Apolo 5

Cuando en 1961 el presidente John F. Kennedy comprometió a Estados Unidos a posar un astronauta en la Luna antes del final de la década y devolverlo con vida, ni siquiera estaba decidido cómo se haría. A finales de 1962, tras un debate técnico prolongado, la NASA optó por la cita en órbita lunar: la nave Apollo completa viajaría hasta la Luna empujada por la tercera etapa del Saturn V, la S-IVB, y una vez en órbita lunar los astronautas que fueran a descender pasarían a un vehículo separado, entonces llamado módulo de excursión lunar y más tarde simplemente módulo lunar. Ese vehículo se desacoplaría del módulo de mando y servicio, alunizaría, despegaría después y volvería a acoplarse; el módulo de mando haría el viaje de regreso y el módulo lunar se abandonaría.

La decisión convirtió al módulo lunar en la pieza crítica de todo el edificio. La NASA invitó en 1962 a once empresas a concursar por su construcción y el 7 de noviembre de ese año anunció que el contrato iba a Grumman, en Bethpage (Nueva York). Era una máquina sin precedentes: no tenía que volar nunca en la atmósfera, se construiría lo más ligera posible y su fiabilidad no admitía alternativa, porque un fallo en la superficie lunar no tenía rescate posible. Antes de subir a nadie a bordo había que verla funcionar sola en el espacio, y esa comprobación fue Apollo 5.

La oficina del general Samuel C. Phillips, director del programa Apollo, había planificado inicialmente lanzar el primer módulo lunar en abril de 1967 a bordo del Apollo-Saturn 206. Contando con seis meses de comprobaciones en el Centro Espacial Kennedy, la entrega del LM-1 se pidió para septiembre de 1966. El desarrollo se alargó y la fecha se deslizó de mes en mes. En enero de 1967 el lanzador AS-206 se erigió en el complejo 37 sin que se supiera todavía cuándo llegaría su carga.

El incendio del Apollo 1, aquel mismo mes, reordenó el tablero. Con los vuelos tripulados detenidos, la NASA decidió aprovechar el AS-204 —el Saturn IB que habría llevado a la tripulación de Grissom y el último con instrumentación completa de investigación y desarrollo— para el estreno del módulo lunar. El cohete llevaba en el Cabo desde agosto de 1966; se desmontó del complejo 34 en marzo de 1967, el equipo de preparación de lanzamiento dirigido por Rocco Petrone lo inspeccionó en busca de corrosión o de daños tras su larga estancia en la plataforma y se erigió en el complejo 37 el 12 de abril.

Sin módulo lunar que instalar, ingenieros de la NASA y de Grumman levantaron en el complejo 37 una maqueta de madera contrachapada para verificar las instalaciones. Para simular el tendido de cables compraron cientos de metros de manguera de jardín en una ferretería y los hicieron pasar por las interfaces del complejo hasta el adaptador. El 12 de mayo de 1967 George M. Low, responsable de la nave Apollo, comunicó a la sede de la NASA que Grumman se comprometía a entregar el LM-1 el 28 de junio, aunque advirtió de que sería difícil cumplirlo.

El módulo lunar llegó a Cabo Kennedy a bordo del Super Guppy de Aero Spacelines a finales de junio de 1967 y las etapas se unieron cuatro días después. Un equipo de cuatrocientas personas dirigido por John J. Williams, veterano de las operaciones de lanzamiento de Mercury y Gemini, comprobó que el vehículo cumplía las especificaciones y supervisó después el trabajo de los técnicos de Grumman. El verano y el otoño fueron una sucesión de problemas: sustitución de reguladores de helio y de acumuladores de agua-glicol en la etapa de ascenso, deficiencias en el sistema de comprobación de la nave, fugas en el equipo de apoyo en tierra, contaminación en la instalación de nitrógeno gaseoso y un «desalineamiento significativo» en la unión de los codos de entrada de combustible con la conducción de propulsante, porque las piezas se habían fabricado para la configuración del motor anterior. Grumman fabricó codos nuevos y los tuvo en Kennedy en tres días. Las fugas en la etapa de ascenso obligaron a separar las dos etapas en agosto y de nuevo en septiembre, y a volver a unirlas en octubre.

