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Apolo 13

APOLO 13: Houston, tenemos un problema

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Apolo 13, séptima misión tripulada del programa Apolo, fue el tercer proyecto de la NASA destinado a aterrizar en la luna.

El objetivo era llegar a la región montañosa de Fra Mauro, ubicada al sur del ecuador del satélite, para investigar la zona, con la idea de obtener información no solo sobre la propia luna, sino también sobre la creación del planeta tierra. La tripulación y todo el equipo se había preparado a conciencia para afrontar el alunizaje más complejo hasta la fecha, pero la fatalidad quiso que este jamás llegase a concretarse. Uno de los tanques de oxígeno a bordo del módulo de servicio explotó, lo que en un abrir y cerrar de ojos cambió por completo el panorama de la misión. Ahora el objetivo era otro, sobrevivir y regresar a la tierra. Todo se resumió con una mítica frase del astronauta Jack Swigert «Houston, hemos tenido un problema aquí», que el paso del tiempo y el cine se encargaron de popularizar como: “Houston, tenemos un problema”.

Pero la historia de estos sucesos se remonta a muchos años atrás, a cuando en 1961, el presidente de los Estados Unidos, John F. Kennedy, planteó el desafío de alcanzar la luna en una década. Con el objetivo planteado, la NASA trabajó de forma gradual enviando hombres al espacio a través de diversos programas. El éxito se alcanzó a través del programa Apolo, lográndose que el Apolo 11 aterrizase en la luna el 20 de julio de 1969 y regresase a la tierra cuatro días más tarde. No obstante, como la agencia espacial aún disponía de más cohetes, las misiones no se detuvieron con aquel hito. El Apolo 12 valió para demostrar que podían hacerse aterrizajes seguros y precisos, con lo que después se trató de ir más allá, de otorgar un papel más importante a la ciencia, tomar muestras y realizar estudios. Así que la misión Apolo 13, se proyectó en este sentido, centrándose especialmente en la geología y siendo su lema “Ex Luna, scientia” (desde la Luna, conocimiento). Se iniciaba la exploración sistemática de la luna.

Siguiendo las pautas habituales de rotación del programa espacial de la época, la tripulación principal del Apolo 13 debería haber sido la de reserva del Apolo 10, pero la NASA nunca tuvo la intención de asignarles la misión por la actitud relajada de su comandante durante los entrenamientos, y por los incidentes con uno de sus miembros durante la misión Apolo 7, así que los dejó como tripulación de reserva. En estas circunstancias, y desechado también el equipo del comandante Alan Shepard, recién operado de una afección de su oído interno, se decantaron por la tripulación prevista para la misión siguiente, es decir, Ken Mattingly como piloto del módulo de mando, Jim Lovell como comandante y Fred Haise como piloto del módulo lunar. Pero una semana antes del lanzamiento, Charles Duke, piloto reserva del módulo lunar, contrajo la rubeola, por lo que comprometió no sólo a su tripulación, sino también a la principal. Siendo Ken Mattingly el único de ambas tripulaciones no inmune a la enfermedad, fue sustituido por Jack Swigert, piloto de módulo de mando reserva.

También se estableció una tercera tripulación de astronautas, conocida como tripulación de apoyo, que debía brindar asistencia según las indicaciones del comandante de la misión. Por lo general recopilar las normas de la operación, el plan de vuelo y las listas de control, así como mantenerlas actualizadas. En cuanto al personal de control, los directores de vuelo fueron: Gene Kranz (director de vuelo principal), Glynn Lunney, Milt Windler y Gerry Griffin como responsables de cuatro equipos, y los CAPCOM o responsables de las comunicaciones de voz con la tripulación de vuelo, que en aquella época solían ser astronautas, Kerwin, Brand, Lousma, Young y Mattingly.

Como vehículo de lanzamiento, se empleó el Saturno V, casi idéntico al de misiones anteriores, consistiendo la astronave en un módulo principal denominado “Odyseey” y uno lunar denominado “Aquarius”. Pero en esta ocasión, se decidió cargar más combustible, como prueba para futuras misiones a la luna, lo que lo convirtió en el vehículo más pesado de los lanzados por la NASA hasta entonces, resultando visiblemente más lento durante el despegue.

