El Proyecto Gemini incluyó 12 vuelos, dos de los cuales no fueron tripulados. La NASA pretendía que estos vuelos probaran los efectos de los viajes espaciales prolongados en los humanos. Paseos espaciales Se convirtió en una parte importante de varias misiones Gemini, por lo que la NASA dedicó mucho tiempo y esfuerzo a mejorar el diseño de los trajes espaciales. Las versiones anteriores de los trajes estaban pensadas únicamente como sistemas de respaldo de emergencia. Como tales, no eran muy flexibles ni cómodos.
Todos los astronautas del programa Gemini regresaron sanos y salvos a la Tierra. Las misiones de Gemini incluyeron:
¿Cómo era el vehículo de lanzamiento del Proyecto Gemini? Descúbrelo en la página siguiente.
¿Qué pasa, muelle?
El combustible pesa mucho. La NASA enfrentó un problema difícil con el Proyecto Apolo:si durante todo el viaje a la superficie de la Luna y de regreso se utilizara una sola nave espacial, tendría que transportar una gran cantidad de combustible. Eso significaba que el vehículo (un cohete) utilizado para poner en órbita la nave espacial Apolo tendría que ser muy potente. En ese momento, los ingenieros de la NASA determinaron que los requisitos de energía para lanzar un vehículo tan pesado eran demasiado grandes para cualquiera de los cohetes que tenían. Su solución fue crear naves espaciales que pudieran acoplarse a otros vehículos. Al principio, los ingenieros consideraron lanzar un contenedor no tripulado lleno de combustible con el que podría acoplarse una nave espacial mientras estaba en órbita. Más tarde, la NASA decidió dividir la nave espacial Apolo en módulos, incluido un módulo lunar (LM) que podría transportar su propio combustible. De esa manera el comando y el módulo de servicio (CSM) sólo necesitaría transportar el combustible necesario para regresar a la Tierra. Uno de los objetivos de la misión del Proyecto Gemini era probar la posibilidad de acoplar una nave espacial a otra estructura para asegurarse de que este plan para Apolo fuera una buena idea.
" La cápsula Gemini encima del vehículo de lanzamiento Titan II. Imagen cortesía de la NASA
Durante el Proyecto Mercurio, la NASA utilizó dos vehículos de lanzamiento diferentes:un Redstone vehículo de lanzamiento para vuelos suborbitales y un Atlas vehículo para los orbitales. Como la cápsula Gemini era más grande y pesada que la cápsula Mercury, la NASA tuvo que encontrar un vehículo de lanzamiento más potente.
Después de considerar varios candidatos, la NASA decidió utilizar un misil balístico intercontinental modificado. (ICBM ) fabricado por Martin Marietta (hoy conocemos la empresa como Lockheed Martin). Se llamó Misil balístico intercontinental Titan II .
La cápsula Titan II y Gemini juntas medían 33 metros (108 pies) de altura. El Titan II utilizó Aerozine-50 , una mezcla 50-50 de hidracina y dimetilhidrazina asimétrica, como combustible. Para un oxidante (un agente que permite quemar el combustible), utilizó tetróxido de nitrógeno . El oxidante y la hidracina son hipergólicos agentes, lo que significa que cuando se mezclan los dos, se encienden.
El Titan II tenía dos secciones o etapas , que se separó en un punto concreto del lanzamiento. La primera etapa fue Titán 2-1, y la segunda fue Titán 2-2. Titan 2-1 contenía dos motores de cohete Aerojet LR-87-7 y producía 430.000 libras (1.913.500 newtons) de empuje. Titan 2-2 tenía un motor cohete Aerojet LR-91-7. Podría proporcionar hasta 100.000 libras (445.000 newtons) de empuje.
Justo antes del lanzamiento, la NASA combinaría el combustible y el oxidante en la primera etapa del vehículo de lanzamiento Titan II. Al mezclarse, el combustible se encendió y el vehículo y la cápsula Gemini se lanzaron a la atmósfera. Después de aproximadamente dos minutos y medio, el Titan 2-1 se apagaba, habiendo consumido su combustible. En ese momento, el motor del Titan 2-2 se encendería y la primera etapa se separaría del resto del vehículo y se sumergiría en el océano. Una vez en órbita, la cápsula Gemini descartó la segunda etapa.