A comienzos de septiembre de 1967 la misión acumulaba unos treinta y nueve días de retraso sobre el plan establecido en julio, si bien todos los problemas conocidos estaban en vías de solución salvo algunas fugas del sistema de propulsión. A finales de año la documentación de vuelo estaba casi lista: el director de misión William C. Schneider, que había desempeñado el mismo papel en Gemini, emitió las reglas de misión en noviembre de 1967, repartiendo responsabilidades y anticipando qué hacer en casi cualquier eventualidad. El módulo lunar se unió a su lanzador el 19 de noviembre de 1967 y la prueba de disposición de vuelo se completó el 22 de diciembre. A principios de enero de 1968 se anunció que Apollo 5 no se lanzaría antes del 18 de enero. Los preparativos de la prueba de demostración de la cuenta atrás empezaron a mediados de enero, el despegue simulado se hizo el día 19 y la cuenta atrás real, abreviada a veintidós horas, arrancó el 21.

El vehículo espacial de Apollo 5 no se parecía a ningún otro Apollo. Sin módulo de mando y servicio y sin torre de escape, la pila medía unos 55 metros y tenía un aspecto rechoncho y truncado. En su lugar, el módulo lunar viajaba alojado dentro del adaptador nave-módulo lunar, numerado SLA-7, justo debajo del cono de proa; cuatro paneles del adaptador se abrirían en órbita, una vez desprendido el cono, para dejar salir al LM-1. El peso de encendido del conjunto, contando nave y propulsantes, era de 589.413 kg.

El LM-1 era el primer módulo lunar apto para volar. No llevaba tren de aterrizaje: no lo necesitaba en una misión orbital y, sin escudo térmico, se desintegraría en la reentrada, de modo que suprimirlo ahorraba peso. Después de que en diciembre de 1967 se rompiera durante los ensayos una ventana del LM-5 —el que volaría en el Apollo 11—, la NASA sustituyó las ventanas del LM-1 por placas de aluminio por temor a un fallo en vuelo. Como no había nadie a bordo, se instaló un programador de misión capaz de gobernar la nave a distancia. Tampoco se activaron todos los sistemas ni se cargaron consumibles completos: las baterías principales se descargaron parcialmente para evitar sobretensiones y los tanques de oxígeno del sistema de control ambiental se llenaron solo en parte.

El plan de vuelo se organizó en veinticinco prioridades vigiladas por diecisiete especialistas. Las tres primeras se referían al «fire in the hole», la prueba que daba nombre a la parte más delicada del ensayo: encender el motor de ascenso mientras la etapa de descenso seguía acoplada, para medir los efectos estructurales, la dinámica de separación y la estabilidad en un aborto lunar simulado. La expresión procede de la minería, del aviso que se da antes de detonar una carga. Era el procedimiento con el que una tripulación despegaría de la superficie lunar y, sobre todo, con el que abortaría un alunizaje que se torciera en el último tramo.

El resto de objetivos consistía en operar los sistemas de propulsión de descenso y de ascenso, arrancándolos y parándolos para simular las fases de una misión de alunizaje, en evaluar la separación de etapas del módulo lunar y en comprobar el comportamiento de la unidad de instrumentos en su configuración de Saturn V. Se preveía vigilar el módulo lunar durante unas horas en órbita baja. Los cálculos previos daban a la etapa de ascenso del LM-1 unos dos años de permanencia en órbita antes de reentrar y desintegrarse, y unas tres semanas a la de descenso.

La cuenta atrás no fue limpia. La carga de propulsantes hipergólicos dio problemas de procedimiento y retrasó la cuenta terminal, y a falta de dos horas y media el supervisor de pruebas Donald Phillips detuvo el reloj por fallos en una fuente de alimentación y en los sistemas informáticos de tierra. En total la misión acumuló una parada de 228 minutos, motivada por una temperatura del hervidor de agua de la nave más alta de lo previsto —causada por un problema en el suministro de freón del equipo de apoyo en tierra— y por el fallo de una fuente de alimentación en un registro de salida del sistema digital de adquisición de datos. Los problemas se resolvieron a tiempo de lanzar antes del anochecer.

Apollo 5 despegó del complejo 37B de la estación de la Fuerza Aérea de Cabo Kennedy a las 17:48:08 hora estándar del este, las 22:48:08 UTC del 22 de enero de 1968. El Saturn IB se comportó exactamente según lo previsto: el motor de la S-IVB se apagó a los diez minutos de vuelo y el conjunto entró en órbita diez segundos después, con un perigeo de 163 km y un apogeo de 222 km. Se desprendió el cono de proa y, tras una fase de vuelo inercial de 43 minutos y 52 segundos, los motores de control de actitud del LM-1 lo separaron del adaptador y de la etapa S-IVB, dejándolo en una órbita de 167 por 222 km.