La tripulación trabajó duro para preparar la misión. Fueron más de 1000 h de entrenamiento específico, es decir, cinco veces más tiempo que el previsto para completar la misión. Se plantearon todo tipo de incidentes y contratiempos que se ensayaron y estudiaron en repetidas ocasiones. Junto con los controladores de vuelo, se realizaron simulacros de emergencia, se buscaron soluciones a posibles problemas sin dejar nada al azar, se trató de atar hasta el más mínimo detalle. Cada miembro de la tripulación principal pasó más de 400 horas en los simuladores del módulo de mando y, en el caso de Lovell y Haise, del módulo lunar. Tampoco se descuidó la geología, como objetivo principal del viaje, ya que se pensaba que las muestras que debían tomarse proporcionarían información no solo sobre la Luna, sino también sobre los inicios de la historia de la Tierra. Se creía que el cráter de Fra Mauro, contenía mucho material disperso por el impacto que originó el Mare Imbrium en los primeros años de la existencia de la Luna.

Se ensayó el alunizaje, apoyado por el módulo de mando y servicio, con el objeto de ahorrar combustible en el módulo lunar, para disponer de margen en caso de encontrarse con mayores dificultades de las previstas y para ensayar futuras misiones a terrenos más accidentados. Las actividades extra vehiculares (EVA) también fueron trabajadas, la instalación de instrumentos científicos y la toma de muestras, así como el uso de herramientas y equipos en gravedad reducida.

Apolo 13
Jack Swigert

Con todo listo y perfectamente planificado, el Apolo 13 despegó a la hora prevista, las 14:13:00 hora local del 11 de abril de 1970. Durante el despegue se produjo una incidencia cuando el motor interno de la segunda fase se apagó unos dos minutos antes de lo previsto, pero no fue a mayores y se compensó haciendo funcionar durante más tiempo los cuatro motores externos y la tercera etapa, lo cual permitió al vehículo llegar muy cerca de la órbita de estacionamiento programada, con el objetivo de realizar desde ella la inyección translunar para poner la misión rumbo a la luna. Si bien el incidente pareció no revestir mayor importancia, investigaciones posteriores demostraron que a punto estuvo de producirse el desastre. El apagado se había producido por las oscilaciones violentas ocasionadas por una combustión inestable del propelente, siguiendo los protocolos de diseño para apagar el motor en caso de variaciones de presión en la cámara. Pero en este caso, las oscilaciones se habían visto amplificadas por una reacción a la cavitación de la turbo bomba, que no había sucedido en misiones anteriores. El motor había estado a un ciclo de sufrir un fallo catastrófico.

Después de la inyección translunar, se efectuaron las maniobras necesarias antes de acoplar el Odyssey al Aquarius. Acabado el proceso, la tripulación se preparó para el viaje de tres días rumbo a Fra Mauro. Durante los dos primeros días todo hacía pensar que aquel sería el vuelo más suave desde que viera la luz el programa espacial tripulado de la NASA. Las comunicaciones eran rutinarias y mostraban que todo marchaba a la perfección. Desde el mismo centro de control llegaron a comentar que «estamos aburridos hasta las lágrimas aquí». Sólo las bromas rompían la rutina y el hastío.

Pero la situación dio un giro radical y dramático a las 56 horas de que comenzase la misión. Si bien estaba prevista la entrada al módulo lunar para probar sus sistemas a las 58 horas, se les informó que se había adelantado tres horas, y posteriormente una más, ya que había programada una emisión televisiva al centro de control para las 55 h. Apenas unos minutos después de concluir la emisión, y con la nave a unos 325.000 Km, desde la tierra detectaron que el sensor de uno de los tanques de oxígeno del módulo de servicio parecía funcionar mal, así que se pidió que se activaran los ventiladores del sistema que removía el oxígeno líquido de los tanques para evitar la estratificación térmica y obtener unas lecturas más precisas.

Apenas 3 minutos después de efectuar dicha operación, los astronautas escucharon un “bang” acompañado de fluctuaciones en la energía eléctrica y el encendido de los propulsores de control de altitud. Se perdieron las comunicaciones y la telemetría hacia la Tierra durante unos instantes. El incidente se había producido a las 55:54:53 horas de misión, y Swigert informó apenas 26 segundos después: «Okay, Houston, we’ve had a problem here» (Bien, Houston, hemos tenido un problema aquí), secundado posteriormente por Lovell «Houston, we’ve had a problem. We’ve had a Main B Bus undervolt» (Houston, hemos tenido un problema. Hemos tenido una bajada de tensión en el Bus Principal B).

