Por Juan Manuel Biagi
Logo de la estación orbital Skylab
El Proyecto Apollo Aplication Programme (AAP)
En 1965, la NASA potencio los estudios dedicados a la construcción de estaciones orbitales tripuladas y cambio la denominación Apollo-X por Apollo Aplication Programme (AAP). Un año mas tarde comenzó a considerarse el uso de la fase S-IV del cohete Saturn-I B como elemento adecuado para la construcción de un laboratorio.
El tanque de hidrogeno de dicha fase seria el lugar habitado por los astronautas, mientras que el tanque de oxigeno, el motor y la tobera quedarían totalmente inaccesibles, en la otra parte del cilindro se colocarían los sistemas de acoplamiento.
Descripción técnica del Skylab:
La estación orbital del proyecto Skylab estaba formada por cinco cuerpos diseñados, equipados y montados en base a una función especifica que debían desempeñar, estos cinco elementos son los siguientes:
1- AM (compuerta): Cilindro de tres diámetros, uno central de 1,7 mts en cuya pared se coloco la escotilla para las salidas al espacio exterior, y dos extremos, uno de 3 mts que conectaba con el MDA y el otro de 6,7 mts que unía a la unidad de instrumentos (IU), su longitud total era de 5,2 mts y su peso era de 22,3 tn.
Desde el AM que actuaba como centro de datos se controlaba la potencia eléctrica, su distribución, y los factores de medio ambiente y fiabilidad. Su constructor fue la fabrica Mc Donnell Douglas.
2- MDA (adaptador de acoplamiento): Formado por una estructura cilíndrica de 3 mts de diámetro por 5,3 mts de longitud y de unos aprox. 6 tn de peso, en uno de los extremos se encontraba uno de los mecanismos de acople con la capsula Apollo, el segundo de estos dispositivos estaba sobre una pared lateral, para ser utilizado por si había un rescate de emergencia, por el otro extremo el MDA se ensamblaba con el AM mediante un anillo. También el MDA fue utilizado (por su gran volumen) para el almacenamiento de distintos materiales, proceso y control de los experimentos y a observaciones destinadas a las investigaciones de la Tierra. Su constructor fue la fabrica Martin Marieta.
3- IU (unidad de instrumentos): Anillo circular de 6,7 mts de diámetro, 0,9 mts de longitud y 2 tn de peso, su misión era controlar las evoluciones del cohete, orientar al laboratorio durante las primeras horas de vuelo y activar todos sus dispositivos. Estaba emplazado entre el AM y el OWS. Fue construido por la fábrica I.B.M.
4- OWS (sala de trabajo): Se remodelo y acondiciono el interior de una fase S-IV-B del cohete Saturno I-B para ser utilizada como habitáculo principal, en el se realizaron la mayor parte de las investigaciones científicas y técnicas previstas en las tres misiones, tenia instrumentos necesarios para la higiene, ejercicio físico y descanso y era el almacén general de provisiones, instrumentos y otros materiales.
El OWS tenía un diámetro de 6,7 mts, longitud de 14,7 mts, un peso de 32,5 tn y un volumen libre de 300 mts cuadrados. En su exterior se dispusieron los motores de posición, dos paneles solares (uno se soltó de la estructura sin posibilidad de recuperación) y un escudo protector. El OWS fue construido por la fábrica Mc Donnell Douglas.
5- ATM (Telescopio Apollo): Estructura poligonal con 4,3 mts de longitud y 11 tn de peso, estaba emplazada entre el MDA y sujeta al resto del laboratorio por una red mecánica articulable formada por varios brazos metálicos. Disponía de los equipos necesarios para la observación astronómica y un sistema de control que actuaba directamente sobre los motores ubicados en el OWS, cuatro grupos de paneles solares adosados de forma alternada en la parte superior de la estructura, generaban energía eléctrica equivalente a 10,5 Kw.
Los cinco cuerpos y los paneles solares fueron enviados en un solo vuelo al espacio dentro de un cohete Saturn V, al lanzamiento todo el conjunto pesaba 3000 tn y media 102 mts de altura.
El acceso al laboratorio se efectuó utilizando naves Apollo por medio de lanzadores Saturn I-B. Cada nave compuesta por un modulo de comando (CM) y por el modulo de servicio (SM), permanecería acoplada al laboratorio durante todo el periodo de trabajo de su tripulación. La estructura básica de las naves utilizadas en los viajes lunares fueron modificadas con el objeto de adaptarlas a una misión diferente a todas las anteriores, por un lado el incremento de tiempo de permanencia y por el otro, la utilización de las naves para el acceso y salida de las tripulaciones. Después del acoplamiento, el SM era parcialmente desactivado hasta que se iniciaba la operación de regreso. Con este método se consiguió minimizar el consumo de energía y el desgaste de los instrumentos.
