Apolo 13

La tripulación que voló el Apolo 13 no era la prevista por la rotación habitual. James A. Lovell, veterano de Gemini 7, Gemini 12 y Apolo 8, mandaba una tripulación formada con Fred W. Haise como piloto del módulo lunar y Thomas K. «Ken» Mattingly como piloto del módulo de mando; el trío había sido reserva del Apolo 11 y estaba asignado en principio al Apolo 14, hasta que Deke Slayton, director de operaciones de tripulaciones de vuelo, intercambió su turno con el de la tripulación de Alan Shepard.

Siete días antes del lanzamiento, Charles Duke —miembro de la tripulación de reserva— contrajo rubeola por contacto con el hijo de un amigo. De los cinco hombres expuestos, solo Mattingly carecía de inmunidad previa. La regla habitual habría sustituido a la tripulación titular completa por la de reserva, pero la propia enfermedad de Duke lo impedía, así que dos días antes del lanzamiento Mattingly fue reemplazado por John L. «Jack» Swigert, piloto del módulo de mando de la tripulación de reserva. Mattingly nunca llegó a desarrollar la rubeola y voló después en el Apolo 16; desde tierra tuvo un papel decisivo en el rescate.

El emblema de la misión no hubo que rehacerlo: el del Apolo 13 es, junto con el del Apolo 11, uno de los dos únicos emblemas Apolo que no incluyen los nombres de la tripulación. Las medallas Robbins embarcadas, en cambio, se fundieron y se reacuñaron después del vuelo para reflejar la tripulación correcta y la ausencia de fecha de alunizaje. Lovell eligió los indicativos: Aquarius para el módulo lunar —por Acuario, el portador del agua— y Odyssey para el módulo de mando, por su resonancia homérica y por la película 2001: A Space Odyssey, además de por la propia definición de la palabra, un viaje largo con muchos golpes de fortuna. La nave la formaban el módulo de mando y de servicio CSM-109, Odyssey, y el módulo lunar LM-7, Aquarius.

El lugar de alunizaje asignado estaba junto al cráter Fra Mauro. Se creía que la formación Fra Mauro contenía material proyectado por el impacto que había excavado la cuenca Imbrium en las primeras etapas de la historia lunar: muestrearla equivalía a fechar uno de los sucesos mayores de la Luna. Los objetivos primarios de la misión se enunciaron como realizar la inspección, el reconocimiento y el muestreo selenológicos de materiales en una región preseleccionada de la formación Fra Mauro, desplegar y activar un Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) y obtener fotografías de posibles emplazamientos de exploración futuros. A ello se añadían objetivos fotográficos complementarios, entre ellos el Gegenschein desde la órbita lunar y la propia Luna durante el regreso.

El plan asignaba la primera de las dos actividades extravehiculares de cuatro horas al despliegue del ALSEP y la segunda a la investigación del cráter Cone, próximo al punto de alunizaje. La tripulación titular acumuló más de 1.000 horas de entrenamiento específico —más de cinco horas por cada hora de los diez días previstos de misión—, con formación geológica dirigida por Lee Silver, de Caltech, y adiestramiento de observación y fotografía orbital a cargo de Farouk El-Baz.

El Saturno V AS-508 despegó del Centro Espacial Kennedy a la hora prevista, las 2:13:00 p. m. EST (19:13:00 UTC) del 11 de abril de 1970. El vehículo llevaba propulsante adicional como ensayo, porque las futuras misiones J necesitarían más para sus cargas más pesadas; eso lo convirtió en el más pesado volado por la NASA hasta entonces y, visiblemente, el más lento en librar la torre de lanzamiento. En el Apolo 13 se estrenaba además el aislamiento pulverizado sobre los depósitos criogénicos de la segunda etapa S-II, en lugar de los paneles adheridos de las misiones anteriores.

A los pocos minutos de vuelo llegó la primera anomalía. El motor central (interior) de la S-II se apagó unos dos minutos antes de lo previsto, por oscilaciones pogo severas amplificadas por la cavitación de la turbobomba. El fenómeno ya se había dado en los Titán del programa Gemini y en misiones Apolo anteriores, y existía una solución preparada, pero la presión de calendario impidió integrarla en el vehículo del Apolo 13. El sistema de guiado, diseñado desde el Apolo 10 para cortar el motor ante excursiones de presión de cámara, actuó como debía; una investigación posterior mostró que el motor solo habría resistido un ciclo más antes de sufrir un fallo catastrófico. Los cuatro motores exteriores y la tercera etapa S-IVB ardieron más tiempo para compensar, y el conjunto alcanzó una órbita de aparcamiento muy próxima a la circular de 190 kilómetros planeada. La inyección translunar llegó unas dos horas después.