Si bien inicialmente no supieron exactamente cual podía ser el problema, no tardaron en descubrir que uno de los tanques de oxígeno a bordo del módulo de servicio había explotado, causando además que el otro fallase. La ignición accidental del aislamiento de un cable deteriorado en el interior del tanque había provocado un cortocircuito originando la explosión y provocando la fuga hacia el vacío. Los instrumentos mostraban que el tanque 2 estaba vacío y que la presión del tanque 1 disminuía lentamente, que la computadora de la nave se había reiniciado y que la antena de alta ganancia no funcionaba. Si bien desde tierra, Liegerbot, pensó que podía tratarse de lecturas falsas, Lovell, mirando por la ventanilla, informó que estaba saliendo al espacio «un gas de algún tipo», quedando claro que había un problema serio.

Fred Haise
Fred Haise

La pérdida de oxígeno resultaba fatídica, ya que sin él, además de ser necesario para respirar, se imposibilitaba la generación de agua potable y energía eléctrica, con lo que los sistemas de propulsión y de soporte vital del módulo de servicio no podían funcionar. La falta de agua no sólo implicaba sed y deshidratación, sino también la imposibilidad de refrigerar los equipos electrónicos, además de que la comida deshidratada tenía que mezclarse con agua caliente, con la que ya no contaban.

La reacción desde el centro de control no se hizo esperar y se fueron tomando decisiones de forma rápida y acertada. La primera fue sencilla y complicada al mismo tiempo, es decir, no hacer nada que pudiese complicar las cosas, tenían la vida de tres astronautas en sus manos. La segunda, fue abortar la misión a la luna, ahora se trataba de traer a aquellos hombres sanos y salvos de regreso a la tierra.

La nave comando estaba moribunda y era un potencial peligro para los tres astronautas. Las únicas fuentes significativas de energía y oxígeno eran las baterías y su tanque de reserva de oxígeno, que serían necesarias para las últimas horas del retorno y el reingreso. Se ordenó separar el tanque de reserva, para conservar su oxígeno, lo que significaba que la célula de combustible restante quedaría inutilizada en dos horas debido a la fuga del tanque 1. Debían posicionar el motor del cohete del módulo de servicio de forma en que la nave pudiera retomar una trayectoria de retorno a la Tierra y refugiarse en el módulo lunar Aquarius como única opción para sobrevivir. Tenían menos de 2 horas para encender el módulo lunar, y transferir la guía y los datos de navegación desde el Odyssey.

Con el alunizaje perdido, la elección de la ruta de regreso se convirtió en una decisión clave. El regreso directo desde el punto del accidente parecía lo más lógico, pero se desconocía si el motor principal del módulo de servicio estaba en condiciones, y además, no se sabía si se podría hacer frente a los requerimientos de energía, por lo que se decidió tomar una ruta más larga. La nave rodearía la luna y encararía el regreso como mejor opción. El Apolo 13 se encontraba en la trayectoria híbrida que debía llevarlo a Fra Mauro; ahora debía volver a una trayectoria de retorno libre, para lo cual requería menos energía que para dar la vuelta y se aprovecharía el impulso gravitacional de la luna para proporcionar un empujón al maltrecho Odyssey en su dramático regreso. La dificultad estribaba en que la maniobra se haría mediante el sistema de propulsión de descenso que se sabía en buenas condiciones, pero que no estaba previsto para este tipo de uso, por lo que hubo que realizar los cálculos y reprogramarlo. Al encontrarse el módulo de mando desconectando, Lovell anotó la información y realizó cálculos manuales para transferirla al Aquarius; a petición suya el Control de Misión revisó los cálculos. También se estableció, a contrarreloj, una ruta que no estaba trazada, una autopista espacial de miles de kilómetros que sirviese para que la tripulación pudiese regresar, y se diseñó un sistema de orientación basado en el sol y la tierra. Los numerosos fragmentos que rodeaban a la nave y sus reflejos, que podían confundir a los tripulantes, aconsejaban no hacerlo por las estrellas.

Habían solucionado un problema inmediato, tenían una ruta de retorno y a sus astronautas a salvo en el módulo lunar, pero la situación distaba mucho de estar resuelta. El Apolo 13 regresaría a la Tierra en unos cuatro días y amerizaría en el océano Índico, donde la NASA apenas contaba con equipo de recuperación. Además, el Aquarius estaba diseñado y preparado para que lo ocuparan dos hombres, con provisiones, y previsiones para dos días, y ahora, las necesidades eran tres veces superiores a las prestaciones que ofrecía del módulo, eran tres hombre y cuatro días. Se debía reducir el tiempo de retorno y trasladar el amerizaje al océano Pacífico. El plan establecido, consistía en hacer un encendido del motor del Sistema de Propulsión de Descenso dos horas después del punto de mayor aproximación a la superficie lunar, que ahorraría 12 horas y permitiría amerizar la nave en el Pacífico. La operación se ejecutó a la perfección, y posteriormente se procedió al apagado de la mayoría de los sistemas del módulo lunar para conservar los suministros.