La NASA modificó ampliamente el Titan II para que actuara como vehículo de lanzamiento. Los ingenieros agregaron un sistema de detección de fallas que advertiría a la tripulación si algo salía mal antes o durante el lanzamiento. También reforzaron los sistemas eléctrico e hidráulico del cohete, proporcionando respaldo en caso de que fallaran los sistemas primarios. Otras modificaciones incluyeron agregar dispositivos de monitoreo para que la NASA pudiera rastrear el vuelo del cohete durante el lanzamiento.
Si bien el Titan II no fue diseñado para regresar a la Tierra, siguió siendo útil incluso después de agotar todo su combustible. Esto se debe a que los astronautas practicaron volar en formación con la etapa Titan 2-2 gastada, lo que les brindó una valiosa experiencia al pilotar la cápsula Gemini en el espacio.
Entonces, ¿qué impulsó la cápsula Gemini? Sigue leyendo para descubrirlo.
Naranja ¿Te alegra haber usado tetróxido de nitrógeno?
Si miras videos de los lanzamientos de Gemini, notarás que el cohete produce un vapor naranja cuando se enciende. Esto se debe a que la NASA utilizó tetróxido de nitrógeno como oxidante. El tetróxido de nitrógeno es transparente a temperaturas más frías, pero una vez que se calienta a 59 grados Fahrenheit (15 grados Celsius), se vuelve naranja. Cuando entra en contacto con el aire, desprende vapores de color naranja. Si bien es interesante de ver, no querrás que te lo pongan encima. El tetróxido de nitrógeno es cáustico , lo que significa que puede provocar quemaduras químicas.
" Concepto artístico de la nave espacial Gemini. Imagen cortesía de la NASA
La cápsula Mercurio sólo podía albergar a un astronauta, por lo que la NASA tuvo que diseñar una nave espacial más grande para poder enviar una tripulación de dos hombres al espacio. Basó gran parte del diseño de las cápsulas en la nave espacial Mercurio, pero no duplicó el tamaño. En cambio, los ingenieros de la NASA aumentaron el espacio interior en aproximadamente un 50 por ciento. Eso hizo que las cosas fueran un poco estrechas para los astronautas sentados en el interior. Es más, los astronautas no podían levantarse ni moverse en la cápsula:estaban confinados en sus asientos.
La cápsula tenía forma de cono y medía 5,67 metros (18,6 pies) de altura. En su base, el diámetro de la cápsula era de 3,05 metros (10 pies) de ancho. Pesaba nada menos que 8.490 libras (3.851 kilogramos).
La única excepción a esta situación fue cuando un astronauta realizó una caminata espacial. En ese momento, ambos astronautas presurizaron sus trajes espaciales. Uno abría la escotilla encima de su silla para salir del vehículo (a diferencia de la cápsula Mercury, la nave espacial Gemini tenía dos escotillas). Una vez fuera de la cápsula, pudo estirar las piernas mientras su compañero de tripulación permanecía dentro de la nave para pilotear la nave.
La NASA tuvo que hacer algo más que simplemente fabricar una versión más grande de la cápsula Mercurio. La maniobrabilidad del Mercury en el espacio era extremadamente limitada, mientras que el Gemini necesitaría poder acoplarse a otro vehículo. Para ello, los ingenieros construyeron e instalaron una sección retrógrada que contiene ocho propulsores . (pequeños motores de cohetes). Esta sección está unida a la parte inferior de la cápsula Gemini. Además de albergar los propulsores, esta sección también contenía un tanque de agua potable, un tanque de oxígeno, un sistema de bomba de refrigerante, tanques de combustible, un sistema de energía eléctrica y un sistema de comunicaciones. La sección retrógrada permaneció en la nave espacial Gemini hasta el reingreso, tras lo cual la nave espacial arrojó la sección al espacio.
Antes de Gemini V, la nave espacial Gemini utilizaba baterías para suministrar energía eléctrica. Gemini V fue la primera nave espacial en utilizar pilas de combustible para generar energía. Las pilas de combustible utilizan hidrógeno y oxígeno para generar electricidad. Uno de los beneficios del sistema de pila de combustible es que el subproducto de la generación de electricidad es agua. Posteriormente, en la nave espacial Apolo, la NASA crearía un sistema que podría recuperar el agua generada por las pilas de combustible y utilizarla como agua potable.