Tras la inyección translunar, Swigert ejecutó la separación y la transposición y acopló el Odyssey al Aquarius, y el conjunto se alejó de la tercera etapa. Los controladores enviaron después la S-IVB a impactar contra la Luna dentro del alcance del sismómetro dejado por el Apolo 12, cosa que ocurrió a las 77:56:40 de misión.

A las 30:40:50 de vuelo, con la cámara de televisión encendida, la tripulación ejecutó el encendido que colocó al Apolo 13 en una trayectoria híbrida. La decisión tenía un motivo operativo claro: una trayectoria de retorno libre solo permite alcanzar emplazamientos próximos al ecuador lunar, mientras que una híbrida, iniciable en cualquier punto posterior a la inyección translunar, abría latitudes más altas como Fra Mauro. El precio era conocido y aceptado: abandonar el retorno libre significaba que, sin encendidos adicionales, la nave no interceptaría la Tierra al volver.

La tercera jornada trajo una transmisión de televisión programada para las 55:00:00 de misión, con Lovell de maestro de ceremonias mostrando el interior del Odyssey y del Aquarius. Ninguna cadena estadounidense la emitió en directo: el interés público por los viajes a la Luna se había desvanecido. Haise estaba completando el apagado del módulo lunar tras probar sus sistemas y Lovell recogía la cámara cuando el vuelo dejó de parecerse a lo previsto.

El sensor de presión de uno de los depósitos de oxígeno del módulo de servicio venía dando lecturas sospechosas, así que Sy Liebergot, el controlador EECOM encargado de vigilar el sistema eléctrico del CSM, pidió activar los ventiladores de agitación de los depósitos. Era una operación rutinaria, normalmente diaria: agitar deshacía la estratificación del contenido y devolvía lecturas de presión fiables. El director de vuelo Gene Kranz hizo esperar a Liebergot unos minutos, a que la tripulación se asentara tras la emisión; el CAPCOM Jack Lousma transmitió la petición, y Swigert accionó los interruptores de los ventiladores y los apagó unos segundos después.

El accidente ocurrió a las 55:54:53 de misión (03:08 UTC del 14 de abril; 10:08 p. m. EST del 13 de abril). Veintiséis segundos más tarde Swigert informó: «Okay, Houston, we've had a problem here» —«De acuerdo, Houston, hemos tenido un problema aquí»—, y a las 55:55:42 Lovell lo repitió: «Houston, we've had a problem. We've had a Main B Bus undervolt», es decir, una subtensión en la barra principal B. La frase que la cultura popular recuerda, «Houston, tenemos un problema», es una invención de la película de 1995: cambió el tiempo verbal del original y borró que quien habló primero fue Swigert, no Lovell.

Lo que la telemetría iba a revelar era peor que una subtensión. Liebergot, concentrado en el depósito 1 y confiado en que su lectura serviría de guía para el 2, tardó en ver las señales inquietantes del depósito 2, igual que los controladores de la sala de apoyo. Las células de combustible necesitaban oxígeno para funcionar; cuando el depósito 1 se vaciara, la última célula viva se apagaría y las únicas fuentes significativas de energía y oxígeno del CSM serían las baterías del módulo de mando y su depósito de reserva de oxígeno, el surge tank, reservados para las últimas horas del vuelo. Kranz ordenó aislar el surge tank para salvar su contenido, a sabiendas de que eso condenaba a la célula superviviente a morir en un par de horas.

La causa no estuvo en el vuelo, sino en el historial industrial del depósito de oxígeno número 2. Lo fabricó Beech Aircraft, en Boulder (Colorado), como subcontratista de North American Rockwell, en Downey (California), contratista principal del módulo de mando y de servicio. El depósito se instaló primero en un estante de oxígeno destinado al módulo de servicio del Apolo 10, el SM-106, del que hubo que retirarlo para corregir un posible problema de interferencia electromagnética. Durante la retirada, el estante se cayó al menos 5 centímetros porque no se había quitado un perno de sujeción. Tras un reensayo que no incluyó llenar el depósito con oxígeno líquido, en noviembre de 1968 el estante se reinstaló en el SM-109 —el del Apolo 13—, enviado al Centro Espacial Kennedy en junio de 1969.

