Apollo 13

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Per a altres significats vegeu «Apollo 13 (pel·lícula)».
Apollo 13

La tripulació de l'Apollo 13 va fotografiar la Lluna fora en la finestra superior del Mòdul Lunar; es veu el Mòdul de Comandament desactivat
Tipus de missió Manned lunar landing
Operador NASA[1]
COSPAR ID 1970-029A
Núm. SATCAT 4371
Duració de la missió 5 dies, 22 hores, 54 minuts, 41 segons
Propietats de la nau espacial
Nau espacial Apollo CSM-109
Apollo LM-7
Fabricant CSM: North American Rockwell
LM: Grumman
Massa de llançament CSM: 28.790 kg
CM: 5.609 kg
SM: 23.181 kg
LM: 15.192 kg
Tripulació
Núm. tripulants 3
Indicatiu CM: Odyssey
LM: Aquarius
Inici de la missió
Data de llançament Plantilla:Start-date UTC
Coet Saturn V SA-508
Lloc de llançament Kennedy LC-39A
Fi de la missió
Data d'aterratge 17 d'abril de 1970, 18:07:41 UTC
Lloc d'aterratge Oceà Pacífic Sud
21° 38′ 24″ S, 165° 21′ 42″ O / 21.64000°S,165.36167°O / -21.64000; -165.36167 (Apollo 13 splashdown)
Paràmetres orbitals
Sistema de referència Geocèntric
Règim Cislunar
Sobrevol de la Lluna (orbitador/mòdul de descens fallat)
Màxim acostament 15 d'abril de 1970, 00:21:00 UTC
Distància 254 kilometers
LM
Dock 11 d'abril de 1970, 22:32:08 UTC
Data de desacoblament 17 d'abril de 1970, 16:43:00 UTC
Apollo 13-insignia.png

Apollo 13 Prime Crew.jpg
D'esquerra a dreta: Lovell, Swigert, Haise


Programa Apollo
← Apollo 12 Apollo 14

L'Apollo 13 va ser el setè vol del programa Apollo, llançat en direcció a la Lluna el dia 11 d'abril del 1970 mitjançant un coet del tipus Saturn 5. Va ser una missió espacial que tenia com missió efectuar un allunatge a la regió Fra Mauro, però una explosió a bord de la nau en el seu camí a la Lluna va obligar la tripulació a avortar la missió i orbitar al voltant de la Lluna sense assolir la seva comesa de dur el cinquè i el sisè ésser humà a la superfície lunar. A l'Apollo 14 se li va reassignar aquesta tasca, que va completar amb èxit.

Tripulació[modifica | modifica el codi]

Posició Astronauta
Comandant Jim Lovell
Quart i últim vol espacial
Pilot del Mòdul de Comandament Jack Swigert
Únic vol espacial
Pilot del Mòdul Lunar Fred Haise
Únic vol espacial

Objectiu[modifica | modifica el codi]

La missió de l'Apollo 13 era explorar la formació Fra Mauro, cridada així pel Cràter Fra Mauro, de 80 km de diàmetre, localitzada en el seu interior. Aquesta és una àrea selenológica la qual es pensava estava composta de "ejecta" de l'impacte d'un gran objecte que va formar el Mare Imbrium.

La següent missió Apollo, Apollo 14, estava assignada per alunizar en Fra Mauro.

Ruptura del tanc d'oxigen[modifica | modifica el codi]

14 d'abril de 1970, 03:07:[2] 321.860 km (173.790 nmi) de la Terra[cal citació]

Posició més propera a la Lluna[modifica | modifica el codi]

15 d'abril de 1970, 00:21:00 UTC; 254,3 km (137,3 nmi)[cal citació]

Incident en el llançament[modifica | modifica el codi]

La nau Apollo 13 desenganxa del Centre Espacial Kennedy, l'11 d'abril de 1970.

