Apollo 4 (9 de noviembre de 1967, también conocido como AS-501 ) fue el primer vuelo de prueba sin tripulación del vehículo de lanzamiento Saturn V , el tipo utilizado por el programa Apollo de Estados Unidos para enviar a los primeros astronautas a la Luna . El vehículo espacial fue ensamblado en el Edificio de Ensamblaje de Vehículos y fue el primero en ser lanzado desde el Complejo de Lanzamiento 39 en el Centro Espacial John F. Kennedy en Merritt Island, Florida , instalaciones construidas especialmente para el Saturn V.
Tipo de misión | Vuelo CSM orbital terrestre sin tripulación ( A ) |
---|---|
Operador | NASA [1] |
ID COSPAR | 1967-113A |
SATCAT no. | 3032 |
Duración de la misión | 8 horas, 36 minutos, 59 segundos |
Órbitas completadas | 3 |
Propiedades de la nave espacial | |
Astronave | Apollo CSM -017 Apollo LTA-10R |
Fabricante | Rockwell norteamericano |
Masa de lanzamiento | 36,856 kilogramos (81,253 lb) |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 9 de noviembre de 1967, 12:00:01 UTC |
Cohete | Saturno V SA-501 |
Sitio de lanzamiento | Kennedy LC-39A |
Fin de la misión | |
Recuperado por | USS Bennington |
Fecha de aterrizaje | 9 de noviembre de 1967, 20:37:00 UTC |
Lugar de aterrizaje | Océano Pacífico Norte 30 ° 06′N 172 ° 32′W / 30.100 ° N 172.533 ° W |
Parámetros orbitales | |
Sistema de referencia | Geocéntrico |
Régimen | Órbita muy elíptica |
Altitud del perigeo | −204 kilómetros (−110 nmi) [2] |
Altitud de apogeo | 18.092 kilómetros (9.769 millas náuticas) |
Inclinación | 31,9 grados |
Período | 314.58 minutos (inicial) |
Época | 9 de noviembre de 1967 [3] |
Apolo 4 fue una prueba "completa", lo que significa que todas las etapas de los cohetes y las naves espaciales fueron completamente funcionales en el vuelo inicial, una novedad para la NASA . Fue la primera vez que volaron la primera etapa S-IC y la segunda etapa S-II . También demostró el primer reinicio en vuelo de la tercera etapa del S-IVB . La misión utilizó un módulo de comando y servicio (CSM) del Bloque I modificado para probar varias revisiones clave del Bloque II, incluido su escudo térmico a una velocidad y un ángulo de retorno lunar simulados.
Originalmente planeado para fines de 1966, el vuelo se retrasó hasta el 9 de noviembre de 1967, en gran parte debido a problemas de desarrollo de la etapa S-II que encontró North American Aviation , el fabricante de la etapa. La demora también fue causada, en menor medida, por numerosos defectos de cableado encontrados por la NASA en la nave espacial Apollo, también construida por North American.
La misión fue el primer vuelo de Apolo después de la suspensión impuesta después del incendio del Apolo 1 que mató a la primera tripulación del Apolo. Fue el primero en utilizar el esquema de numeración oficial de Apolo de la NASA establecido en abril de 1967, designado Apolo 4 porque había habido tres vuelos Apolo / Saturno sin tripulación anteriores en 1966, utilizando el vehículo de lanzamiento Saturn IB .
La misión duró casi nueve horas, chapoteando en el Océano Pacífico , logrando todos los objetivos de la misión. La NASA consideró que la misión fue un éxito total, porque demostró que el Saturn V funcionó, un paso importante para lograr el objetivo del programa Apolo de llevar astronautas a la Luna y traerlos de regreso a salvo, antes de que finalice la década.