El daño latente se activó en la prueba de demostración de cuenta atrás, iniciada con el SM-109 ya montado cerca de lo alto del Saturno V el 16 de marzo de 1970. Los depósitos criogénicos se llenaron, pero el número 2 no pudo vaciarse por la línea de drenaje normal, y así se documentó. Para vaciarlo se recurrió a sus calefactores internos alimentados desde el suministro de tierra. Ahí estaba la trampa: los dos interruptores termostáticos del depósito se habían diseñado para los 28 voltios de corriente continua del módulo de mando y podían fallar sometidos a los 65 voltios que se usaban en las pruebas de tierra del Centro Espacial Kennedy. Los termostatos debían impedir que los calefactores subieran la temperatura por encima de 27 °C, pero fallaron bajo los 65 voltios. La temperatura del tubo calefactor pudo alcanzar los 540 °C, lo bastante para dañar el aislamiento de teflón del cableado interno, y nadie lo advirtió porque el indicador de temperatura no estaba diseñado para leer por encima de 29 °C. El calentamiento prolongado había sido aprobado por Lovell y Mattingly, de la tripulación titular, además de por gestores e ingenieros de la NASA.

El desenlace en vuelo fue la consecuencia mecánica de aquel daño. La agitación cortocircuitó el cableado con el aislamiento dañado dentro del depósito 2 y lo incendió; la presión interna creció hasta reventar la cúpula del depósito y llenó de oxígeno gaseoso en expansión rápida y de productos de combustión el sector 4 del módulo de servicio, donde estaban las células de combustible. El aumento de presión arrancó los remaches del panel exterior de aluminio del sector 4 y lo lanzó al espacio, lo que expuso el sector al vacío y apagó el fuego. El panel desprendido golpeó la antena de alta ganancia, inutilizó el modo de haz estrecho e interrumpió la comunicación con la Tierra durante 1,8 segundos, mientras el sistema conmutaba automáticamente al haz ancho de reserva. El fallo súbito del depósito 2 comprometió también al 1, cuyo contenido se fugó a lo largo de los 130 minutos siguientes —quizá por una línea o una válvula dañadas— hasta agotar por completo la reserva de oxígeno del módulo de servicio. Los sectores del módulo no eran estancos entre sí: si hubiera habido tiempo para que todo el módulo de servicio alcanzara la presión del sector 4, la fuerza sobre el escudo térmico habría separado los dos módulos.

Con las células de combustible condenadas y el alunizaje descartado —las reglas de misión prohibían entrar en órbita lunar sin todas las células operativas—, quedaba una sola reserva viva: el módulo lunar. El Aquarius llevaba baterías cargadas y depósitos de oxígeno llenos para la superficie lunar, así que Kranz ordenó encenderlo y usarlo como bote salvavidas, un escenario previsto pero considerado improbable. Los procedimientos existían porque los controladores del módulo lunar los habían desarrollado tras una simulación de entrenamiento del Apolo 10 en la que el LM resultaba necesario para sobrevivir y no podía encenderse a tiempo.

El traspaso tuvo que hacerse a mano y contra reloj. Mientras se apagaba el módulo de mando, Lovell copió la información de orientación de su sistema de guiado y realizó los cálculos manuales para transferirla al ordenador del módulo lunar, que estaba apagado; a petición suya, el control de misión comprobó sus números. El módulo de mando quedó en reposo, con sus consumibles guardados para lo único que ya importaba: la reentrada.

Se descartó pronto el aborto directo, que habría usado el motor principal del módulo de servicio, el Service Propulsion System, para volver antes de llegar a la Luna: el accidente podía haber dañado el SPS y las células de combustible tendrían que haber aguantado al menos una hora más para alimentarlo. Kranz optó por la ruta larga, rodear la Luna antes de volver a la Tierra. Pero el Apolo 13 iba en la trayectoria híbrida hacia Fra Mauro y había que devolverlo al retorno libre: a las 61:29:43.49 de misión, un encendido de 34,23 segundos del motor de descenso del módulo lunar lo consiguió.

