Programa de aplicaciones Apollo - Apollo Applications Program

El Programa de Aplicaciones Apolo ( AAP ) fue creado ya en 1966 por la sede de la NASA para desarrollar misiones de vuelos espaciales humanos basadas en la ciencia utilizando hardware desarrollado para el programa Apolo . AAP fue el último desarrollo de una serie de proyectos de seguimiento de Apolo oficiales y no oficiales estudiados en varios laboratorios de la NASA. Sin embargo, los ambiciosos planes iniciales de la AAP se convirtieron en una de las primeras víctimas cuando la Administración Johnson se negó a apoyarla de manera adecuada, en parte para implementar su conjunto de programas domésticos de la Gran Sociedad sin dejar de tener un presupuesto de $ 100 mil millones. Por lo tanto, el año fiscal 1967 finalmente asignó $ 80 millones a la AAP, en comparación con las estimaciones preliminares de la NASA de $ 450 millones necesarios para financiar un programa AAP a gran escala para ese año, con más de $ 1 mil millones para el año fiscal 1968. La AAP finalmente llevó a Skylab , que absorbió gran parte de lo que se había desarrollado bajo Apollo Applications.

Orígenes

La gerencia de la NASA estaba preocupada por perder a los 400,000 trabajadores involucrados en Apolo después de aterrizar en la Luna en 1969. Una razón por la que Wernher von Braun , director del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA durante la década de 1960, abogó por una estación más pequeña después de que la grande no se construyó fue que deseaba proporcionar a sus empleados trabajo más allá del desarrollo de los cohetes Saturno, que se completaría relativamente temprano durante el Proyecto Apolo. La NASA estableció la Oficina del Sistema de Apoyo Logístico de Apolo, que originalmente tenía la intención de estudiar varias formas de modificar el hardware de Apolo para misiones científicas. Inicialmente, la oficina de la AAP era una rama de la oficina de Apollo "X", también conocida como Apollo Extension Series. AES estaba desarrollando conceptos de tecnología para propuestas de misión basadas en los impulsores Saturn IB y Saturn V. Estos incluían una base lunar tripulada , una estación espacial en órbita terrestre , el llamado Gran Tour del Sistema Solar Exterior y el programa original Voyager de sondas Mars Lander.

Base lunar AES (Apollo Extension Series)

La propuesta de la base lunar del Apolo vio un Saturno V sin tripulación utilizado para aterrizar un refugio basado en el Módulo de Comando / Servicio (CSM) de Apolo en la Luna. Un segundo Saturno V llevaría una tripulación de tres personas y un CSM modificado y un Módulo Lunar Apolo (LM) a la Luna. El equipo de excursión de dos personas tendría un tiempo de permanencia en la superficie de casi 200 días y el uso de un vehículo lunar avanzado y un aviador lunar , así como vehículos logísticos para construir un refugio más grande. El aislamiento del piloto del CSM era una preocupación para los planificadores de la misión, por lo que se consideraron propuestas de que sería un equipo de aterrizaje de tres personas o que el CSM se reuniría con un módulo en órbita.

Evolución

Se consideraron las siguientes fases:

• Fase 1: 1969-1971: Esta "Fase Apolo" comenzó con el primer aterrizaje lunar y continuó durante cuatro misiones, o hasta que se haya alcanzado la experiencia suficiente para permitir que comience la siguiente fase. Tal como las realizó la NASA, estas misiones correspondían al Apolo 11 al Apolo 14 .
• Fase 2: 1972 a 1973: Esta Fase de Exploración Lunar comenzaría aproximadamente dos años después de Apollo y consistía en cuatro vuelos del Módulo Lunar Extendido (ELM), una modificación del hardware básico del Módulo Lunar Apolo . Las misiones ELM extendieron el tiempo de permanencia lunar a 3 o 4 días con cargas útiles de aterrizaje cercanas a los 450 kg. Este escenario correspondía al Apolo 15 al Apolo 17 mientras volaba.
• Fase 3: 1974: se indicó una única misión de reconocimiento orbital lunar después de la fase de exploración de la superficie lunar y sería el final de la compra inicial de la nave espacial Apolo. Esta misión de la órbita polar lunar de 28 días volaría después de los Apolos y los ELM, con el fin de tener varios sitios de "verdad terrestre".
• Fase 4: 1975-1976: Esta fase de exploración y encuentro de la superficie lunar consistió nominalmente en dos misiones de lanzamiento dual. Un módulo de carga útil lunar (LPM, esencialmente el camión LM de estudios anteriores) sería entregado por un transportista de carga sin tripulación a la superficie y proporcionaría un objetivo de encuentro para un ELM tripulado que llegaría hasta 3 meses después. El Refugio Apollo LM era esencialmente un Apollo LM con el motor de la etapa de ascenso y los tanques de combustible retirados y reemplazados con consumibles y equipo científico para una exploración lunar extendida de 14 días.