" Una vista de ojo de pez del interior de la cápsula Gemini. Imagen cortesía de la NASA
Dentro de la cápsula, la vista de los astronautas constaba de dos ventanas y varias pantallas y paneles de control. La computadora de la nave espacial analizó los datos recopilados de varios sensores y calculó la trayectoria correcta y la potencia necesaria para lograr los objetivos de la misión. La cápsula también contenía el sistema de radar de la nave espacial, el sistema de control de actitud y reentrada y un sistema de aterrizaje con paracaídas. Si bien los astronautas podían pilotar la nave espacial Gemini mientras estaba en órbita, el sistema informático controlaba muchas de las maniobras enviando comandos directamente a los sistemas apropiados.
La NASA diseñó la cápsula Gemini para acoplarse a otras estructuras mientras se encuentra en el espacio. ¿Qué utilizaron como embarcación de atraque? Sigue leyendo para descubrirlo.
¿Escapar o expulsar?
A diferencia de las naves espaciales Mercurio y Apolo, la nave espacial Gemini no tenía un sistema de escape de lanzamiento (LES). En cambio, los asientos de las cápsulas eran asientos eyectables. En caso de emergencia durante el lanzamiento, los astronautas podrían salir expulsados de la cápsula. Primero se abrirían las escotillas y luego un cohete debajo del asiento catapultaría a ambos astronautas lejos de la cápsula. En ese momento, el asiento eyectable desplegaría un paracaídas. El sistema fue diseñado en caso de una emergencia en el lanzamiento o una emergencia al planear de regreso en el reingreso (más tarde la NASA descartó el concepto de planeador).
" El vehículo objetivo Gemini Agena Imagen cortesía de la NASA
Para poder practicar maniobras de atraque en el espacio, la NASA necesitaba proporcionar una estructura en la que pudiera acoplarse la cápsula Gemini. La solución fue un Agena modificado. Segunda etapa del cohete. Normalmente, Agena actuaría como parte de un vehículo de lanzamiento de una nave espacial. La NASA lo modificó para que también pudiera convertirse en un buque de atraque. Los ingenieros diseñaron un collar de acoplamiento que encajaba en el extremo superior de la etapa del cohete y modificaron el motor del cohete para que pudiera reiniciarse después de apagarse.
Utilizando un cohete Atlas como primera etapa, la NASA lanzó el recientemente denominado Vehículo objetivo Gemini Agena . (GATV ) en órbita. Utilizando un sistema informático controlado por radio, el control terrestre de la NASA podría maniobrar el Agena en la órbita y alineación adecuadas para esperar el acoplamiento desde una cápsula Gemini.
El GATV tenía un motor cohete Modelo 8247 montado en un cardán , lo que significa que podría inclinarse en diferentes direcciones. Al inclinar el motor del cohete, la NASA podía controlar en qué dirección se movía la nave. Utilizó dimetilhidrazina asimétrica (UDMH ) para combustible y ácido nítrico fumante rojo inhibido (IRFNA ) como oxidante.
Cuando estuvieran acoplados a la cápsula Gemini, los astronautas podrían usar el motor del GATV para proporcionar empuje adicional y moverse a órbitas más altas. Juntos, los dos vehículos podrían moverse hasta el borde del cinturón de Van Allen, una región de radiación a 4.000 millas de la superficie de la Tierra [fuente:NASA].
La NASA diseñó el collar de acoplamiento del GATV para que se ajustara y se enganchara al extremo de la cápsula Gemini. Una vez que la NASA y los astronautas alinearon las dos naves en el mismo plano orbital, maniobraron cuidadosamente la nave espacial Gemini para que el extremo entrara en el collar de acoplamiento del GATV. Una vez acoplados, los astronautas pudieron comprobar los sistemas del GATV en el Panel de estado del Gemini-ATV . (ASP ).
