¿Por qué se consideró que el Saturno V tenía clasificación humana después del Apolo 6?

El Apolo 6 (AS-502) fue el segundo vuelo del Saturno V (el primero fue el Apolo 4 /AS-501, cinco meses antes), el último vuelo de un Block I CSM , 1 y la última misión Apolo no tripulada (si uno no cuenta Skylab 1 , que fue menos una "misión" y más un "enorme vuelo de carga").

También fue la misión Apolo la que estuvo más cerca de fallar por completo, 2 sufriendo grandes oscilaciones pogo en la primera etapa 3 que dañaron severamente los motores en la segunda ( S-II ) y tercera ( S-IVB ) etapas del Saturno V. Esto provocó que dos de los cinco motores del S-II se apagaran prematuramente 4 (lo que obligó a los tres motores restantes a quemarse hasta el agotamiento para compensar; incluso entonces, aún era necesario quemar un S-IVB extralargo para compensar la diferencia restante), y causó que el motor único del S-IVB, luego de la quema de inserción prolongada necesaria por la falla parcial del S-II, no se reiniciara.

Cualquiera de estas fallas, si hubieran ocurrido en una misión tripulada, habría requerido un aborto inmediato.

Como resultado, todos los Saturn V posteriores se modificaron, con cambios en las tuberías de encendido S-II y S-IVB para fortalecer las líneas de combustible y oxígeno contra las rupturas inducidas por pogo que ocurrieron en el Apolo 6, y con partes de la primera etapa. El sistema LOX ( S-IC ) se cargó con helio gaseoso en un esfuerzo por "desafinar" el S-IC y amortiguar cualquier oscilación que pudiera ocurrir. Sin embargo, estas modificaciones no se probaron en vuelo antes del primer vuelo tripulado de Saturno V ( Apolo 8 , o AS-503, como indica su designación numérica, solo el tercer vuelo de un Saturno V), y los ingenieros no tenían forma de saber si sus medidas anti-pogo serían realmente efectivas bajo las tensiones de un lanzamiento real, o si el pogo regresaría, 5o si las modificaciones por sí mismas introducirían problemas nuevos e imprevistos. Hoy en día, si ocurriera una serie de fallas tan graves durante el último vuelo de prueba de un nuevo lanzador humano, la NASA exigiría al menos tres o cuatro vuelos no tripulados más para probar las modificaciones resultantes y demostrar que los problemas no se repetirían antes de siquiera pensar en evaluación humana del vehículo.

Además, el Apolo 8 sería la primera vez que se utilizó un Saturno V para un vuelo translunar, la primera vez que un Saturno V llevó un CSM del Bloque II (y, en consecuencia, el primer vuelo de un CSM del Bloque II completamente lleno de combustible, como el Saturn IB utilizado para el Apolo 7 fue incapaz de poner en órbita un CSM con combustible completo y, por lo tanto, también el primer vuelo translunar de un CSM del Bloque II. 6 El siguiente vuelo tripulado de Saturno V ( Apolo 9 , o AS-504) sería la primera vez que un Saturno V transportaba un LM y la primera vez que se montaban y lanzaban juntos un CSM y un LM, mientras que el primer vuelo translunar de LM ( Apolo 10 , o AS-505) fue, de nuevo, una misión tripulada.

¿Por qué la NASA estuvo de acuerdo con la calificación humana del Saturno V inmediatamente después de las graves fallas experimentadas en el Apolo 6, y a pesar del hecho de que esto daría lugar a que los astronautas fueran enviados con hardware, combinaciones de hardware y perfiles de misión que nunca habían sido probados en un vuelo no tripulado?


1 : Aunque algo modificado para probar algunas características del Bloque II.

2 : ...si uno no cuenta el Apolo 1 , que no falló, per se , sino que, más bien, fue cancelado luego de un fatal accidente de prueba en tierra.

3 : Un tipo de oscilación dañina causada por el acoplamiento entre, por un lado, los modos de flexión de las partes de la estructura del cohete y, por otro, las variaciones en el empuje del motor que esta flexión provoca a modo de estiramiento y flexión de los motores. Líneas de combustible y oxidante.

4 : Uno de los motores se apagó luego de una falla en la cámara del encendedor del motor, causada por el pogo que rompió la línea LH 2 del encendedor (privando al encendedor de combustible y permitiendo que la pared de la cámara se sopletee con oxígeno esencialmente puro); el segundo motor se apagó cuando un defecto en el cableado de control del motor del S-II permitió que el comando de apagado destinado al primer motor también cerrara la línea de combustible para el segundo motor (que, hasta entonces, había estado operando casi normalmente).

5 : Al final resultó que, el problema se había resuelto esencialmente para el S-IC, pero apareció para el S-II , con fuerza, en el Apolo 13 (AS-508), donde las oscilaciones pogo extremas durante la segunda etapa el vuelo casi destrozó al Saturno V; solo una señal momentánea, y probablemente falsa, de baja presión en la cámara del motor central, que resultó en el apagado prematuro de dicho motor, salvó al vehículo de la destrucción. (Basándose en este conocimiento, todos los vuelos siguientes de Saturno V apagaron el motor central S-II mucho antes que los motores fuera de borda, resolviendo finalmente el problema del pogo).