Ese camino devolvía la nave a la Tierra en unos cuatro días y con amerizaje en el océano Índico, donde la NASA tenía pocos medios de recuperación. Jerry Bostick y los demás oficiales de dinámica de vuelo querían acortar el viaje y llevar el amerizaje al Pacífico, donde estaban las fuerzas principales. La solución fue un segundo encendido del motor de descenso dos horas después del pericintio, el punto de máxima aproximación a la Luna: el encendido «PC+2». En el pericintio del 14 de abril la tripulación estaba a 400.171 kilómetros de la Tierra, la mayor distancia alcanzada por seres humanos hasta el sobrevuelo lunar del Artemis II en 2026; el récord se debió a que la Luna estaba casi en su punto más lejano y a que la trayectoria de retorno libre llevó la cápsula más lejos de la Luna que en ninguna otra misión Apolo. La precisión del encendido no pudo asegurarse por el método normal —comprobar el alineamiento trasladado por Lovell contra la posición de una estrella de navegación—, porque los destellos de los numerosos fragmentos que acompañaban a la nave lo hacían impracticable. Mientras preparaban la maniobra, la tripulación supo que la S-IVB había impactado contra la Luna según lo planeado, lo que arrancó a Lovell un comentario resignado: al menos algo había funcionado en aquel vuelo. Ejecutado el PC+2, se apagó casi todo a bordo para estirar los consumibles.

El Aquarius llevaba oxígeno suficiente, pero eso no resolvía el problema contrario: retirar el dióxido de carbono que exhalaban tres hombres en un habitáculo diseñado para dos durante dos días. El CO2 lo absorbían cartuchos de hidróxido de litio, y los del módulo de mando no encajaban en el sistema del módulo lunar. La solución la improvisaron tierra y tripulación con lo que había a bordo: un adaptador que los ingenieros de la NASA bautizaron como «el buzón». El CAPCOM Joseph Kerwin leyó el procedimiento de construcción a la tripulación a lo largo de una hora; Swigert y Haise lo montaron, y los niveles de dióxido de carbono empezaron a bajar de inmediato. Lovell describiría después aquella improvisación como un buen ejemplo de cooperación entre tierra y espacio.

La electricidad del CSM procedía de células de combustible que producían agua como subproducto; el módulo lunar, en cambio, se alimentaba de baterías de plata-cinc, que no la producían. Energía y agua —necesaria tanto para beber como para refrigerar los equipos— pasaron a ser los recursos críticos. El consumo del LM se redujo al mínimo posible. Swigert consiguió llenar algunas bolsas con agua del grifo del módulo de mando, pero incluso racionando el consumo personal, Haise calculó al principio que se quedarían sin agua de refrigeración unas cinco horas antes de la reentrada; se aceptó el riesgo porque los sistemas del módulo lunar del Apolo 11, ya soltado en órbita lunar, habían seguido funcionando de siete a ocho horas con el agua cortada.

La ración quedó fijada en 200 mililitros de agua por persona y día. Los tres astronautas perdieron 14 kilogramos entre los tres y Haise contrajo una infección urinaria. Dentro de la nave a oscuras la temperatura bajó hasta los 3 °C y el agua condensó en las paredes; la condensación que pudiera haber quedado tras los paneles de equipos no causó problemas, en buena parte gracias a las mejoras de aislamiento eléctrico introducidas tras el incendio del Apolo 1. A las 133 horas de vuelo, entendiendo que el frío y la falta de descanso dificultarían el arranque del módulo de mando, el control de misión autorizó encender del todo el módulo lunar para subir la temperatura de la cabina, lo que incluyó volver a arrancar su ordenador de guiado.

Encender un módulo de mando desde el apagado total no estaba previsto en vuelo, y menos aún con las restricciones de energía y tiempo del Apolo 13. El procedimiento lo elaboraron el controlador John Aaron junto con Mattingly y varios ingenieros y diseñadores, y la tripulación lo ejecutó sin dificultad aparente; Kranz atribuiría después su supervivencia, en parte, a la experiencia de los tres como pilotos de pruebas en situaciones críticas. Tener otra vez en marcha el ordenador del módulo lunar permitió a Lovell hacer una visada de navegación y calibrar la unidad de medida inercial; con el LM consciente de su posición y su orientación, el ordenador del módulo de mando se calibró después invirtiendo el procedimiento normal, lo que ahorró pasos del arranque y mejoró la precisión de la reentrada guiada por el PGNCS.

La última corrección de trayectoria atendió además una preocupación de la Comisión de Energía Atómica, que quería que la cápsula con el óxido de plutonio del generador SNAP-27 cayera en un lugar seguro. La separación del módulo lunar planteó un problema de ingeniería propio: Grumman, su fabricante, encargó a un equipo de la Universidad de Toronto dirigido por Bernard Etkin calcular cuánta presión de aire debía dejarse en el túnel de acoplamiento, en lugar de ventearlo por completo, para separar los módulos. Como el sistema de guiado del LM se había apagado tras el PC+2, se indicó a la tripulación que se orientara por la línea entre el día y la noche sobre la Tierra, una técnica usada en misiones en órbita terrestre pero nunca en el regreso de la Luna.

