), el cohete necesario habría tenido que ser extremadamente grande, de la clase Nova . La alternativa a esto habría sido el encuentro en órbita terrestre , en el que dos o más cohetes de la clase Saturno lanzarían partes de la nave espacial completa, que se encontrarían en órbita terrestre antes de partir hacia la Luna. Esto posiblemente incluiría una etapa de despegue de la Tierra lanzada por separado, o requeriría el reabastecimiento en órbita de la etapa de despegue vacía.
Wernher von Braun y Heinz-Hermann Koelle de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército presentaron el encuentro en 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. [6] 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 para explicar la propuesta de la compañía a los ingenieros y la gerencia de la NASA en febrero de 1960. [7] [6] Esta alternativa fue estudiada y promovida por Jim Chamberlin y Owen Maynard en el Grupo de Tareas Espaciales en los primeros estudios de viabilidad del Apolo de 1960. [8] 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 ingresan al 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 la órbita lunar, luego descartan el LEM y usan el CSM para el regreso a la Tierra. Este método fue presentado a 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 posibilidad de utilizar un módulo de aterrizaje lunar diseñado específicamente para ese propósito fue otra ventaja del enfoque LOR. El diseño del LEM proporcionó 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, a diferencia de estar de espaldas en un módulo de aterrizaje del módulo de comando, al menos a 40 o 50 pies (12 o 15 m) sobre la superficie, pudiendo verlo solo a través de una pantalla de televisión.
El desarrollo del LEM como un segundo vehículo tripulado proporcionó la ventaja adicional de contar con sistemas críticos redundantes (energía eléctrica, soporte vital y propulsión), lo que permitió que se lo utilizara como un "bote salvavidas" para mantener con vida a los astronautas y llevarlos a casa sanos y salvos en caso de un fallo crítico del sistema CSM. Esto se concibió como una contingencia, pero no se incluyó en las especificaciones del LEM. Al final, esta capacidad resultó invaluable en 1970, salvando las vidas de los astronautas del Apolo 13 cuando una explosión del tanque de oxígeno inutilizó el módulo de servicio.
El Dr. John Houbolt no permitió que se ignoraran las ventajas de la LOR. Como miembro del Grupo Directivo de la Misión Lunar, Houbolt había estado estudiando varios aspectos técnicos de los encuentros espaciales desde 1959 y estaba convencido, como muchos otros en el Centro de Investigación Langley , de que la LOR no sólo era la forma más factible de llegar a la Luna antes de que terminara la década, sino que era la única forma. Había informado de sus hallazgos a la NASA en varias ocasiones, pero tenía la firme convicción de que los grupos de trabajo internos (a los que hizo presentaciones) estaban siguiendo "reglas básicas" establecidas arbitrariamente. Según Houbolt, estas reglas básicas estaban restringiendo el pensamiento de la NASA sobre la misión lunar y provocando que la LOR fuera descartada antes de que se la considerara de manera justa. [10]
En noviembre de 1961, Houbolt tomó la audaz decisión de saltarse los canales adecuados y escribir una carta privada de nueve páginas directamente al administrador asociado Robert C. Seamans . "Algo así como una voz en el desierto", Houbolt protestó por la exclusión de LOR. "¿Queremos ir a la Luna o no?", preguntó el ingeniero de Langley. "¿Por qué Nova, con su tamaño pesado, simplemente se acepta y por qué un plan mucho menos grandioso que implica un encuentro se condena al ostracismo o se pone a la defensiva? Comprendo plenamente que ponerse en contacto con usted de esta manera es algo poco ortodoxo", admitió Houbolt, "pero las cuestiones en juego son lo suficientemente cruciales para todos nosotros como para que se justifique un curso inusual". [11] [12]
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 se viera limitado indebidamente por directrices restrictivas". Le aseguró a Houbolt que en el futuro la NASA prestaría más atención a LOR de la que había prestado hasta ahora.
En los meses siguientes, la NASA hizo exactamente eso y, para sorpresa de muchos, tanto dentro como fuera de la agencia, LOR se convirtió rápidamente en el favorito. Varios factores decidieron la cuestión a su favor. En primer lugar, hubo un creciente desencanto con la idea del ascenso directo debido al tiempo y el dinero que se necesitaría para desarrollar un cohete Nova de 50 pies (15 m) de diámetro, en comparación con el Saturno V de 33 pies (10 m) de diámetro . En segundo lugar, hubo una creciente aprensión técnica sobre cómo la nave espacial relativamente grande exigida por el encuentro en órbita terrestre sería capaz de maniobrar para un aterrizaje suave en la Luna. Como explicó un ingeniero de la NASA que cambió de opinión:
El asunto de llevar esa cosa a la Luna a ojo no ofrecía una solución satisfactoria. Lo mejor de LOR era que nos permitía construir un vehículo independiente para el aterrizaje.
El primer grupo importante en cambiar su opinión a favor de la LOR fue el Space Task Group de Robert Gilruth , que todavía estaba ubicado en Langley pero pronto se trasladaría a Houston como el Centro de Naves Espaciales Tripuladas . El segundo en cambiar 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 originalmente habían desarrollado el plan en Langley, persuadieron a los funcionarios clave de la sede de la NASA, en particular al administrador James Webb , que había estado resistiendo a la ascensión directa, de que la LOR era la única forma de aterrizar en la Luna en 1969. Webb aprobó la LOR en julio de 1962. [13] La decisión se anunció oficialmente en una conferencia de prensa el 11 de julio de 1962. [14] El asesor científico del presidente Kennedy, Jerome Wiesner , siguió oponiéndose firmemente a la LOR. [15] [10]
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 adoptar LOR para el Programa Apolo en 1961, y rastrea el desarrollo del LM hasta su primer vuelo de prueba tripulado, Apolo 9 , en 1969. El episodio lleva el nombre del módulo lunar Apolo 9.
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Los NRHO representan un subconjunto de las órbitas del halo L1 y L2 .
