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Horizonte de Eventos – Episódio 18 – A Missão Apollo 5

Numa estranha jogada do destino, a missão Apollo 5 da NASA, usou o mesmo booster que deveria ter sido usado para lançar a missão Apollo 1.

Os 3 astronautas da Apollo 1, Virgil “Gus” Grissom, Ed White e Roger Cahffe, iriam voar no começo de 1967, e seriam lançados ao espaço no topo de um booster Saturn IB, para assim colocar o Block I, uma variante do Módulo de Comando e Serviço da Apollo, na órbita baixa da Terra.

Porém, os 3 astronautas morreram, quando um incêndio varreu a cápsula durante um teste de solo. O Saturn IB foi então programado para levar a Apollo 5, o primeiro voo do Móudlo Luar, que anos depois levaria o ser humano para a superfície da Lua.

E esse pode ser considerado um dos grandes legados da missão Apollo 1.

Muita gente tem seu foguete favorito, e dificilmente será o Saturn IB, mas certamente nas listas de foguetes mais incomuns ele pode estar na frente de muitos.

Esse foi o oitavo e o último lançamento de um booster da classe Saturn desde o complexo de Lançamento 37.

Mas a aparência do foguete é bem estranha, diferente das últimas missões do Saturn IB, que incorporavam um primeiro estágio S-IB e um segundo estágio S-IVB com o módulo de comando e serviço no topo, o foguete da Apollo 5, só levou um módulo lunar pesando 16800 kg, coberto com painéis protetores de 8.5 metros, um adaptador do módulo lunar ao foguete e uma coifa arredondada.

Como a missão não foi tripulada, um sistema de escape não foi necessário, e com o isso o foguete tinha 55 metros de altura o que era na verdade 20% a menos do que um Saturn IB normal.

Após a tragédia com a Apollo1, o Saturn IB que seria usado na missão, foi retirado do Complexo de Lançamento 34, foi verificado, pois ele poderia ter sido danificado no acidente e finalmente foi recolocado no complexo de lançamento 37 no dia 12 de abril de 1967.

O plano era testar os estágios de  ascensão e descida do módulo lunar e avaliar os motores de descida e ascensão, que no futuro iriam levar os atronautas até a superfície da Lua e depois enviá-los de volta para a órbita lunar.

O LM-1, Lunar Module 1, como era conhecido, tinha um sistema de controle de ambiente incompleto, não tinha pernas de pouso, e suas janelas triangulares foram substituídas por coberturas de alumínio.

Quando ele terminasse o trabalho na órbita baixa da Terra, ele seria enviado de forma proposital para queimar na atmosfera.

A Apollo 5 pode ser considerada como uma verdadeira missão de teste.

O LM-1 foi levado para o Kennedy Space Center, a bordo de um avião de transporte Super Guppy em 23 de junho de 1967, e os seus motores de subida e descida foram instalados algumas semanas depois.

Mas tudo isso é rocket science então problemas aparecem toda hora, e aqui não foi diferente, os técnicos encontraram um vazamento no módulo, e em meados de agosto de 1967, os dois estágios foram desmontados para reparar um vazamento no motor de subida.

No começo de setembro de 1967, o teste pré-lançamento tinha sido retomado, mas outra vez foi necessário desmontar o sistema para acomodar uma modificação feita devido ao vazamento no sistema de propulsão.

Os dois estágios foram remontados em 29 de outubro de 1967 e o LM-1 foi então instalado no topo do booster em 19 de novembro de 1967.

Contudo, semanas depois, outro módulo lunar, o LM-5, que estava em teste nas instalações da Grumman em Bethpage Nova York, teve uma janela quebrada durante um teste de pressurização, e assim foi decidido trocar as janelas do LM-1, por painéis de alumínio sólido.

Para quem não sabe, anos depois, o LM-5 foi o módulo lunar responsável por levar Neil Armstrong e Buzz Aldrin para pousar na superfície da Lua em julho de 1969, mas essa é outra história.

O abastecimento do Saturn IB também foi problemático, principalmente devido a questões de processos, falhas em filtros entupidos e em outros equipamentos de suporte de solo.

No entanto um teste de simulação de lançamento foi realizaod em 19 de janeiro de 1968.

Três dias depois, as etapas finais que antecedem o lançamento estavam sendo observadas atentamente, com os futuros astronautas da missão Apollo Frank Borman, Bill anders, Jim McDivitt e Rusty Schweickart observando da Sala de controle de operações da missão no Manned Spacecraft Center em houston, no Texas.

Então, nos minutos antes do lançamento, a voz sempre calma do diretor de voo Gene Kranz disse, Ok, todos os controladores de voo, vamos com calma!.

Sem mais delongas, às 5:48 da tarde do dia 22 de janeiro de 1968, os oito motores H-1 do primeiro estágio do S-IB ganharam vida, rugiram alto e transformaram em dia a noite que já tomava conta do Kennedy Space center.

Gerando impressionantes 725000 kg de empuxo, o booster se afastou da plataforma no LC-37 e começou sua viagem perfeita para a órbita da Terra.

Não era fácil tirar o Saturn IB do solo, pois o booster pesava um pouco menos que o empuxo gerado pelos seus motores.