La primera nave espacial que se acopló con éxito a un GATV fue Gemini VIII en marzo de 1966, durante 30 minutos. En julio de 1966, el Gemini X se acopló a dos GATV diferentes durante su misión. El éxito significó que la NASA cumplió con el objetivo de misión más importante del Proyecto Gemini. También significaba que era factible llevar un hombre a la Luna antes de que finalizara la década. La misión Apolo podría desarrollarse según lo previsto.
Originalmente, la NASA tenía la intención de que el Gemini aterrizara en tierra firme, pero luego decidió aterrizar solo en el agua. ¿Qué les hizo cambiar de opinión? Descúbrelo en la siguiente sección.
La Sábana Santa de GATV
Para proteger el collar de acoplamiento del GATV durante el lanzamiento, la NASA incluyó una cubierta nasal . Se trataba de una cubierta protectora que encajaba sobre el extremo del GATV. Una vez en órbita, se suponía que el GATV desecharía la cubierta. En la misión Gemini IX, la cubierta no se desprendió correctamente y la tripulación a bordo de la cápsula Gemini tuvo que cancelar sus maniobras de atraque.
" En esta toma del encuentro Gemini VI y VII, las dos naves espaciales estaban a 29 pies (9 metros) de distancia. Imagen cortesía de la NASA
Durante las primeras etapas de planificación del Proyecto Gemini, la NASA exploró la posibilidad de diseñar la cápsula para que pudiera aterrizar en tierra. Las cápsulas Mercury sólo podrían aterrizar de forma segura en el agua. Para poder aterrizar, la NASA intentó diseñar una nave espacial con alas fijas o retráctiles, para convertirla en un parapente . . Si bien los ingenieros lograron algunos avances hacia este objetivo, las alas del parapente nunca se desplegaron lo suficientemente rápido como para ser efectivas. La NASA finalmente descartó la idea en 1964.
Si bien inicialmente fue decepcionante, el cambio a un sistema de aterrizaje en el agua fue probablemente lo mejor. En los primeros vuelos de Gemini, los astronautas controlaban manualmente gran parte de las maniobras de la nave espacial durante el reingreso. A pesar de sus mejores esfuerzos, por lo general aterrizaban a muchas millas de distancia de su zona de aterrizaje objetivo. Incluso Gemini XI, que dependía del sistema informático de la nave espacial para un reingreso automático, aterrizó a 4,9 kilómetros (2,65 millas náuticas) de la zona de aterrizaje prevista. Si bien una extensión de agua en medio del Océano Pacífico es muy parecida a otra, se necesita mucha precisión para aterrizar de manera segura en una sección específica de tierra.
Justo antes del reingreso, la cápsula Gemini desecharía la sección retrógrada, dejando solo la nave espacial en forma de cono conteniendo a la tripulación. En la mayoría de los casos, los astronautas utilizaron los controles de la cápsula para maniobrarla de modo que el extremo grande y romo mirara hacia la Tierra. Aquí fue donde la NASA instaló el escudo térmico del Gemini.
La punta de la cápsula Gemini contenía un sistema de paracaídas. Pequeños explosivos desplegaron los paracaídas, lo que ayudó a frenar el descenso de la cápsula. Luego, la cápsula causaría un gran chapoteo en el océano y flotaría hasta que un barco de rescate pudiera recuperar el vehículo y los astronautas.
" Gemini X cae al océano. Imagen cortesía de la NASA
Los cínicos podrían decir que el motivo principal de la NASA para la nave espacial Gemini fue mantener la exploración espacial en el ojo público durante los años transcurridos entre el Proyecto Mercurio y el Proyecto Apolo. Si bien eso puede haber influido, la NASA también utilizó el Proyecto Gemini para recopilar información importante y demostrar que los vehículos en el espacio podían acoplarse entre sí. Sin esta experiencia, es dudoso que la NASA hubiera podido lograr la visión de Kennedy.
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Pon el freno
Puede parecer extraño, pero el sistema de frenado más importante de la nave espacial Gemini era la atmósfera terrestre. La fricción generada por la nave espacial que se movía a través de la atmósfera a velocidades tremendas produjo un calor intenso. Sin el escudo térmico en la base de la nave espacial Gemini, los astronautas dentro de la cápsula no habrían podido sobrevivir.
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