Lanzamiento del Apolo 13
Lanzamiento del Apolo 13

La tripulación sufrió numerosas dificultades a causa de la falta de energía, una cabina fría y húmeda y la escasez de agua potable. Pero además tuvieron de hacer frente al problema de la eliminación del dióxido de carbono exhalado por los astronautas al respirar. El purificador del Aquarius estaba dimensionado para dos astronautas durante 45 horas en la Luna, por lo que no era suficiente para mantener a tres personas en el viaje de regreso a la Tierra. Disponían de más purificadores en el Odyssey, pero su tamaño y su forma no eran adecuados para el modulo lunar. No obstante, los ingenieros del Centro de Control lograron idear una forma de adaptarlos, utilizando plástico, cubiertas de manuales de procedimientos, cinta adhesiva y otros elementos disponibles en la nave. El rudimentario invento funcionó.

Utilizar energía eléctrica para generar agua tanto para beber como para refrigerar los equipos resultaría crítico para la supervivencia, por lo que el uso de la energía se redujo al mínimo en el módulo y se racionó el consumo de agua, pero incluso así, calcularon que se quedarían sin agua unas cinco horas antes de la reentrada. En teoría, los equipos podían aguantar más tiempo sin refrigeración, pero esto podía ser un problema, por lo que se estableció una ración de 0,2 litros de agua por persona y día, una quinta parte de una ingesta normal. Ello provocó la deshidratación de los tripulantes, que perdieron, entre todos, un total de 14 kg y la paradoja de que llegaron a tierra con un remanente de 12,8 kg de agua.

A estas durísimas condiciones, se sumó que el consumo eléctrico mínimo obligase a la falta de luz y provocase que la temperatura en el interior de la nave bajase hasta los 3 C. Los tres pasaban mucho frío a pesar de procurar añadir la ropa disponible como abrigo, especialmente Swigert, que se había mojado los pies mientras había estado recopilando el agua para el regreso. El agua se condensaba en las ventanillas y las paredes formándose escarcha, aunque no llegó a causar problemas en parte debido a las importantes mejoras realizadas en aislamiento eléctrico tras el incendio del Apolo 1.

Módulo
Módulo de servicio del Apolo 13 dañado

A pesar de las duras condiciones, tanto físicas como mentales (incluso tuvieron que convivir con su propia orina en bolsas, ya que se les advirtió que expulsarla podría alterar la trayectoria de la nave), y con mininas posibilidades de sobrevivir a la experiencia, la tripulación no se quejó en ningún momento. Se centró en desempeñar su labor e ir dando los pasos que se marcaban en los planes establecidos.

Para la reentrada y el amerizaje, necesitaban reiniciar el módulo de mando, para el que habían reservado el depósito auxiliar y la batería. La dificultad estaba en encender el módulo partiendo desde un apagado total, ya que nunca se había realizado, y bajo las limitaciones de energía y tiempo. El temple de los astronautas, que habían sido pilotos de prueba, acostumbrados a trabajar bajo presión y con sus vidas en juego, unido al adecuado procedimiento recibido, hizo que la labor se llevase a cabo sin contratiempos.

Debieron corregir su trayectoria antes de la reentrada, con la dificultad de tener que hacer el cálculo correspondiente de forma rudimentaria, es decir, utilizando la línea de separación entre noche y día para guiarse, además de desconocer los medios de propulsión que podrían utilizar. Con buen criterio, buscaron alternativa al uso de Sistema de Propulsión de Servicio, que se descubrió gravemente dañado al desprenderse del módulo de servicio, y se apoyaron en el sistema de control de reacción del módulo lunar, lo que los posiciono de forma adecuada para su regreso. No sólo se trataba de amerizar en el lugar exacto, sino también de desacoplar el módulo de servicio y el modulo lunar de forma segura, eyectándolos con la fuerza adecuada, además de garantizar que la batería de base de plutonio del módulo lunar era descartada en lo más profundo del océano Pacífico (en respuesta a las preocupaciones de la Comisión de Energía Atómica). El punto de impacto se situó en una fosa de unos 10 km de profundidad, e inspecciones posteriores, no detectaron ninguna fuga radiactiva alguna.