Mas tudo correu bem, e dois minutos e meio depois do lançamento, o S-IB esgotou seu combustível e se separou, permitindo então que o segundo estágio, o S-IVB com seu único motor J-2 queimasse, gerando 90000 kg de empuxo e levando a Apollo 5 para a órbita baixa da Terra.

Um pouco menos de uma hora após o lançamento, os propulsores do sistema de controle de reação, RCS do módulo lunar LM-1, empurraram suavemente o módulo para longe do S-IVB e começava então duas órbitas nas quais os sistemas seriam verificados, nesse momento o LM-1 ocupava uma órbita de aproximadamente 222 x 172 km.

Era hora de começar os testes.

Tudo estava nas condições ideais para queimar o motor de descida do TRW. O plano era ligar e queimar o motor por 26 segundos em 10% dos seus 4500 kg de empuxo, antes de atingir 92% por mais 12 segundos.

Isso faria com que o módulo lunar atingisse uma órbita de 330 x 215 km.

Trinta e seis minutos depois, ocorreria uma segunda queima do motor de descida, simulando assim os níveis de empuxo esperados durante a fase de descida para a Lua.

Essa segunda queima seria muito mais longa que a primeira, durando 12.5 minutos, incluindo 10 segundos em 10%, 50%, 30%, 40% e 20% dos níveis de empuxo do motor.

Finalmente, o motor iria então, atingir 92.5% da sua capacidade de empuxo, colocando o módulo lunar numa órbita de 318.5 x 307 km.

Em seguida seria realizada a ignição crítica do motor de subida, enquanto ainda se estivesse fixado no estágio de descida.

Isso foi chamado de fire in the hole, e seria uma atividade emergencial, caso fosse necessário abortar a descida até a Lua.

A NASA escreveu que a operação do motor do sistema de propulsão de subida, iria começar simultaneamente com o término da segunda queima do motor de descida.

O motor de subida iria queimar por 5.25 segundos, empurrando a parte superior do módulo lunar para uma órbita um pouco mais baixa.

Uma revolução depois, um teste do RCS extraindo combustível dos tanques do motor de subida seria realizado, e uma segunda queima com 7.5 minutos de duração posicionaria o módulo lunar numa órbita de 815 x 315 km.

Terminando a segunda queima do motor de subida, cerca de 6 horas e meia depois, a missão primária da Apollo 5 estaria terminada.

Tudo isso é lindo, não é mesmo, e esse era o plano, mas a realidade foi outra.

A queima inicial foi boa, mas foi terminada pelo computador de orientação depois de somente 4 segundos.

Logo depois da Apollo 5 ter sido lançada, um suposto vazamento no tanque foi detectado e a NASA decidiu atrasar o momento de armar o motor até o momento da ignição.

Essa mudança adicionou um tempo necessário para que os tanques de combustíveis ficassem totalmente pressurizados e para que o empuxo do motor chegasse até o nível requerido.

A mudança não foi comunicada para os programadores dos computadores, o que fez com que o “cérebro” extremamente conservador do módulo lunar nào medisse nenhum empuxo dentro da janela de tempo pré-definida de 1.5 segundos e então a manobra foi abortada.

A NASA disse depois na conferência de imprensa, que o computador tomou a única decisão que ele podia tomar, e foi a decisão errada.

No centro de controle da missão, a equipe de Gene Kranz chegou a um consenso de cortar a duração da segunda queima mais longa do motor de descida e realizá-la quando a Apollo 5 estivesse sobrevoando os EUA, pois assim teria todo o controle das estações em Terra, antes de dar potência máxima do motor no teste do fire in the hole.

Onze horas depois de ter deixado o Kennedy Space Center, que na época era chamado de Cabo Kennedy, o teste foi finalizado e o controle dos estágios de descida e subida que estavam agora separados foi terminado também.

Ambos os componentes estavam em órbitas baixas o suficiente para que pudessem ser destruídos na atmosfera superior da Terra, e assim foi, dois dias depois o estágio de subida reentrou e queimou na atmosfera e no dia 12 de fevereiro de 1968, o estágio de descida teve o mesmo destino.

Apesar das dificuldades enfrentadas, a NASA ficou satisfeita com os resultados da missão Apollo 5 e cancelou o plano original de voar o módulo lunar LM-2 num segundo voo de teste não tripulado.

Hoje, você pode visitar esse módulo lunar, ele está exposto no National Air & Space Museum em Washington D.C.

A NASA decidiu partir diretamente para a primeira missão tripulada do módulo lunar, usando o LM-3, na Apollo 9 em março de 1969.

A missão da Apollo 5 foi conturbada, porém com relativo sucesso, é uma missão muito esquecida por todos, mas foi um marco, pois, 18 meses depois do voo inaugural de um módulo lunar, ele estava levando o ser humano para pousar na Lua pela primeira vez em 1969.

Nunca se esqueçam da história, ela é muito importante e nos faz valorizar e entender todas as conquistas que veem depois.

Fonte:

https://www.americaspace.com/2021/01/22/fire-in-the-hole-remembering-apollo-5-otd-in-1968/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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