Tras dos revoluciones de comprobaciones, el control de tierra ordenó el primer encendido del motor de descenso, previsto para 39 segundos. A los cuatro segundos el ordenador de guiado del Apollo cortó el motor: la nave no estaba ganando velocidad al ritmo esperado. El corte no era una avería, sino una función deliberada, pensada para que en un vuelo tripulado los astronautas dispusieran de un margen para analizar la situación y decidir si convenía volver a encender el motor y seguir con la misión.

La causa estaba en la propia preparación del ensayo. Se sospechaba que una de las válvulas del motor tenía una fuga, así que se decidió no armarla hasta el momento mismo del encendido, ya en órbita; eso hizo que el propulsante tardara más en llegar al motor. En condiciones normales el encendido habría empezado con el tanque totalmente presurizado y habría alcanzado la velocidad requerida en cuatro segundos, pero con la presurización parcial habrían hecho falta seis. A ello se sumaba que los tanques iban medio llenos, lo que contribuyó a que el vehículo acelerase más despacio. Los programadores podrían haber ajustado el software para tener en cuenta ese retraso, pero no se les informó del cambio.

En Houston, el director de vuelo principal era John Hodge y su ayudante Eugene F. Kranz; fue el equipo de Kranz el que dirigió el vuelo una vez que Apollo 5 dejó la plataforma. Renunciar a los encendidos habría convertido la misión en un fracaso, de modo que el control de misión decidió sobre la marcha ejecutar los ensayos del motor y el «fire in the hole» bajo control manual desde tierra. Se envió una señal para desconectar el ordenador de guiado y se dio el mando al programador de misión, que gobernó las maniobras del vehículo. Hubo problemas de comunicaciones con la nave, pero el equipo completó todos los encendidos previstos.

El motor de descenso se encendió dos veces más, una de ellas durante 33 segundos, y hubo dos encendidos del motor de ascenso, uno de ellos la maniobra de aborto con las etapas todavía unidas. Después del primer encendido del motor de ascenso el apogeo de la trayectoria subió hasta 961 km, con el perigeo en 172 km. George Mueller informó al administrador James Webb de que se habían alcanzado todos los objetivos primarios. Ocho horas después del despegue, completados ya los encendidos, la etapa de ascenso perdió el control de actitud por un problema del sistema de guiado y quedó girando sin gobierno.

Las etapas quedaron en órbitas lo bastante bajas como para que el rozamiento atmosférico las hiciera decaer en poco tiempo. La etapa de ascenso reentró el 24 de enero de 1968 y se desintegró; la de descenso aguantó hasta el 12 de febrero y sus restos incandescentes cayeron en el Pacífico, a varios cientos de kilómetros al suroeste de Guam. Las simulaciones situaron la reentrada de la etapa S-IVB del lanzador alrededor de quince horas y media después del despegue. No hubo recuperación de ningún elemento: no estaba prevista, y el LM-1 carecía de escudo térmico.

Apollo 5 despejó la duda que importaba. Tras leer una versión preliminar del informe de misión, el general Phillips telegrafió a los tres centros de vuelo espacial tripulado para que no planificaran una segunda misión no tripulada del módulo lunar. El envío del LM-2 y de su Saturn IB al Cabo quedó en suspenso a la espera de la junta de certificación de George Mueller, que los días 6 y 7 de marzo concluyó que no había motivo para repetir el ensayo. El primer módulo lunar que llevara personas lo lanzaría un Saturn V, y ese vuelo fue el Apollo 9, en marzo de 1969.

George M. Low atribuyó el éxito a dos cosas: un buen equipo material y unos equipos de control de vuelo excelentes bajo la dirección de Kranz. Eso no significaba que el módulo lunar estuviera terminado. La inestabilidad del motor de ascenso preocupó desde agosto de 1967 hasta junio de 1968; cuando Mueller y Phillips visitaron al fabricante del motor en el verano de 1967 concluyeron que Bell tenía buenas opciones de resolver los problemas del inyector de combustible a tiempo para el primer módulo lunar tripulado, pero la NASA contrató en paralelo a Rocketdyne para desarrollar un inyector alternativo, un trabajo de alrededor de un año que se cumplió en plazo y coste. La cancelación de un vuelo no tripulado, en un programa que en 1968 tenía seis vuelos planificados, era exactamente el tipo de margen que la NASA necesitaba para llegar a la Luna dentro de la década.