25 de mayo de 2013

40 años del Skylab

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Se cumple el 40º aniversario del lanzamiento del Skylab, la primera y única estación espacial totalmente norteamericana. Tras las emocionantes misiones lunares Apolo, el Skylab fue en su momento una especie de anticlímax, un proyecto que nadie parecía desear realmente. Y, sin embargo, fue un éxito rotundo que sólo el tiempo lograría poner en su sitio.


El Skylab visto durante la misión Skylab-4 (NASA).




A pesar de ser la estación espacial más pesada y voluminosa que ha alcanzado el espacio mediante un único lanzamiento (la ISS, mucho más grande, ha requerido decenas de misiones para tomar su forma actual), la NASA no se dignó siquiera en darle un nombre digno a su categoría y prefirió optar por el neutro 'laboratorio celeste'. Algo lógico, porque cuando el Skylab despegó a bordo del último cohete Saturno V, la agencia todavía soñaba con crear una gigantesca y auténtica estación espacial con capacidad para cincuenta personas. No importaba que los planes para esta estación 'de verdad' hubiesen sido eliminados de un plumazo en 1970, la NASA aún esperaba poder hacerlos realidad. El Skylab, por tanto, era visto como un simple aperitivo del futuro brillante que estaba por llegar. Un aperitivo de 77 toneladas.

El que el Skylab terminase por ser la primera estación espacial norteamericana fue también algo inesperado. A principios de los años 60, la mayoría apostaba por la estación militar MOL de la USAF como el mejor candidato para convertirse en el primer laboratorio orbital estadounidense, un enorme satélite espía tripulado dotado de uno de los telescopios más potentes jamás lanzado al espacio.
 





Estación espacial Skylab (NASA).












  

Emblema del programa (NASA).

 

El proyecto que posteriormente sería conocido como Skylab nació en febrero de 1959, cuando el viceadministrador de la NASA Hugh Dryden declaró públicamente ante el senado que uno de los objetivos de la nueva agencia espacial sería construir una base permanente en órbita baja. En junio de ese mismo año, el ingeniero alemán Wernher von Braun propuso a la ABMA (Army Ballistic Missile Agency) su concepto de wet workshop. La idea era muy elegante, aunque las dificultades técnicas asociadas eran -y son- enormes. ¿Por qué desechar la masa útil de las etapas de los cohetes en cada lanzamiento? Una fase superior podría ser usada como laboratorio orbital una vez que el combustible del interior se hubiese agotado, aumentando de forma espectacular la capacidad de carga de un lanzador y creando al mismo tiempo una estación espacial de gran tamaño.




Boceto del concepto wet workshop de von Braun (Wikipedia).




Por otro lado, en 1961- nada más aprobarse el programa Apolo- Emanuel Schnitzer, del Centro Langley de la NASA, sugirió usar una estructura hinchable junto con una nave Apolo CSM para crear una pequeña estación espacial denominada 'Apolo X', aunque la primera propuesta seria de una estación espacial asociada al Apolo nacería en 1963, cuando el Centro Marshall de la NASA concibió un proyecto para lanzar una estación con capacidad para 18 personas usando el equipamiento del Apolo. Este proyecto rivalizaba con la propuesta de estación MORL (Manned Orbiting Laboratory) -no confundir con el MOL militar- del Centro Langley. En principio, MORL debía usar los equipos del programa Gémini, aunque en 1964 se decidió usar el Saturno IB de Marshall para lanzar una estación de unas 14 toneladas. En todos los casos se contempló emplear el concepto de wet workshop. Las tripulaciones viajarían a bordo de naves Gémini o Apolo y más adelante se podría lanzar una estación de mayor tamaño gracias al Saturno V llamada LORL (Large Orbiting Research Laboratory). También se estudió la posibilidad de lanzar un telescopio espacial dentro del programa MORL, lo que convirtió a este programa una especie de réplica civil del MOL. 


  

Una de las propuestas dentro del programa MORL con naves Gémini (astronautix.com).






 



Concepto wet workshop de Douglas de 1966 usando una S-IVB y naves Gémini o Apollo (NASA).











Otra propuesta de wet workshop comparada con el MOL de la USAF (NASA).