Vehículos asociados

El Apollo LM Taxi fue esencialmente el Apollo LM básico modificado para estadías prolongadas en la superficie lunar. Se esperaba que este fuera el caballo de batalla de las misiones de superficie lunar extendidas de las aplicaciones de Apolo a partir de 1970 y del Sistema de exploración lunar más grande para Apolo a mediados y finales de la década de 1970.

El Refugio Apollo LM era esencialmente un Apollo LM con el motor de la etapa de ascenso y los tanques de combustible retirados y reemplazados con consumibles y equipo científico para una exploración lunar extendida de 14 días.

El MOBEV F2B era un vehículo volador de superficie a superficie para varias personas.

Base Lunar LESA (Sistema de Exploración Lunar para Apolo)

El hardware básico de Apollo evolucionaría a AES (Apollo Extension Systems), seguido de ALSS (Apollo Logistics Support System) y luego LESA (Lunar Exploration System for Apollo). El resultado sería estaciones permanentes en la Luna en constante expansión.

LESA (Sistema de Exploración Lunar para Apolo) representó el último concepto de base lunar estudiado por la NASA antes de la cancelación de la producción adicional de Saturno V. LESA utilizaría un nuevo vehículo de aterrizaje lunar para aterrizar cargas útiles en la superficie lunar y el hardware extendido de CSM y LM Taxi derivado del programa básico Apollo permitiría que las tripulaciones se roten a la base lunar en constante expansión y eventualmente permanente. Un reactor nuclear proporcionaría energía.

Etapas:

• 2 hombres / 2 días - Apollo
• 2 hombres / 14 días - AES - Refugio LM (2050 kg de carga útil de superficie - Refugio LEM)
• 2 hombres / 14 a 30 días - ALSS con refugio o MOLAB (carga útil de superficie de 4100 kg)
• 3 hombres / 90 días - LESA I (10.500 kg de carga útil de superficie)
• 3 hombres / 90 días - LESA I + MOLAB (12.500 kg de carga útil de superficie)
• 6 hombres / 180 días - LESA II con refugio y vehículo itinerante de autonomía extendida (carga útil de superficie de 25.000 kg)

Sistemas de escape lunar

Para soportar estancias más largas en la Luna, la NASA también estudió una serie de sistemas de escape lunar simples como un medio para devolver a dos astronautas de la superficie lunar a un CSM en órbita si el motor de la etapa de ascenso del Módulo Lunar no se enciende.

Sobrevuelo tripulado de Venus

Otro plan para el vuelo espacial tripulado de duración extendida basado en Apolo usaría un Saturn V para enviar a tres tripulantes en un Vuelo Tripulado de Venus , usando el escenario Saturn S-IVB como un " taller húmedo ". Primero, el S-IVB se impulsaría a sí mismo y al Apollo CSM en una trayectoria que pasaría por Venus y regresaría a la Tierra, luego cualquier combustible restante se ventilaría al espacio, después de lo cual los astronautas vivirían en los tanques de combustible vacíos hasta que se separaran de el S-IVB poco antes de la reentrada en su regreso a la Tierra.

Desarrollo

Cuando en 1968 se detuvo la adquisición de Saturno V que no fueran los requeridos para el aterrizaje lunar, el enfoque cambió a AAP. Además de intentar demostrar que Apollo presentaba una buena relación calidad-precio, la NASA y los principales contratistas de Boeing , Grumman , North American Aviation y Rockwell también esperaban posponer la inevitable reducción de personal e instalaciones tras la finalización del primer aterrizaje en la Luna.

Se seleccionaron tres propuestas de la AAP para su desarrollo:

• La Misión del Telescopio Apolo sería una misión en órbita terrestre para la observación solar . El telescopio se basaría en una etapa de ascenso del Módulo Lunar modificado y se lanzaría utilizando un S-IVB. El telescopio estaría acoplado a un CSM con una tripulación de tres personas. Los paneles solares del telescopio proporcionarían energía adicional, lo que permitiría una misión extendida de 21 a 28 días. El módulo del telescopio incluiría un compartimento presurizado que proporcionaría espacio adicional para vivir y trabajar para la tripulación.
• La misión de reconocimiento tripulado Apollo propuso un módulo científico de observación de la Tierra también basado en la etapa de ascenso LM, y también se habría lanzado utilizando un vehículo S-IVB en una órbita de alta inclinación. También se propuso que un Saturn V excedente lanzaría una misión de reconocimiento lunar tripulada para establecer sitios adecuados para aterrizajes tripulados posteriores.
• El concepto de estación espacial de taller húmedo preveía una estación en órbita terrestre de bajo presupuesto. El plan original, propuesto por Wernher von Braun , utilizaba la etapa S-II como estructura principal de la estación, con el área normalmente ocupada por la etapa S-IVB reemplazada por un portaequipos. Estos planes se modificaron para usar el S-IVB cuando la producción de Saturno V terminó con suficientes impulsores solo para las misiones lunares.