Objetivos
AS-501 fue el primer vuelo del Saturno V. En ese momento, fue el vehículo de lanzamiento más grande que jamás haya intentado un vuelo. [4] Esta misión fue la primera de la NASA en utilizar pruebas "completas", una decisión que se remonta a finales de 1963. [5] George Mueller , el jefe de la Oficina de Vuelos Espaciales Tripulados de la NASA en ese momento, era un ingeniero de sistemas. quien anteriormente trabajó en proyectos de misiles militares. Reconoció que las pruebas completas se usaron con éxito para desarrollar rápidamente el programa de misiles balísticos intercontinentales Minuteman de la Fuerza Aérea , y pensó que podría usarse para cumplir con el programa de Apollo. [6] Anteriormente, la forma en que el equipo de Wernher von Braun en el Marshall Space Flight Center y los antiguos ingenieros del NACA Langley Research Center probaron nuevos cohetes era probando cada etapa de forma incremental. [6] El programa de prueba del Saturn V se apartó del enfoque incremental conservador utilizado anteriormente por los ingenieros de Marshall y Langley. [6] Se probaría de una vez, con todas las etapas en vivo y completamente dignas de vuelo, incluido un módulo de comando y servicio Apollo (CSM). [5] Esta decisión simplificó drásticamente la fase de vuelo de prueba del programa, eliminando cuatro misiones, pero requirió que todo funcionara correctamente la primera vez. [5] Los gerentes del programa Apollo tenían dudas acerca de las pruebas completas, pero lo aceptaron con cierta reticencia ya que las pruebas de componentes incrementales inevitablemente llevarían a la misión de aterrizaje lunar más allá de la meta de 1970. [7]
La misión fue el primer lanzamiento desde el Kennedy Space Center Launch Complex 39 , construido específicamente para el Saturn V. [8] Dado que se trataba de una prueba completa, fue el primer lanzamiento de la primera etapa S-IC y la segunda etapa S-II. . También sería la primera vez que la tercera etapa del S-IVB se reiniciaría en órbita, y la primera vez que la nave espacial Apolo volvería a entrar en la atmósfera de la Tierra a la velocidad de una trayectoria de retorno lunar.
La carga útil era un CSM, número de serie 017. [9] Este era un diseño de Bloque I destinado a pruebas de sistemas, no la nave espacial Bloque II diseñada para su uso con el módulo lunar (LM) en los aterrizajes lunares reales. [9] Sin embargo, se hicieron varias modificaciones importantes del Bloque II para la certificación, ya que ninguna nave espacial del Bloque II volaría sin tripulación. [9] Las modificaciones incluyeron una nueva cubierta exterior de pantalla térmica CM; un nuevo conector umbilical CM a SM; mover las antenas de cimitarra VHF del CM al SM; una nueva antena de banda S unificada ; y una escotilla modificada del compartimiento de la tripulación. [1]
Un LM ficticio conocido como artículo de prueba del módulo lunar , LTA-10R, se llevó como lastre para simular las cargas del LM en el vehículo de lanzamiento. Con 29.500 libras (13.400 kg), el LTA-10R era ligeramente más ligero que un LM nominal utilizado en el primer aterrizaje lunar, que pesaba 33.278 libras (15.095 kg).
Montaje de vehículos
El lanzamiento del AS-501 se planeó originalmente para fines de 1966, pero fue retrasado por problemas de desarrollo de la etapa hasta abril de 1967. La primera pieza en llegar al Centro Espacial Kennedy fue la tercera etapa S-IVB , construida por Douglas Aircraft Company . Lo suficientemente pequeño para ser transportado por un avión especialmente construido, el " Pregnant Guppy " construido por Aero Spacelines, Inc. , llegó el 14 de agosto de 1966.
Las otras etapas fueron mucho más grandes y tuvieron que viajar en barcaza a lo largo del río Banana . La primera etapa S-IC , construida por Boeing Company , llegó el próximo 12 de septiembre desde Michoud, Louisiana .