 

1965 sería un año clave en la historia del Skylab. La NASA creó la oficina AAP (Apollo Applications Program) con el objetivo de buscar proyectos espaciales que pudiesen usar el equipamiento del programa lunar Apolo en misiones en órbita terrestre. AAP debía ser el 'plan B' para la NASA por si el Apolo era cancelado o no tenía éxito. Desde el primer momento, un objetivo claro para estas misiones sería construir una estación espacial. Von Braun, por entonces en el Centro Marshall, resucitó su viejo concepto del wet workshop para el AAP. Un Saturno IB pondría en órbita la etapa superior S-IVB. Una vez en el espacio, esta etapa se convertiría en la estación espacial OWS (Orbital Workshop) gracias al trabajo de una tripulación que despegaría en un CSM de forma separada gracias a otro cohete Saturno IB. La OWS tendría hasta cinco puntos de atraque independientes, lo que permitiría el traslado de equipos y módulos especializados mediante naves adicionales. Entre estos módulos destacaba el ATM (Apollo Telescope Mount), un telescopio multiuso propuesto en 1966 que usaría la estructura del módulo lunar de Grumman. Estaba previsto que las estaciones de tipo wet workshop fueran sustituidas por laboratorios 'secos' (dry workshops) más complejos lanzados directamente por un Saturno V.




Propuesta de diciembre de 1966 de OWS (NASA).






Los planes del AAP eran, como se estilaba en la época, demasiado ambiciosos. La agencia planeaba lanzar nada más y nada menos que tres estaciones OWS en modo wet workshop y otras tres en modo 'seco' mediante el lanzador Saturno V, además de cuatro ATM de diferentes características. En noviembre de 1966 estaba previsto que el primer OWS fuese lanzado mediante la misión SAA-210, seguida de una misión tripulada -SAA-211- que permanecería 56 días a bordo y supervisaría el acoplamiento del ATM SAA-212. 


 Una de las propuestas originales del ATM (NASA).


 

Unas previsiones que pronto tuvieron que ser revisadas a la baja por culpa de las dificultades presupuestarias. Para enero de 1968 la NASA había reducido sus expectativas y solamente pensaba lanzar un wet workshop mediante un Saturno IB, otro dry workshop mediante un Saturno V y un ATM (poco después de decidió lanzar el ATM conjuntamente con la estación). El primer OWS despegaría en 1970, ya que por entonces aún se pensaba alternar misiones lunares con las del AAP. Lamentablemente, los recortes seguirían adelante y en mayo de 1969 la NASA se vio obligada a reducir el programa a un único lanzamiento. Tanto von Braun como Robert Gilruth -director del programa tripulado de la NASA- votaron a favor de lanzar un dry workshop con un Saturno V y olvidarse del wet workshop. Era una decisión polémica, ya que este lanzador podría haberse usado para una misión lunar adicional. No obstante, las dificultades técnicas del wet workshop amenazaban con cancelar todo el programa, de ahí que la cúpula de la NASA optase por la solución más rápida y sencilla, que no la más económica. El administrador de la NASA Thomas Paine secundaría la propuesta en julio de 1969. Justo ese mismo mes el Pentágono canceló el MOL, por lo que el Skylab se convirtió de repente en el único proyecto de estación espacial norteamericana.


 
OWS wet workshop de septiembre de 1968 (NASA).




McDonnell Douglas construiría dos OWS, uno de ellos de reserva que podría ser lanzado posteriormente si el presupuesto lo permitía o si el original resultaba dañado durante el lanzamiento. Finalmente, el 17 de febrero de 1970 el programa AAP fue rebautizado como Programa Skylab. El nombre había sido sugerido por Donald Steelman, un trabajador de la USAF. Se lanzarían únicamente tres misiones tripuladas a la estación, un número elegido por las limitaciones presupuestarias. No había dinero para misiones adicionales ni para lanzamientos de avituallamiento, y eso a pesar de que la estación tendría finalmente dos puertos de atraque. El diseño final del Skylab contemplaba una estación dividida en cuatro partes: el MDA (Multiple Docking Adapter), el cilindro frontal encargado de permitir el acoplamiento de naves Apolo CSM, la esclusa para actividades extravehiculares (AM, Airlock Module), con una escotilla que era en realidad una puerta de una cápsula Gémini, el telescopio solar ATM con sus cuatro característicos paneles solares y el gran cilindro del laboratorio propiamente dicho u OW (Orbital Workshop), dividido en dos 'pisos' separados por un suelo de rejilla. Este suelo de rejilla era una reliquia del diseño wet workshop para permitir el flujo de combustible en una etapa S-IVB. El patrón triangular del suelo permitía además que los astronautas se fijasen a las superficies gracias a unas placas especiales que llevaban en la suela de sus zapatos, un sistema muy parecido a los pedales automáticos de un ciclista. Los tres dormitorios (las camas estaban situadas en 'vertical'), el baño, el gimnasio y...¡una ducha!, estaban situados en el piso inferior. El baño incluía un innovador sistema de secado de heces mediante exposición al vacío para reducir el tamaño de los residuos. La parte superior del OW poseía un volumen vacío enorme, incluso para los estándares actuales.

