6 : De hecho, Apolo 7, la primera misión Apolo tripulada que realmente voló, también fue el primer vuelo de un CSM del Bloque II (de las seis misiones Apolo no tripuladas, cuatro misiones Saturno IB y dos misiones Saturno V, una misión Saturno La misión IB [ AS-203 ] fue un vuelo de verificación S-IVB sin CSM ni LM, dos misiones Saturn IB [ AS-201 y AS-202 ] volaron con el Bloque I, CSM no aptos para humanos y una misión Saturn IB [ Apolo 5] fue un vuelo de prueba LM sin CSM, mientras que las dos misiones Saturno V [Apolo 4 y Apolo 6] también usaron CSM del Bloque I); mientras que los CSM del Bloque I en las dos misiones no tripuladas de Saturno V se habían modificado para probar algunas características del Bloque II, ningún CSM del Bloque II real voló en una misión no tripulada antes de su primer vuelo tripulado con el Apolo 7. Al menos el Apolo 7 era un vuelo LEO , permitiendo un retorno rápido en caso de que se haya desarrollado un problema; lo mismo no fue cierto para el Apolo 8 (o para cualquier otro de los vuelos translunares de Saturno V), incluso el aborto más rápido de una trayectoria translunar fue considerablemente más largo que un aborto de LEO.

"¿Daría lugar a que los astronautas fueran enviados con hardware, combinaciones de hardware y perfiles de misión que nunca se habían probado en un vuelo no tripulado?" ¿No sucedió esto en casi todos los vuelos de Apolo?
Lea esta página sobre el motivo de la falla del motor J-2 y las modificaciones realizadas para solucionarlo.

Respuestas (1)

El proyecto Apolo fue impulsado por la línea de tiempo del "fin de la década" de Kennedy; el tiempo era esencial. Tanto la presión del tiempo como la del presupuesto obligaron al programa a asumir riesgos que no tendrían en una situación ideal. Volar tripulaciones vivas en los Apolos 7 y 8 era parte de ese riesgo.

Cualquiera de estas fallas, si hubieran ocurrido en una misión tripulada, habría requerido un aborto inmediato.

La calificación humana no significa "las fallas no abortan la misión"; quieren decir que las fallas no matan a la tripulación. Por lo tanto, es al menos tan importante probar los procesos de aborto como el vuelo nominal del lanzador. El sistema de aborto Apollo LES fue bien probado entre 1964 y 1966 en los propulsores Little Joe ; en un caso notable , la prueba de aborto planificada se convirtió en un aborto real y exitoso cuando el propulsor se rompió . El motor del módulo de servicio que se usaría para un aborto de ascenso tardío se probó en el Apolo 4, aunque no en condiciones de aborto. Para realizar pruebas de aborto más realistas, los lanzadores Saturn 1B y/o Saturn V tendrían que desecharse efectivamente, a un costo y retraso inaceptables para el programa.

En particular, el modo de falla del Apolo 6 probablemente no habría causado un aborto inmediato de, digamos, el Apolo 8. La nave espacial alcanzaría la órbita, el control de la misión determinaría que no quedaba suficiente combustible para alcanzar el TLI y un plan de misión alternativo para LEO las operaciones se habrían activado, proporcionando otra prueba del CSM. (¡Este escenario aparentemente preocupó a Frank Borman más que la posibilidad de una falla catastrófica!)

Hoy en día, si ocurriera una serie de fallas tan graves durante el último vuelo de prueba de un nuevo lanzador humano, la NASA exigiría al menos tres o cuatro vuelos no tripulados más para probar las modificaciones resultantes y demostrar que los problemas no se repetirían antes de siquiera pensar en evaluación humana del vehículo.

No estoy seguro de estar de acuerdo en que este sea el caso. El transbordador, por ejemplo, voló con tripulación tanto en sus primeros vuelos sin motor como con motor ; voló con tripulación en su primer vuelo después de que se rediseñaron los SRB tras la pérdida del Challenger; voló tripulado en su primer vuelo después de la pérdida de Columbia , sin haber resuelto realmente el problema que condujo a ese desastre. Podría decirse que es un cuarto de siglo en el que la NASA asumió mayores riesgos de seguridad con el transbordador que con el Apolo.

Un factor que puede haber impulsado la toma de riesgos fue el recuerdo del primer programa Mercury. En el vuelo MR-2 del chimpancé Ham , hubo algunas fallas menores que llevaron a la decisión de volar otro Mercury-Redstone sin tripulación antes del vuelo MR-3 de Alan Shepard . Mientras tanto, la URSS lanzó Vostok 1 y puso al primer humano en el espacio.

Para ser justos, pensaron que habían solucionado el problema de la espuma. Simplemente estaban equivocados.
También me gustaría señalar que incluso ahora, la NASA parece estar siguiendo un camino más arriesgado que con el Saturn V. El SLS está programado para volar tripulado en su segundo vuelo, en lugar de su tercer vuelo como con el Saturn V.