Retraso adicional causado por la aviación norteamericana
North American Aviation fue el contratista tanto de la segunda etapa S-II Saturn V como de la nave espacial del módulo de comando y servicio Apollo . La NASA había estado experimentando problemas con el cronograma, el costo y el desempeño de la calidad de North American en ambos programas, lo suficientemente graves como para que el director del programa Apollo, Samuel C. Phillips, envió un equipo a North American en California en noviembre y diciembre de 1965 para investigar los asuntos y recomendar soluciones para los problemas de gestión del programa. Publicó sus hallazgos en un informe a su supervisor , George Mueller . [10]
Segunda etapa de Saturno V
Se sabía que el desarrollo del S-II tenía un año de retraso, y la primera etapa de vuelo listo no se entregó en 1966. Mientras tanto, el montaje del vehículo continuó, utilizando un enorme espaciador en forma de carrete en su lugar, en para ganar más experiencia en el procedimiento de pila de la tercera etapa. El S-II no llegó hasta el 21 de enero de 1967, seis días antes del fatal incendio de la nave espacial Apolo 1 que mató a la primera tripulación del Apolo. Tras la inspección, se encontraron grietas en el tanque de hidrógeno líquido. Estos fueron reparados, la tercera etapa y el espaciador fueron removidos y el montaje continuó con el S-II el 23 de febrero [11].
Nave espacial Apolo
El CSM 017 había llegado de Norteamérica aproximadamente un mes antes del incendio del Apolo 1, el 24 de diciembre de 1966. Ya había pasado una inspección de control de calidad, pero luego del incendio que destruyó a su hermano CM 012, fue sometido a una inspección intensiva. que encontró un total de 1.407 errores en la nave espacial. [11] Docenas de cables enrutados y pelados al azar eran cortocircuitos esperando a que ocurriera. Los gerentes de la NASA llegaron a ver los problemas por sí mismos. Se decía que el director de operaciones de lanzamiento, Rocco Petrone , había maldecido; El gerente de la Oficina del Programa de la Nave Espacial Apollo, Joe Shea, se puso a llorar; y Phillips se quedó en silencio atónito. [12]
El CSM se retiró de la pila el 14 de febrero de 1967 para su reparación, lo que requirió otros cuatro meses hasta que estuvo listo para volver a acoplarse al cohete el 20 de junio. El 26 de agosto, el vehículo de lanzamiento completo finalmente salió del Edificio de ensamblaje de vehículos [13] (VAB): más de ocho meses después de la fecha de lanzamiento programada originalmente.
Esquema de numeración de misiones
AS-501 fue la primera misión en volar bajo el esquema oficial de numeración de misiones Apolo aprobado por Mueller el 24 de abril de 1967; el primer vuelo tripulado fallido fue designado retroactivamente Apolo 1 en honor a los deseos de las viudas de la tripulación. Aunque ya ocurrieron tres vuelos de Saturno IB sin tripulación , solo dos contenían una nave espacial Apollo (el AS-203 llevaba solo el cono de nariz aerodinámico). En consecuencia, Mueller reanudó la secuencia de numeración en el Apolo 4. [14] [15]
Preparación de lanzamiento
Las pruebas en la plataforma, las pruebas previas al lanzamiento y la práctica de preparación del vehículo comenzaron en septiembre y encontraron varios problemas con la carga de propulsor y varias fallas en el equipo. Estos empujaron el lanzamiento hasta noviembre, pero proporcionaron valiosas lecciones aprendidas sobre el nuevo vehículo. [16] En ese momento, Rockwell Standard Corporation había comprado North American , por lo que el soporte de lanzamiento fue el primero que se proporcionó con el nuevo nombre, North American Rockwell. El 6 de noviembre, comenzó la secuencia de cuenta regresiva de 56 horas y media con la carga de propulsor. En total, había 89 cargas de camión de remolque de LOX ( oxígeno líquido ), 28 cargas de remolque de LH2 ( hidrógeno líquido ) y 27 vagones de RP-1 ( queroseno refinado ). Esta vez los problemas encontrados fueron pocos y menores. [17]
Al igual que con el vuelo inaugural del Saturno I seis años antes, el miedo a una falla en el lanzamiento a baja altitud, y especialmente a una explosión de la plataforma, era alto. Se llevaron a cabo varios estudios de la NASA para evaluar este escenario mediante el estudio de accidentes anteriores (en particular, el desastre Atlas-Centaur de marzo de 1965 ), pero en todos esos casos, involucraron vehículos de lanzamiento de menos de la mitad del tamaño y la carga de combustible del Saturno V. El evento sería una catástrofe más allá de todas las proporciones (el desastre N-1 soviético de 1969, sin embargo, da una idea de cómo podría haber sido). Afortunadamente para todos los involucrados, el cohete más grande jamás construido (hasta 2020) nunca tuvo una falla catastrófica. La NASA determinó que 3 millas (5 km) serían una distancia segura de las plataformas de lanzamiento y construyó el centro de control de lanzamiento y el sitio de prensa a esa distancia, adyacente al Edificio de Ensamblaje de Vehículos . [18] La cadena de televisión estadounidense CBS consideró que 3 millas era demasiado distante para la cobertura que imaginaban y exigió que la NASA les permitiera estar cerca de la plataforma de lanzamiento. La NASA, después de obtener vacilaciones de responsabilidad, les permitió colocar su remolque de estudio una milla más cerca.