Los cohetes del Skylab (NASA).



 Los diseñadores del Skylab temían que los astronautas pudiesen quedarse flotando indefensos en medio de este volumen sin poder alcanzar una superficie, motivo por el cual introdujeron un poste metálico como guía en el centro del OW. El poste sería innecesario y la primera tripulación lo retiraría para poder disfrutar de la ingravidez sin obstáculos. La parte inferior del complejo estaba dominada por el compartimento de la basura, un enorme volumen expuesto al vacío correspondiente al tanque de oxígeno líquido en el diseño wet workshop (el OW era el tanque de hidrógeno líquido). Durante las misiones, la nave Apolo CSM sería parte del complejo y los astronautas la usarían como cabina de teléfono para hablar con sus familiares. La estación emplearía, al igual que el CSM, una atmósfera de oxígeno puro a baja presión. Originalmente, el MDA poseía cuatro puertos de atraque para permitir el acoplamiento de varias naves con el equipamiento para la estación en el modo wet workshop. Tras decidirse por la versión 'seca', el número de puertos fue reducido a dos, ya que todo el equipo necesario se lanzaría de una vez dentro del OW. La situación de la esclusa en medio del túnel entre el OW y el MDA significaba que si por un casual los astronautas no podían represurizarla tras una EVA, la estación debería abandonarse y tendrían que volver a la Tierra. 



EL Saturno IB (NASA).

En enero de 1972 se anunciaron las tripulaciones de las tres misiones, al mismo tiempo que se introdujo una nomenclatura tremendamente confusa que aún hoy causa dolores de cabeza. El lanzamiento del Skylab mediante un Saturno V se denominaría Skylab-1 y poco después despegaría el Skylab-2 en un Saturno IB con Charles Conrad, Joseph Kerwin y Paul Weitz. Luego le tocaría el turno al Skylab-3 (Alan Bean, Owen Garriott y Jack Lousma) y el Skylab-4 (Gerald Carr, Edward Gibson y William Pogue), que cerraría el programa. Este sistema de numeración fue introducido después de que las tripulaciones hubiesen creado sus insignias y documentos numerando las misiones de la 1 a la 3 y no de la 2 a la 4, de ahí la confusión. Sólo Conrad y Bean tenían experiencia previa en vuelos espaciales (ambos pisaron la Luna en 1969 durante el Apolo 12), mientras que el resto eran 'novatos'. Bean era una elección lógica, ya que durante mucho tiempo trabajó en el AAP antes de que Conrad lo rescatase para el Apolo. Durante un tiempo se estudió acoplar el Skylab con la estación soviética Salyut-1 o realizar una misión conjunta con una Soyuz, pero este programa internacional sería cancelado en favor de una misión Apolo-Soyuz más modesta.






  Evolución del diseño del Skylab (NASA).

La primera nave Apolo CSM para el Skylab llegó al Centro Espacial Kennedy en julio de 1972, seguida en septiembre por el OWS. Por fin, el 14 de mayo de 1973 el Skylab despegó desde la rampa 39A del KSC y alcanzó el espacio a lomos del último Saturno V (AS-513). Una visión para la historia, aunque la misión estuvo a punto de terminar en desastre. El escudo contra meteoroides, que ya había dado varios problemas en tierra, se desprendió 63 segundos después del lanzamiento, provocando que uno de los dos paneles solares de la estación quedase atascado y arrancando el otro de cuajo. La órbita de la estación era buena, pero la temperatura del interior del laboratorio podía llegar a ser con el tiempo incompatible con la vida, por no hablar de la carencia de electricidad. El lanzamiento de la primera tripulación, previsto para el 15 de junio, tuvo que ser pospuesto. 

 El OWS del Skylab en el KSC (NASA).

 El último Saturno V con el Skylab (NASA).

 Lanzamiento del Skylab (NASA).





 Diseño del Skylab (NASA).


Interior de la estación (NASA).



