El sistema de acoplamiento en los Apolo, un video de cómo se unían el módulo de mando y el módulo lunar

Apollo Docking sequence – Connecting the Command Module to the Lunar Module – YouTube

Kevin Hughes ha subido este impresionante video en su canal de YouTube, explicando cómo funcionaba el sistema de acoplamiento entre el módulo de mando (CM) y la etapa de ascenso del módulo lunar (LEM), de las naves Apolo.

TRANSPOSICIÓN Y ACOPLAMIENTO

Hay que recordar que el módulo de mando y el módulo lunar viajan separados en la parte superior de los cohetes Saturno V. Al poco de iniciarse el camino hacia la Luna, en lo que se conocía como Inyección Trans Lunar (o TLI en sus siglas en inglés), se producía la maniobra de Transposición y Acoplamiento.

Esta maniobra consistía en que el módulo de mando y servicio (CSM) se alejaba unos metros y giraba 180º para acoplarse con el LEM que aún seguía dentro de la tercera etapa del Saturno V (S-IVB). A continuación, el CSM encendía sus pequeños motores laterales (Reaction Control System o RCS) para extraer el LEM y formar la nave Apolo o, como también se conocía en la jerga de NASA, el stack. A partir de ahí, las dos naves formaban una sola y continuaban su camino hacia la Luna.

Colocación del módulo de mando, servicio y lunar durante un lanzamiento del cohete Saturno V - NASA
Colocación del módulo de mando, servicio y lunar durante un lanzamiento del cohete Saturno V (NASA)

Una vez allí, los astronautas, dentro del módulo de mando, accedían al mecanismo de acoplamiento, quitándolo, para poder entrar en el módulo de lunar y descender a la Luna para, al regreso de la superficie, volver a unirse con el CSM y realizar la misma operación, salvo que esta vez, había astronautas en las dos naves, es decir, a ambos lados del sistema de acoplamiento. Una vez trasferidos a los dos astronautas que habían estado en la Luna, junto con su equipamiento y muestras lunares, se volvía a cerrar el túnel que unía a las dos naves con el mecanismo de acoplamiento y se separaba la etapa de ascenso del LEM del módulo de mando y servicio que volvía solo a la Tierra.

Todos estos procesos se explican en este magnífico video, ya que, aunque el concepto es sencillo de entender, la complejidad tecnológica es mayor, por lo que un video como este resulta muy útil para comprender cómo era todo el proceso. Hay que recordar que primero había que unir las dos naves y luego quitar todas las partes del mecanismo para poder dejar libre el túnel por el que pasaban después los astronautas.

Maniobra de transposición y acoplamiento (NASA S66-05107)
Maniobra de transposición y acoplamiento (NASA S66-05107)

La primera vez que se probó este sistema en el espacio fue cuando voló por primera vez un módulo lunar, es decir, durante la misión del Apolo 9, en marzo de 1969.

¿CÓMO FUNCIONA?

El mecanismo consta de cinco piezas básicamente. En la parte del módulo lunar tenemos la escotilla del LEM, adosada al túnel del módulo lunar, y la cesta, que es como la hembra de un enchufe. Por otro lado, en el módulo de mando tenemos la sonda (sería como el macho en un enchufe), el anillo de acoplamiento y la escotilla del módulo de mando.

Mecanismo de acoplamiento entre el módulo de mando y el módulo lunar de las naves Apolo (Apollo Operations Handbook)
Mecanismo de acoplamiento entre el módulo de mando y el módulo lunar de las naves Apolo (Apollo Operations Handbook)

La sonda tenía dos posiciones; la retraída y la extendida, en la que se estiraba unos centímetros de forma que se volvía un poco más puntiaguda. Por otro lado, el anillo de acoplamiento iba atornillado a la escotilla del CM y en él estaban las conexiones eléctricas, el mecanismo de sellado y presurización de la zona del túnel y los doce pestillos o cerrojos.

Cuando la sonda se introducía en la cesta, la punta se sujetaba con tres pestillos y la tripulación pulsaba el botón correspondiente en el panel de mando del CM para retraer de nuevo la sonda y acabar de acercar los dos módulos. Es como si estiras los brazos, coges algo con la punta de los dedos y luego vuelves a encoger los brazos para acercarlo a ti. Una vez que las dos naves estaban unidas, los doce cerrojos del anillo de acoplamiento se cerraban sobre la pared del túnel del módulo lunar. Después se presurizaba el túnel abriendo una válvula en la escotilla del módulo de mando. Llegaba el turno ahora para que un astronauta quitase la escotilla del módulo de mando y comprobase que los cerrojos y las conexiones estaban correctamente instaladas. Si todo estaba bien, el astronauta volvía a poner la escotilla y se producía la maniobra de extracción del stack de la tercera etapa del Saturno V.

Posiciones de la sonda de acoplamiento; extendida y retraída (Apollo Operations Handbook)
Posiciones de la sonda de acoplamiento; extendida y retraída (Apollo Operations Handbook)

Cuando los astronautas pasaban al módulo lunar para comprobar el estado del LEM o para descender a la superficie lunar, se volvía a abrir la escotilla del CM y se soltaba la sonda y la cesta. Se abrían la escotilla del LEM y pasaban los dos astronautas. Una vez allí, y esta vez desde el lado del módulo lunar, se reinstalaba la sonda y la cesta con el fin de separar posteriormente las dos naves.

Cuando la etapa de ascenso regresa de la Luna el procedimiento cambia un poco, ya que ahora la etapa de ascenso del módulo lunar se acopla al módulo de mando y no al revés. El resto es igual. Una vez transferido todo el material y los dos astronautas que habían estado en la Luna pasaban del LEM al CM, se cerraba la escotilla del módulo lunar, se colocaba la cesta, luego la sonda y se cerraba la escotilla del módulo de mando.

LA TRACA FINAL

Ahora solo quedaba separar definitivamente la etapa de ascenso del LEM del CM antes de volver a la Tierra desde la órbita lunar. Este último procedimiento se hacía mediante el uso de un sistema pirotécnico. Esta pequeña explosión “arrancaba” también el anillo de acoplamiento que estaba atornillado al módulo de mando.

Todos los módulos lunares acababan después estrellándose en la superficie lunar, cosa que servía para calibrar los sismómetros que habían colocado en la superficie los astronautas unas horas antes. Aunque solo un LEM se salvó de acabar hecho trizas en la Luna. Fue el del Apolo 10, el Snoopy, que ahí sigue todavía en órbita solar.

Pruebas del mecanismo de acoplamiento en el Apolo 14, el 12 de enero de 1970 (NASA KSC-70P-5)
Pruebas del mecanismo de acoplamiento en el Apolo 14, el 12 de enero de 1970 (NASA KSC-70P-5)

El sistema de acoplamiento funcionó relativamente bien en todas las misiones. De hecho, si no lo hubiera hecho, muchas misiones se hubieran tenido que cancelar. Esto casi ocurre en el Apolo 14, como ya recordamos en el artículo del cincuenta aniversario de esta misión.  Pero, aunque fuera al sexto intento, las dos naves se pudieron unir.

El video está en inglés, aunque tiene subtítulos que facilitan mucho la comprensión.

(Gracias a Juan, una vez más, por el chivatazo).

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