Mientras tanto, varias de las misiones de "comprobación" de la órbita terrestre para Apolo habían sido canceladas, dejando varios IB de Saturno sin utilizar. Los planes se cambiaron para usar la etapa S-IVB, utilizada en ambos cohetes, como la estructura de la estación principal. Un S-IVB modificado se pondría en órbita, la segunda etapa llevaría un módulo de acoplamiento y grandes paneles solares en el área que normalmente lleva el LM . Un CSM podría entonces acoplarse a la segunda etapa y entrar en los tanques de combustible ahora vacíos. También se sugirió que los módulos Apollo Telescope y Survey Mission podrían acoplarse al Wet Workshop para crear una estación espacial modular.

El "Planetary Grand Tour" se trasladó al programa Mariner como "Mariner Jupiter-Saturn", que más tarde se dividió en el programa Voyager . Se lanzaron dos sondas en 1977 en cohetes Titan IIIE , y la Voyager 2 completó el Grand Tour completo en 1989.

Skylab

Originalmente, las misiones AAP se alternarían con las misiones lunares Apolo, comenzando en 1969. Sin embargo, cuando se recortó el presupuesto de 1969 de la NASA, el enfoque se cambió a la propuesta de la estación espacial Skylab , que logró acomodar el equipo ya especificado para algunas de las misiones AAP. Específicamente, Skylab incluyó la misión Apollo Telescope (renombrada como Apollo Telescope Mount) adjunta a la estación de acoplamiento utilizada por los CSM. Dado que las dos primeras etapas del Saturn V tenían suficiente capacidad de carga útil por sí mismas para colocar un taller S-IVB prefabricado en la órbita adecuada, esto permitió el concepto de "taller seco". Esto permitió que el espacio interior estuviera mejor equipado, aunque muchos conceptos de diseño del taller "húmedo", en particular el piso abierto que permitía que el combustible fluyera a través de él, se mantuvieron en Skylab.

El concepto de lanzar otro Skylab a la órbita lunar utilizando un S-IVB de repuesto se discutió brevemente al mismo tiempo, pero no se pudo encontrar una justificación para ello, por lo que el proyecto se abandonó desde el principio.

Proyecto de prueba Apollo-Soyuz

El proyecto de prueba Apollo-Soyuz implicó un acoplamiento en órbita terrestre entre un CSM y una nave espacial Soyuz soviética . La misión duró del 15 de julio al 24 de julio de 1975. Aunque la Unión Soviética continuó operando los vehículos espaciales Soyuz y Salyut , la próxima misión tripulada de la NASA no sería hasta STS-1 el 12 de abril de 1981.

Resumen de misiones

Misión de EE. UU.	Aumentador de presión	Tripulación	Lanzado	Objetivo de la misión	Resultado de la misión
Skylab 1	Saturno V	Desatornillado	14 de mayo de 1973	Órbita terrestre	Éxito parcial : lanzamiento de Skylab, la primera estación espacial de EE. UU. escudo de micrometeoroide y un panel solar perdido en el lanzamiento, segundo atascado durante el despliegue
Skylab 2	Saturno 1B	Charles "Pete" Conrad , Paul Weitz , Joseph Kerwin	25 de mayo de 1973	Misión de la estación espacial	Éxito : la nave espacial Apollo lleva a la primera tripulación estadounidense a Skylab para una estadía de 28 días; liberó el panel solar atascado y desplegó el protector solar de repuesto
Skylab 3	Saturno 1B	Alan Bean , Jack Lousma y Owen Garriott	28 de julio de 1973	Misión de la estación espacial	Éxito : la nave espacial Apollo lleva a la segunda tripulación de EE. UU. A Skylab para una estadía de 59 días
Skylab 4	Saturno 1B	Gerald Carr , William Pogue y Edward Gibson	16 de noviembre de 1973	Misión de la estación espacial	Éxito : la nave espacial Apollo lleva a la tercera tripulación de EE. UU. A Skylab para una estadía de 84 días
Proyecto de prueba Apollo-Soyuz (ASTP)	Saturno 1B	Thomas P. Stafford , Vance D. Brand , Donald K. "Deke" Slayton	15 de julio de 1975	Órbita terrestre	Éxito : la nave espacial Apollo realizó ejercicios de encuentro y acoplamiento con la Soyuz 19 soviética en órbita terrestre. Al aterrizar, la nave espacial Apollo se llenó de gas tóxico, pero la tripulación sobrevivió.

Referencias

Trabajos citados