Vuelo
El lanzamiento ocurrió el 9 de noviembre a las 7:00 am EST (12:00 UTC ). Ocho segundos antes del despegue, los cinco motores F-1 se encendieron, enviando enormes cantidades de ruido a través del Centro Espacial Kennedy. A pesar de que las plataformas de lanzamiento en LC-39 estaban ubicadas a más de tres millas del Edificio de Ensamblaje de Vehículos; la presión del sonido fue mucho más fuerte de lo esperado y golpeó el VAB, el Centro de Control de Lanzamiento y los edificios de la prensa. Las tejas del techo cayeron alrededor del reportero de noticias Walter Cronkite , cubriendo el lanzamiento de CBS News en la ubicación más cercana. [19] Cronkite y el productor Jeff Gralnick pusieron sus manos en la ventana de observación de su tráiler en un esfuerzo por detener sus poderosas vibraciones. [20] Cronkite admitió más tarde que estaba "abrumado" por el poder del cohete y la emoción del momento. Su descripción al aire fue entregada sin su equilibrio y reserva habituales mientras gritaba por encima del ruido de lanzamiento en su micrófono.
... nuestro edificio está temblando aquí. ¡Nuestro edificio está temblando! ¡Oh, es fantástico, el edificio está temblando! ¡Esta gran ventana explosiva está temblando! ¡Lo estamos sosteniendo con nuestras manos! ¡Mira ese cohete irse a las nubes a 3000 pies! ... puedes verlo ... puedes verlo ... ¡oh, el rugido es tremendo!
- Walter Cronkite, transmisión del lanzamiento del Apolo 4 [21]
El lanzamiento colocó al S-IVB y al CSM en una órbita casi circular de 100 millas náuticas (190 km), una órbita de estacionamiento nominal que se utilizaría en las misiones lunares reales. Después de dos órbitas, el primer reencendido en el espacio del S-IVB puso la nave espacial en una órbita elíptica con un apogeo de 9.297 millas náuticas (17.218 km) y un perigeo apuntado deliberadamente a 45,7 millas náuticas (84,6 km) por debajo de la superficie de la Tierra. ; esto aseguraría tanto una reentrada atmosférica de alta velocidad del módulo de comando como la destrucción después de la reentrada del S-IVB. Poco después de esta quema, el CSM se separó del S-IVB y encendió el motor de su módulo de servicio para ajustar el apogeo a 9,769 millas náuticas (18,092 km) y un perigeo de −40 millas náuticas (−74 km). Después de pasar el apogeo, el motor del módulo de servicio se encendió nuevamente durante 281 segundos para cambiar la órbita a una trayectoria hiperbólica , aumentando la velocidad de reentrada a 36,545 pies por segundo (11,139 m / s), a una altitud de 400,000 pies (120 km) y un ángulo de trayectoria de vuelo de −6,93 grados, simulando un regreso de la Luna. [1] [22]
El CM aterrizó aproximadamente a 8,6 millas náuticas (16 km) del lugar de aterrizaje objetivo al noroeste de la isla Midway en el Océano Pacífico Norte. Su descenso fue visible desde la cubierta del USS Bennington , el principal barco de recuperación. Después de su vuelo CM 017 fue transferido al Smithsonian en enero de 1969. [23] El CM fue transferido para exhibición pública en el Centro Espacial Stennis de la NASA hasta principios de 2012. El CM está actualmente en exhibición en el Infinity Science Center en Pearlington, Mississippi . [24]
Cronología
Tiempos de eventos desde el lanzamiento hasta la órbita. [1]
Hora (MM: SS) | Evento |
---|---|
T + 00: 00: 00 | Despegar |
T + 00: 01.26 | Inicio de guiñada |
T + 00: 10.16 | Fin de guiñada |
T + 00: 11.06 | Inicio de rollo |
T + 00: 31,99 | Extremo del rollo |
T + 02: 15,52 | Corte del motor interno |
T + 02: 30,77 | Corte del motor fuera de borda |