La missió va començar amb un petit incident: durant el vol de la segona etapa, el motor central es va apagar dos minuts abans del previst. Els quatre propulsors externs van estar encesos més temps per compensar-ho, així com el motor de la tercera etapa i el vehicle va continuar cap a una òrbita d'aparcament molt aproximada a la planejada inicialment, des de la qual va poder efectuar una injecció translunar reeixida. El motor central de la segona etapa en realitat va ser detingut pel sistema de guiat automàtic del coet, en detectar els sensors efecte pogo, una oscil·lació violenta deguda a una combustió inestable, que podria destruir-ho. El problema ja s'havia donat en la missió no tripulada Apollo 6, sent a punt de provocar l'avortament del vol i de fet impedint un dels seus objectius (provar la injecció translunar i realitzar un avortament directe). Després de la missió Apollo 6 es van implementar millores en el llançador Saturn V. Després de la missió Apollo 13 es van introduir altres modificacions.

Incident del tanc d'oxigen[modifica | modifica el codi]

Explosió[modifica | modifica el codi]

Rumb a la lluna, aproximadament a 320.000 km de la Terra el Control de Missió li va demanar a la tripulació que encenguessin els ventiladors dels tancs d'hidrogen i oxigen, els quals estaven destinats a estratificar els continguts criogènics i incrementar la precisió de les lectures de quantitats. Aproximadament 93 segons després els astronautes van escoltar una gran explosió, acompanyat de fluctuacions en l'energia elèctrica.[2] La tripulació inicialment va pensar que un meteorit havia xocat amb el mòdul lunar.

Però el que en realitat va passar va ser que el tanc d'oxigen número 2, un dels dos tancs situats en el mòdul de servei, havia explotat.[3] Un aïllament de teflón danyat en els cables que anaven als ventiladors dins del tanc 2 va permetre que els cables fessin curtcircuit. El foc resultant va incrementar la pressió més enllà del seu límit i la cúpula del tanc es va trencar, omplint el compartiment de les cèl·lules de combustible (Sector 4) amb oxigen que es va expandir ràpidament.

Mòdul de Servei danyat de l'Apollo 13, fotografiat des del mòdul de comandament després de la separació

La pressió dins del compartiment va expulsar les rosques que mantenien cargolat el panell d'alumini que cobria el Sector 4, el qual en explotar probablement va causar danys menors a l'antena utilitzada per a comunicacions translunares. Les comunicacions i la telemetría a terra es van perdre durant 1,8 segons, fins que el sistema es va corregir automàticament passant de manera banda curta a banda ampla.

El xoc mecànic va forçar a les vàlvules d'oxigen a tancar-se en les cel·les de combustible nombres 1 i 3, la qual cosa solament va permetre que operessin durant 3 minuts. El xoc també va causar ja anàs una ruptura parcial d'una línia del tanc d'oxigen 1 o va causar que la seva vàlvula de pas tingués una fugida, permetent que el seu contingut s'escapés a l'espai exterior durant els següents 130 minuts, buidant per complet el subministrament d'oxigen del mòdul de servei.

Com les cel·les de combustible combinaven hidrogen i oxigen per generar electricitat i aigua, la cel·la de combustible número 2 finalment es va desactivar i va deixar als mòduls de comandament i de servei de l'Apollo amb la limitada energia de les bateries. La tripulació es va veure forçada a apagar el mòdul de comandament completament i a usar el mòdul lunar com "pot salvavides" (on es podien refugiar els astronautes i respirar l'aire d'alli).[4] Aquesta mesura va ser suggerida durant una simulació d'entrenament però no s'havia considerat com un possible escenari.[5] Sense la disponibilitat del mòdul lunar, l'accident hagués estat fatal.[6]

Supervivència de la tripulació i el viatge de retorn[modifica | modifica el codi]