Para asistir a una posible emergencia de rescate, se considero necesario disponer de una nave Apollo para tal fin. La capsula seria tripulada por dos astronautas y dispondría de tres lugares para alojar a los rescatados, a pesar de esto la capacidad de rescate era limitada ya que la preparación de una misión de este tipo requería de 45 días de trabajo.
Skylab con la Tierra de fondo
Misiones:
Skylab – 1
El laboratorio espacial con un peso total de 90300 Kgrs fue lanzado el día 14/05/1973 por un cohete Saturno V de dos fases. Bajo el control de la IU el protector fue separado y abandonado, el laboratorio se oriento en la dirección correcta y el ATM giro 90 grados respecto de su posición de lanzamiento, desplegando sus cuatro paneles solares. En el interior del OWS se estableció una presión gaseosa de 0,35 Kg. /cm2 de una mezcla de oxigeno y nitrógeno con una relación de 3 a 1. El Skylab se había estabilizado en una orbita entre 427 y 440 Kms con 50 grados de inclinación, pero la secuencia de funciones no fue completa. Por las vibraciones del despegue, un escudo protector del OWS salto, arrastrando uno de los dos paneles solares, el otro panel quedo atascado y no pudo desplegarse.
Sin el protector térmico y sin energía eléctrica suficiente (solo funcionaban los generadores del ATM) la temperatura interior aumento hasta alcanzar los 88 ªC, estabilizándose mediante la orientación hacia un ángulo solar mas favorable efectuada desde el control de tierra.
Con estos problemas se considero la no utilización del laboratorio, los daños eran graves y de difícil solución, llegándose a pensar en la posibilidad de enviar un vuelo de reconocimiento para ver los desperfectos, incluso se pensó en la posibilidad de construir un segundo modelo, para de esta manera proseguir con las investigaciones y llenar un periodo de tiempo inactivo en la carrera espacial.
Cuando se analizaron los problemas detenidamente, el escudo térmico seria sustituido por una sombrilla, una superficie rectangular de 7 x 7,5 mtrs sujeta a la estructura por medio de un solo brazo, como un paraguas, de construcción fácil, sencilla y permitía su colocación sin demoras.
Skylab – 2
El viaje de la primera tripulación tuvo que ser demorado 10 días y finalmente fue lanzada el 25/05/1973, sus astronautas eran Charles Conrad, Joseph Kerwin y Paúl Weitz.
Antes de proceder al acople, efectuaron una observación de los daños, confirmando la perdida del protector térmico y la inutilización de los paneles solares, Conrad acerco la nave y Weitz intento desplegar el panel atascado sin tener éxito, el acoplamiento resulto ser muy problemático luego de seis intentos que duraron cuatro horas, finalmente Weitz y Kerwin entraron en el Skylab y comprobaron que el MDA y el AM no tenían fallas, pero no así con el OWS que estaba muy caliente. Después de verificar el funcionamiento de algunos instrumentos, Conrad y Weitz procedieron a colocar la sombrilla protectora sobre la zona afectada, de esta manera las temperaturas internas comenzaron a descender, permitiendo una total utilización a los cuatro días, durante los cuales habitaron el MDA.
Con este problema solucionado se empezaron a hacer varios experimentos, pero con los paneles del ATM funcionando no se disponía de suficiente energía, entonces se ideo una manera de desplegar el panel solar atascado, Conrad y Weitz en una de sus salidas al exterior ataron una cuerda sobre el perfil del panel, al mover bruscamente la cuerda se provoco el esperado despliegue, provocando también que los astronautas fueran lanzados hacia el espacio quedando sujetos con el cordón de seguridad.
A partir de ese momento las 8 baterías del OWS empezaron a funcionar a pleno pudiendo suministrar una potencia de 5,5 Kw. que unidos a los 10 Kw. producidos en el ATM, permitía una utilización del laboratorio en un 80 %, con la salida de Kerwin para colocar en posición correcta 2 telescopios del ATM concluyeron las reparaciones.
Skylab-2 realizo experimentos médicos, la mayoría analizaban la adaptación del cuerpo humano a los ambientes sin gravedad, también se llevaron a cabo varios experimentos propuestos por estudiantes, investigación sobre habitabilidad en la estación orbital, se obtuvieron unas 9000 fotografías del Sol y la preparación de nuevas pruebas para las otras misiones siguientes.
En total la misión estuvo en el espacio 28 días, amerizando el 22/06/1973. Al recuperar la capsula, los médicos pudieron observar los efectos producidos por la falta de gravedad en el cuerpo humano, ninguno de estos efectos imposibilitaba una prolongación en la duración del vuelo.