T + 02: 31,43 | Separación S-IC / S-II |
T + 02: 32.12 | Inicio S-II |
T + 03: 01.44 | Separación de planos S-IC / S-II |
T + 03: 07.13 | Emisión de LES |
T + 08: 39,76 | Corte S-II |
T + 08: 40,53 | Separación S-II / S-IVB |
T + 08: 40: 72 | Inicio S-IVB |
T + 11: 05,64 | Corte S-IVB |
Cámaras a bordo
Desarrollo de Saturno V
Se montaron dos cámaras cinematográficas en la estructura de empuje de la segunda etapa S-II, para verificar la secuencia apropiada de la puesta en escena. También se instalaron cámaras similares en el segundo vuelo de Saturno V, Apolo 6 . Las cámaras funcionaron a cuatro veces la velocidad normal para mostrar los eventos en cámara lenta. [25] Las cápsulas de la cámara se desecharon poco después de la separación de la primera etapa, a una altitud de aproximadamente 200.000 pies (61 km). [25] Luego volvieron a entrar en la atmósfera y se lanzaron en paracaídas al océano para recuperarse. Se recuperaron ambas cámaras S-II del Apollo 4, por lo que hay imágenes de ambos lados del vehículo. [1]
Los documentales suelen utilizar imágenes de un lanzamiento de Saturn V, y una de las piezas más utilizadas muestra la separación entre la primera y la segunda etapa. Este metraje generalmente se atribuye erróneamente a la misión Apollo 11 , cuando en realidad se filmó en los vuelos de Apollo 4 y Apollo 6 . [25] Una compilación de imágenes originales de la NASA muestra el descarte de la primera etapa (S-IC) y la entre etapas, filmadas desde la parte inferior de la segunda etapa (S-II), ambas del Apolo 4. [25] Esto se sigue por imágenes de la separación de una segunda etapa S-IVB de la primera etapa de un Saturno IB . El brillo que se ve en las etapas desechadas se debe al escape de hidrógeno y oxígeno caliente e invisible de los motores J-2 utilizados por el S-II y S-IVB. [25] El metraje también muestra las columnas más conspicuas de los motores de vacío sólidos mientras empujan al S-II lejos de la primera etapa antes de que se enciendan los motores S-II.
Imágenes de la tierra
El módulo de comando contenía una cámara de película automática de 70 mm que capturaba fotografías de casi toda la Tierra. Durante un período de dos horas y trece minutos mientras la nave se acercaba y pasaba su apogeo , se tomaron un total de 755 imágenes en color a través de la ventana orientada hacia adelante del Command Pilot (izquierda), en altitudes que iban desde las 7.295 a las 9.769 millas náuticas ( 13.510 a 18.092 km). Las fotografías no tenían la resolución suficiente para obtener datos científicos detallados, pero aún eran de interés geográfico , cartográfico , meteorológico , oceanográfico , geológico e hidrológico . [22]
Ubicación de la nave espacial
El módulo de comando está en exhibición en el INFINITY Science Center , en el Centro Espacial John C. Stennis de la NASA en Pearlington, Mississippi .
Referencias
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .
Citas
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Se pensó que el nuevo nombre abarcaría más fácilmente los programas futuros y actuales y no estaría vinculado al refuerzo de Saturno.
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Bibliografía
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Sitios web
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enlaces externos
- "Apolo 4" en el Centro Nacional de Datos de Ciencias Espaciales de la NASA
- Centro espacial John C. Stennis
- "La misión Apolo 4" en YouTube: documental educativo de la NASA de 1967
- "Depurando un Saturno V en vivo" , por Brennan Moore