Ahora debían prepararse para descartar el módulo de servicio, que estaba averiado, y el “Aquarius”, que les había salvado la vida. La operación de desacople se había ensayado, pero nunca bajo circunstancias de riesgo tan extremo. Afortunadamente, una de las baterías auxiliares estaba cargada al máximo y el ordenador principal funciono a la perfección tras el reinicio

Con la entrada en la atmosfera se vivieron los momentos más dramáticos. La nave se convirtió en una bola de fuego que caía a gran velocidad y las comunicaciones se cortaron. La tensión crecía a cada segundo. Sólo cabía esperar. Cuando en Houston volvieron a escuchar la voz de los astronautas, respiraron aliviados, habían transcurrido unos seis minutos. La NASA había previsto un corte de comunicaciones de unos cuatro minutos, pero el curso de reentrada poco profundo hizo que este se prolongara más de lo esperado; lo que hizo temer que el escudo térmico hubiese fallado. Los astronautas lograron amerizar sanos y salvos el 17 de abril, seis días después de su despegue. Paradójicamente, el fracaso había acabado en éxito.

La tripulación fue rescatada por el USS Iwo Jima, buque en el que pasaron la noche y desde donde volaron a Pago Pago para tomar un avión a Hawai en su camino a Houston. El presidente Nixon, otorgó a los astronautas y al equipo del centro de control la Medalla Presidencial de la Libertad, considerada como el mayor honor civil que se otorga en los Estados Unidos.

El incidente fue seguido por millones de personas y despertó interés a nivel mundial. Multitud de naciones ofrecieron su ayuda, y toda la atención se centró en el suceso. La gente estaba pegada a las pantallas de televisión para informarse de las novedades que ofrecían las cadenas interrumpiendo su programación habitual para ofrecer boletines informativos. La prensa se volcó en el asunto y las autoridades modificaron sus agendas. El mundo se paralizó, incluso se unió, todos estaban pendientes de aquellos 3 astronautas.

Las causas del accidente fueron investigadas en profundidad, y las conclusiones y aprendizajes obtenidos fueron aplicados en futuras misiones para aumentar la seguridad de las tripulaciones y garantizar el éxito de las misiones. Se rediseñó el tanque de oxígeno además de añadirse un tercero, se mejoró la instalación eléctrica, se cambiaron materiales, se aislaron circuitos, se mejoró el sistema de monitorización…

La misión Apolo 13, resultó uno de los fracasos más exitosos de la historia, y un claro ejemplo de que si bien son muchos los factores que no pueden ser controlados, hay otros que sí, que dependen de nosotros mismos, y que son los que nos pueden llevar al éxito a pesar de las circunstancias. El gran triunfo de esta misión residió en el entrenamiento, la preparación, el mantener la calma y hacer lo que correspondía, en aplicar los conocimientos adquiridos, en trabajar en equipo, adaptarse rápidamente… desde luego, se trató de una demostración práctica de cómo actuar en momentos de crisis. No quiere decir que trabajando los proyectos con rigor y minuciosidad el éxito esté garantizado, pero desde luego, nuestras probabilidades de lograrlo aumentan exponencialmente. Para alcanzar nuestros objetivos, debemos trabajarlos, y si bien siempre hay parámetros que no controlamos, no podemos encomendarnos a la suerte, conviene ayudarla… y cuanto más, mejor.

Lander Beristain

Lander Beristain

Lander Beristain, San Sebastián (Gipuzkoa) 1971. Siendo el menor de tres hermanos, se crió en el seno de una familia de clase media que además de aportarle su cariño, le inculcó el gusto por la educación y la cultura, así como unos valores personales marcados a fuego que aplica en todos los aspectos de su vida y proyectos en los que se implica.

Pasó su infancia en Deba (Gipuzkoa) y posteriormente se trasladó a vivir a San Sebastián.

Apasionado de la literatura y de la historia del imperio romano, así como de las novelas históricas que leía en diversos idiomas, tuvo que relegarlos a un segundo plano para acometer sus estudios de Ingeniería industrial en la Universidad de Navarra y desarrollar una carrera profesional estable.

Con infinidad de ideas en su cabeza comenzó a escribir “El Consejero de Roma” en 2017, tardando 2 años en confeccionar el primer borrador. Posteriormente fue puliendo diversos detalles y aspectos, antes de presentarlo a “Las nueve musas ediciones” para su edición, de forma que quedase listo para ver la luz. Un momento tan esperado como ilusionante.

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