El dany en el mòdul de servei va fer que l'alunizaje fos impossible, així que el director de vol Gene Kranz immediatament va avortar la missió. Els plans d'avortament existents, fets en 1966, van ser avaluats; el pla més ràpid era una trajectòria d'avortament directe, és a dir donar la volta i tornar a la Terra, la qual requeria usar el motor del mòdul de servei per aconseguir un gran canvi en la velocitat per, essencialment, revertir la trajectòria de la nau. A pesar que aquest pla portaria als homes de manera més ràpida a casa i amb la menor pèrdua d'entrades, no era pràctic per les següents raons:

  • solament era possible en una etapa primerenca de la missió, abans que la nau entrés en l'esfera gravitacional de la Lluna, la qual cosa ja li havia succeït a l'Apollo 13 al moment de l'accident.
  • no hi havia manera pràctica d'obtenir energia elèctrica per encendre el motor.
  • es temia que l'explosió del tanc d'oxigen hagués provocat un dany al motor, impedint que el motor anés encès de manera segura.

Per aquestes raons, Kranz i el director de vol adjunt Christopher C. Kraft van decidir un retorn lliure circumlunar, utilitzant la gravetat de la Lluna per fer tornar la nau cap a la terra, accelerant una mica la nau abans del apoastro per ajudar a accelerar el retorn. No obstant això, l'Apollo 13 ja havia deixat la seva trajectòria de retorn lliure inicial posteriorment en la missió, com a requeriment per l'alunizaje que estava planejat en Fra Mauro. Per aquesta raó, la primera ordre va ser restablir la trajectòria per mitjà d'un petit impuls del sistema de propulsió del mòdul lunar. El motor de descens va ser utilitzat novament per a l'acceleració abans de l'apoastro. Es va encendre solament una vegada més per a una correcció menor de la trajectòria.

Per aconseguir un retorn segur es va requerir que tant la tripulació com el personal de suport actuessin amb gran enginy baix extrema pressió.

Els subministraments del mòdul lunar estaven prevists per mantenir a dues persones per tan sol dos dies i no a tres persones durant quatre dies. L'oxigen era el subministrament menys crític, ja que el mòdul portava suficient com per a re-presurizar el mòdul lunar després de cada activitat extra-vehicular. A diferència dels altres mòduls, que eren impulsats per cel·les de combustible que produïen aigua com a subproducte, el mòdul lunar era impulsat per bateries d'òxid de plata, així que l'energia elèctrica i l'aigua (utilitzada per refredar l'equip i per beure) eren subministraments crítics.

Per mantenir els sistemes de suport de vida i de comunicacions operacionals fins al retorn, el mòdul lunar va ser reduït als nivells d'energia més baixos possibles.

El limitat hidròxid de liti (LiOH) que servia per eliminar el diòxid de carboni era un problema seriós. Els subministraments de LiOH interns del mòdul lunar no estaven dimensionaments per ser suficients per mantenir a la tripulació fins al retorn i el romanent estava emmagatzemat en l'etapa de descens, fora d'abast.

No obstant això, el mòdul de comandament tenia una quantitat adequada de contenidors de LiOH, però aquests eren incompatibles amb el mòdul lunar. Els enginyers en terra van improvisar una forma d'unir els contenidors en forma de galleda del mòdul de comandament a les entrades cilíndriques del mòdul lunar amb els elements disponibles en la nau, portant aire per mitjà d'una mànega. Els astronautes van cridar a aquest dispositiu "la bústia".[7]

Un altre problema que havia de resoldre's per aconseguir un retorn segur era aconseguir un encès complet del mòdul de comandament a partir del seu estat completament apagat, del no-res, cosa que mai s'havia fet en vol. El controlador de vol John Aaron, amb ajuda de l'astronauta Mattingly i molts enginyers i dissenyadors, va haver d'inventar un nou protocol per aconseguir això amb el subministrament limitat d'energia i en el temps tan curt.[8][9] Això va ser complicat pel fet que els reduïts nivells d'energia en el mòdul lunar van causar que la temperatura descendís considerablement. El mòdul de comandament en estar sense energia, per estalviar-la, es va refredar en tal grau que l'aigua es va començar a condensar en les superfícies sòlides, causant preocupació que aquest fet pogués danyar els sistemes elèctrics quan es reactivessin. Això va resultar no ser un problema, en part gràcies a les extenses millores en l'aïllament elèctric aplicades després de l'incendi en el Apollo 1.[10]

