Al igual que el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la misión Artemis 1 el lunes, el Saturno V de la misión Apolo experimentó fallas en el motor entre otras averías que tuvieron poco o ningún impacto en el éxito de la misión en su conjunto, salvo el trágico accidente con el módulo de comando del Apolo 1 donde el cohete Saturno V no participó.
Despegue del cohete Saturno V de la misión Apolo 11. Crédito: Biblioteca de imágenes de la NASA
En el comunicado de prensa, la NASA señaló que el mal funcionamiento del motor no es anormal ni paralizante, y señaló que el Saturno V experimentó dos fallas en el motor. Lo hizo, y ninguno de los dos fue fatal para la misión.
Más de un Saturno V tuvo problemas durante el lanzamiento. El Saturno V que llevó al Apolo 12 a la Luna, por ejemplo, fue alcanzado por un rayo dos veces en el primer minuto de su vuelo. Y dos cohetes experimentaron fallas en el motor, el Apolo 6 y el Apolo 13. En ambos casos, fueron los motores de la segunda etapa los que fallaron, y en el caso del Apolo 13, no afectó en absoluto la inserción orbital de la nave espacial.
Apolo 6
El Apolo 6 fue lanzado el 4 de abril de 1968. Fue una misión no tripulada diseñada para demostrar la compatibilidad entre el cohete Saturno V y el Módulo de Comando y Servicio Apolo (CSM). La misión también daría a las tripulaciones de tierra la oportunidad de practicar el seguimiento y el control de una nave espacial en órbita.
La tercera etapa del Saturno, el S-IVB, debía reactivarse en órbita simulando una quemadura de inyección translunar (la quemadura que enviaría la nave espacial a la luna) antes de liberar el CSM. La nave espacial permanecería en órbita durante seis horas, empapando en frío el escudo térmico para dar a los ingenieros datos sobre el calentamiento de reentrada después de regresar de la luna.
Pero los problemas con la segunda etapa del Saturno, S-II, tuvieron un gran impacto en la misión. Trescientos 19 segundos después del lanzamiento, una fuga en la línea de combustible en el motor 2 del S-II causó una pérdida de empuje. Después de 94 segundos, el empuje había disminuido aún más; ambos motores 2 y 3 perdieron el 40 por ciento de su potencia, lo que provocó un apagado de ambos motores. El doble apagado fue acompañado por un aumento de potencia, que causó una pérdida de presión en los motores 4 y 5. Solo el motor 1 salió ileso del lanzamiento.
El resultado fue una trayectoria significativamente alterada para la nave espacial. Fue mucho más bajo de lo esperado. Al final, 6 de los 16 objetivos principales de la misión se lograron solo parcialmente y uno, la ignición de la etapa S-IVB para la quemadura translunar simulada, no se hizo en absoluto.
Pero en general, la misión fue lo suficientemente exitosa como para que la NASA se sintiera segura de poner una tripulación en el próximo Saturno V: el Apolo 8 llevó a tres hombres a la órbita lunar en diciembre de 1968.
El cohete Saturno V en la plataforma de lanzamiento 39A del centro de lanzamientos de la NASA. Crédito: Biblioteca de imágenes de la NASA
Apolo 13
El Apolo 13 se lanzó el 11 de abril de 1970 con una tripulación con destino a las tierras altas de Fra Mauro de la luna. Iba a ser el tercer aterrizaje lunar, pero una explosión de un tanque de oxígeno 55 horas y 54 minutos después de la misión paralizó la nave espacial y puso a la tripulación en peligro mortal. Pero mucho antes de que el tanque de oxígeno explotara, un mal funcionamiento del lanzamiento amenazó brevemente el objetivo lunar de la misión.
Durante su ascenso, el motor central de la etapa S-II del Saturno, el motor 5, se apagó 2 minutos y 12 segundos antes de lo previsto. Los cuatro motores restantes no se vieron afectados y se quemaron durante cuatro minutos adicionales para compensar el motor perdido y la nave espacial alcanzó la órbita deseada. Una vez que se determinó que los cuatro motores fuera de borda del S-II eran estables, no hubo duda para seguir con la misión. Solo más tarde salió a la luz la gravedad del mal funcionamiento del motor.
Nadie estaba completamente seguro de por qué el motor central del S-II se apagó, pero muchos sospecharon que era una respuesta automática a las oscilaciones de pogo; los datos de las pruebas y la experiencia pasada respaldaron esta teoría. A medida que el propelente fluye a través de la tubería de la etapa del cohete en su camino desde los tanques de combustible hasta los motores, se pueden formar perturbaciones de baja frecuencia. Esto es similar a los gemidos que hacen las tuberías residenciales, solo que en un cohete son menos fuertes. Pero estas perturbaciones pueden causar variaciones en el caudal del propelente, lo que a su vez afecta el empuje del motor alimentado por ese propelente. El empuje en ese motor puede fluctuar varias veces por segundo. La oscilación resultante puede hacer que un cohete “rebote” como un palo de pogo.
La telemetría de la etapa S-II del Apolo 13 sugirió que el motor 5 estaba experimentando un pogo significativo, vibraciones de hasta 68 g. Un pogo tan fuerte podría hacer que el bastidor del motor se flexione unas pocas pulgadas, lo suficiente como para amenazar con destrozar la segunda etapa. El apagado del motor probablemente se desencadenó por fluctuaciones de presión de la cámara de empuje detectadas.
Oscilaciones de pogo similares, aunque más pequeñas, se habían visto en cohetes anteriores, incluido el Saturno V del Apolo 6. Pero en el Apolo 13, las oscilaciones fueron amplificadas por las interacciones con otro hardware. Los Saturno V posteriores fueron modificados para amortiguar el efecto pogo.
Las oscilaciones pogo son un tipo de problema que puede amenazar una misión y causar el apagado temprano de un motor, pero hay más. En cuanto al culpable del intento de lanzamiento fallido de Artemis 1, la NASA aún no ha determinado cómo solucionar los problemas con el nuevo motor, pero creen que no se trata de una fallo que requiera abortar la misión por completo, lo más probable es que el nuevo intentó de lanzamiento se realice el viernes, 2 de septiembre de 2022 a las 12:48 hira local.