Por suerte, la NASA estaba acostumbrada a solucionar problemas peores y pronto se preparó un escudo de mylar y nylon que debía ser desplegado por los astronautas del Skylab-2 para proteger así a la estación del Sol. El 25 de mayo despegó el Skylab-2 y se acopló casi nueve horas después con el laboratorio orbital. Antes de acoplarse, Conrad maniobró el CSM cerca del laboratorio mientras Weitz utilizaba un mástil especial para intentar liberar el panel atascado al mismo tiempo que Kerwin lo agarraba por las piernas para garantizar un asidero firme.


Misión Skylab-2 (NASA)


 Todos los intentos de liberar el panel fueron en vano, por lo que los astronautas procedieron a acoplarse con la estación. Para mayor desesperación de la tripulación, los primeros intentos de acoplamiento fueron infructuosos y los tres hombres tuvieron que volverse a poner sus trajes espaciales para retirar la sonda de acoplamiento del CSM e intentar un enganche directo, cosa que lograron poco después. Les recibió una estación enorme, pero demasiado calurosa. Ahora tocaba el turno de desplegar el escudo, una tarea que tenía que llevarse a cabo lo más rápidamente posible. De no hacerlo, el calor podría derretir los plásticos del interior del complejo, emitiendo humos tóxicos que no podrían ser filtrados, inutilizando la estación. 


Weitz intenta desplegar el panel solar del Skylab (NASA).


 El escudo fue finalmente desplegado a través de una de las dos pequeñas esclusas científicas (SAL, Scientific Airlock) y por fin la temperatura comenzó a descender. Una actividad extravehicular de Conrad y Kerwin dos semanas después logró liberar el panel atascado. La estación estaba lista para las operaciones científicas. La tripulación había salvado la estación. Los astronautas permanecieron en la estación 28 días, superando el récord de permanencia en el espacio establecido en la Salyut 1 por la malograda tripulación de la Soyuz 11.

Las misiones Skylab-3 y Skylab-4 volvieron a batir este récord después de pasar 59 días y 84 días en el espacio, respectivamente. Tras la Skylab-4, la NASA decidió no continuar la vida de la estación. Los planes para lanzar el Skylab B fueron olvidados y esta estación fue almacenada (se puede ver hoy día en el museo del Aire y el Espacio de Washington). La agencia tampoco aprobó formalmente una misión del transbordador espacial para dotar al Skylab de motores y permitir que fuese visitada por el shuttle.

  
Tampoco es que hiciera falta, porque la gran estación reentró en la atmósfera terrestre el 11 de julio de 1979 y sus fragmentos cayeron sobre Australia. La reentrada del Skylab causó una auténtica histeria colectiva en todo el mundo, un trágico final para un gran proyecto. El Skylab se convirtió así en el último estertor del programa Apolo, el último superviviente de una gloriosa era que, de forma paradójica, los Estados Unidos se empeñaban en dejar atrás. La NASA había dejado el camino libre a las estaciones soviéticas Salyut y Mir, que dominarían el panorama de las misiones espaciales de larga duración durante las dos décadas siguientes.

 Planes para acoplar un motor y elevar la órbita de la estación con el shuttle (NASA).


 

Después del Skylab, la NASA decidió hacer borrón y cuenta nueva. La nueva estación Freedom propuesta en los años 80 sería lanzada en pequeños módulos mediante el transbordador y no incorporaría ningún elemento heredado del diseño del Skylab. Aunque se suele presentar como un antecesor de la actual ISS, el Skylab fue desgraciadamente un callejón sin salida. Para el programa ISS, la NASA tuvo que volver a aprender cómo operar una estación espacial invirtiendo grandes sumas de dinero y, por supuesto, gracias a la colaboración con Rusia en los años 90, una colaboración que le permitió acceder de forma barata a la estación Mir.

40 años después, el Skylab se nos presenta como un proyecto que surgió a destiempo entre dos épocas, la 'vieja' era del Apolo y el rutilante futuro que prometía el transbordador espacial. Un proyecto que pudo haber sentado las bases para una presencia permanente en el espacio por parte de los EEUU, pero que la NASA prefirió dejar pasar. 




 El Skylab (NASA).


 Alan Bean fuera del Skylab en la Skylab-3 (NASA).


 El interior del Skylab era realmenet gigantesco (NASA).

 Prueba del MMU del shuttle dentro del Skylab durante la Skylab-4 (NASA).





SKYLAB : SPACE STATION I - 1970's NASA Space Station Educational Documentary





Fuentes : danielmarin.blogspot.com

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