La ionización del aire alrededor del módulo de mando durante la reentrada provoca habitualmente un apagón de comunicaciones de unos cuatro minutos. El del Apolo 13 se prolongó más de lo normal, y esa espera fue el último acto público del rescate. El Odyssey recuperó el contacto por radio y amerizó sin daños en el Pacífico sur, en 21°38′24″S 165°21′42″O, al sureste de Samoa Americana y a 6,5 kilómetros del buque de recuperación USS Iwo Jima, tras 5 días, 22 horas, 54 minutos y 41 segundos de vuelo. Se calcula que 40 millones de estadounidenses vieron el amerizaje en directo por las tres cadenas, y otros 30 millones siguieron alguna parte de la emisión. El módulo lunar reentró y se destruyó, y sus restos cayeron en aguas profundas: el punto de impacto quedó sobre la fosa de Tonga, uno de los lugares más hondos del Pacífico, y la cápsula del plutonio se hundió 10 kilómetros hasta el fondo.

Nada más regresar la tripulación, el administrador de la NASA, Paine, y el administrador adjunto, George Low, nombraron una junta de investigación. La presidió Edgar Cortright y la integraban, entre otros, Neil Armstrong y seis miembros más; su informe final llegó a manos de Paine el 15 de junio. La junta concluyó que la activación del ventilador del depósito de oxígeno 2 por Swigert, a petición del control de misión, provocó un arco eléctrico que incendió el depósito, y situó la responsabilidad en el ensayo previo al vuelo y en el uso de teflón dentro del recipiente. El informe cuestionó el empleo de teflón y de otros materiales inflamables en oxígeno supercrítico, el aluminio entre ellos, dentro del depósito. Para respaldar la reconstrucción, la junta ensayó un depósito equipado con ignitores de hilo caliente, que produjo una subida rápida de temperatura y un fallo con telemetría semejante a la del depósito 2 del Apolo 13, y ensayó también paneles similares al que faltaba en el sector 4, que se separaron en el banco de pruebas igual que en vuelo.

Las consecuencias de diseño llegaron al Apolo 14 y a las misiones siguientes. Se rediseñó el depósito de oxígeno y se sustituyeron los termostatos por otros capaces de soportar la tensión correcta. Se eliminaron los ventiladores de agitación, cuyos motores no estaban sellados, al precio de perder la exactitud del indicador de cantidad de oxígeno. Y se rediseñaron las válvulas de suministro de oxígeno a las células de combustible para aislar del oxígeno el cableado recubierto de teflón.

Aunque no hubo alunizaje, varios experimentos se completaron. El impacto de la tercera etapa S-IVB contra la Luna —previsto desde el Apolo 13 en adelante para provocar sacudidas mayores que las de los micrometeoritos y estudiar la corteza— ocurrió a las 77:56:40 de misión y liberó tanta energía que hubo que reducir la ganancia del sismómetro del Apolo 12, situado a 117 kilómetros del punto de impacto. Un experimento añadido tras el rayo que alcanzó al Apolo 12 midió los fenómenos eléctricos atmosféricos durante el ascenso y devolvió datos que indicaban un riesgo elevado con meteorología marginal.

El Apolo 13 devolvió el interés mundial por el programa: hubo titulares en todo el mundo, cadenas interrumpiendo su programación y multitudes ante los televisores; Pablo VI encabezó una oración por los astronautas ante diez mil personas, y en la India una cifra diez veces mayor rezó por ellos en una fiesta religiosa. El presidente Richard Nixon concedió a la tripulación la Medalla Presidencial de la Libertad e hizo escala en Houston para entregar la misma distinción al equipo de operaciones de misión, a propuesta de Paine. El destino científico del Apolo 13 lo cumplió el Apolo 14: el 5 de febrero de 1971 su módulo lunar Antares alunizó cerca de Fra Mauro con Alan Shepard y Edgar Mitchell a bordo. El módulo de mando Odyssey, restaurado por Max Ary, se conserva expuesto en el Cosmosphere de Hutchinson (Kansas). La lectura que dejó la misión es la que resumió el historiador W. D. Compton: solo un esfuerzo heroico de improvisación en tiempo real por parte de los equipos de operaciones salvó a la tripulación.