Reentrada i amerizaje[modifica | modifica el codi]

La tripulació de l'Apollo 13 a bord del USS Iwo Jima

En apropar-se a la Terra, la tripulació va separar el mòdul de servei i va poder prendre fotos, que serien utilitzades per a anàlisis posteriors. Va ser en aquest moment que la tripulació es va sorprendre en veure per primera vegada que el panell del Sector 4 del mòdul de servei havia desaparegut. D'acord amb els analistes, aquestes fotos mostraven també danys en l'antena.

El mòdul de comandament de l'Apollo 13 sent hissat a bord de l'USS Iwo Jima

Finalment la tripulació va separar el mòdul lunar "Aquarius", quedant solament el mòdul de comandament Odissey per començar la seva entrada en l'atmosfera. Una entrada normal està acompanyada per quatre minuts sense comunicacions, període al que l'hi crida «vel negre», absència de comunicacions causada per la ionització de l'aire al voltant del mòdul de comandament. La possibilitat que hi hagués un dany a l'escut tèrmic causat per l'explosió del tanc d'oxigen, va elevar la tensió durant el vel negre ja que va durar 33 segons més del normal.

No obstant això, el mòdul "Odissey" va restablir el contacte per radi i va amarar fora de perill en el Pacífic Sud, al sud-est de la Samoa Americana i a 6,5 km del vaixell de recuperació.

La tripulació estava en bones condicions exceptuant a Haise, qui sofria d'una seriosa infecció en el tracte urinari per la falta d'aigua. Per evitar alterar la trajectòria de la nau, se li havia ordenat a la tripulació no tirar a l'exterior les deixalles urinàries.

Junta de revisió de l'Apollo 13[modifica | modifica el codi]

L'administrador de la NASA Thomas Paine i el subadministrador George Low van enviar una nota al director del centre d'investigació de Langley de la NASA, Edgar Cortright el 17 d'abril de 1970 (data de l'aterratge de la nau) informant-li del seu nomenament com a president de la junta de revisió de l'Apollo 13 encarregada d'investigar la causa de l'accident. Una segona nota a Cortright per part de Paine i Low el 21 d'abril va establir que la junta quedaria formada de la següent manera:

Membres:
  • Edgar M. Cortright, President (Director, Centre d'investigació Langley)
  • Robert F. Allnutt (Assistent d'Administrador, casernes de la NASA)
  • Neil Armstrong (Astronauta, Centre de naus tripulades)
  • Dr. John F. Clark (Director del Centre de vols espacials Goddard)
  • General de Brigada Walter R. Hedrick, Jr.
  • Mr. Vincent L. Johnson (Subadministrador-Associat i Enginyer, Oficina de Ciències espacials i Aplicacions)
  • Milton Klein (Administrador, Oficina de Propulsió Nuclear Espacial AEC-NASA)
  • Dr. Hans M. Mark (Director, Centre d'Investigació Estimis)
Consell:
  • Sr. George Malley (Conseller en Cap, Centre d'Investigació Langley)
OMSF Suport Tècnic:
  • Sr. Xerris W. Mathews
Observadors:
  • Sr. William A. Anders (Secretari Executiu, Consell Nacional d'Aeronàutica i de l'Espai)
  • Dr. Xerris D. Harrington (President, Panell de Seguretat Aeroespacial de la NASA)
  • Sr. I. I. Pinkel (Director, Aerospace Safety Research and Data Institute, Lewis Research Center)
Coordinació al Congrés:
  • Sr. Gerald J. Mossinghoff (Oficina d'Assumptes Legislatius, NASA)
Coordinació d'Assumptes Públics:
  • Sr. Brian Duff (oficial d'assumptes Públics)

Placa i insígnia[modifica | modifica el codi]

Rèplica de la placa amb el nom de Swigert que anava a reemplaçar la que estava en el Aquarius amb el nom de Mattingly

La placa lunar original de l'Aquarius tenia el nom de Mattingly, així que se li va donar a la tripulació un afegit amb el nom de Swigert que havien de col·locar sobre l'original una vegada estiguessin en la superfície de la Lluna. "Aquarius" mai alunizó, així que Lovell es va quedar amb la placa.

El pegat de la tripulació de l'Apollo 13 mostrava tres cavalls voladors amb el carro d'Apollo a través de l'espai. Donats els antecedents navals de Lovell, el logo també incloïa el missatge "exlluna, scientia" ("De la lluna, coneixement"), pres del lema de l'acadèmia naval nord-americana, "exscientia, tridens" ("Del coneixement, poder del mar"). El nombre de la missió apareixia en nombres romans com Apollo XIII. Aquesta insígnia és una de les dues insígnies Apollo (l'altra és la de l'Apollo 11) que no incloïa els noms de la tripulació.

Localització de la nau[modifica | modifica el codi]

Una vista dels controls en el mòdul de comandament que es pot veure en la Cosmosfera.

L'escut tèrmic del mòdul de comandament va estar primer en el Museu de l'Aire i de l'Espai, en Le Bourget (França). Els components interns van ser retirats durant la investigació de l'accident, després el Odissey va ser remuntat i ara es troba en exhibició al Centre Espacial i Cosmosfera de Kansas a Hutchinson, Kansas.

El mòdul lunar es va cremar en l'atmosfera de la Terra el 17 d'abril de 1970. El seu objectiu era caure en l'oceà Pacífic per reduir la possibilitat de contaminació d'un generador nuclear que hi havia a bord.

El casc del vestit espacial de Lovell es troba en el Museu de la Ciència i la Indústria, a Chicago, Illinois.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Orloff, Richard W. «Table of Contents». A: Apollo by the Numbers: A Statistical Reference. Washington, D.C.: NASA, setembre 2004. NASA SP-2000-4029. ISBN 0-16-050631-X. LCCN 00061677 [Consulta: 15 abril 2012]. 
  2. 2,0 2,1 Apollo 13 Timeline
  3. Noti's que en el reporti oficial de la NASA (REPORT OF APOLLO 13 REVIEW BOARD) no s'utilitza la paraula explosió en la descripció de la ruptura del tanc. Els discos de ruptura i altres mesures de seguretat es van presentar per prevenir una explosió catastròfica; una anàlisi de les lectures de pressió i proves subsecuentes en terra va determinar que aquestes mesures de seguretat van treballar com estava previst. See findings 26 and 27 on page 195 (5-22) of the NASA report.
  4. «"sc=1970-029a Apollo 13 Command and Service Mòdul CSM». NASA. [Consulta: octubre 31, 2009].
  5. Lovell, Jim, and Jeffrey Kluger. Apollo 13. Boston: Houghton Mifflin, 2000. 83-87
  6. «"sc=1970-029c Apollo 13 Piga Mòdul ALSEP». NASA. [Consulta: octubre 31, 2009].
  7. «Interior View of the Apollo 13 Piga Mòdul and the "Mailbox"», gener 16, 2007.
  8. http://web.archive.org/web/http://www.digitallard.com/moviereview/155/
  9. «"articleid=215900589&kc=2444&printable=true&printable=true Power engineer: Video interview with Apollo astronaut Ken Mattingly». Eetimes.com, 17-03-2009. [Consulta: 14-08-2010].
  10. http://www.nasa.gov/mission_pages/constellation/main/a13_panel.html

Bibliografia complementària[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Apollo 13 Modifica l'enllaç a Wikidata

Informes de la NASA

Multimèdia