Géminis 4

Gemini 4 (oficialmente Gemini IV) fue el segundo vuelo espacial tripulado del Proyecto Gemini de la NASA, que tuvo lugar en junio de 1965. Fue el décimo vuelo espacial estadounidense tripulado. (incluidos dos vuelos X-15 a altitudes superiores a los 100 kilómetros (54 millas náuticas)). Los astronautas James McDivitt y Ed White dieron la vuelta a la Tierra 66 veces en cuatro días, lo que lo convierte en el primer vuelo estadounidense que se acerca al vuelo de cinco días del Vostok 5 soviético. Lo más destacado de la misión fue la primera caminata espacial realizada por un estadounidense, durante la cual White flotó libre fuera de la nave espacial, atado a ella, durante aproximadamente 23 minutos.

El vuelo también incluyó el primer intento de realizar un encuentro espacial cuando McDivitt intentó maniobrar su nave cerca de la etapa superior del Titan II que la puso en órbita, pero no tuvo éxito.

El vuelo fue el primer vuelo estadounidense en realizar muchos experimentos científicos en el espacio, incluido el uso de un sextante para investigar el uso de la navegación celeste para vuelos lunares en el programa Apolo.

Tripulación

Equipo de respaldo

Equipo de apoyo

• Virgil I. "Gus" Grissom (Houston CAPCOM)
• Roger B. Chaffee (CAPCOM)
• Eugene Cernan (CAPCOM)

Parámetros de la misión

• Misa: 3.570 kg (7.880 lb)
• Perigeo (inserción): 165,8 km (89,5 nmi)
• Apogeo (inserción): 293.7 km (158.6 nmi)
• Período: 88,94 min
• Inclinación: 32.53°
• Perigeo (última órbita): 150 km (81 nmi)
• Apogeo (última órbita): 232,8 km (125,7 nmi)

Paseo espacial

• Ed White - EVA - 3 de junio de 1965
• Hatch abrió: 19:34 UTC
• Inicio EVA: 19:39 UTC
• EVA final: 20:02 UTC
• Duración: 23 minutos
• Hatch cerrado20:22 UTC

Objetivos

Gemini 4 sería el primer vuelo espacial de varios días realizado por Estados Unidos, diseñado para demostrar que era posible que los humanos permanecieran en el espacio durante períodos de tiempo prolongados. El vuelo de cuatro días y 66 órbitas se acercaría, pero no superaría, el récord de cinco días establecido por el Vostok 5 soviético en junio de 1963. Los vuelos posteriores de Gemini serían más largos, para demostrar una resistencia superior al tiempo necesario para volar a la Luna y regresar..

Un segundo objetivo fue la primera actividad extravehicular (EVA) estadounidense, conocida popularmente como "caminata espacial". La primera caminata espacial ya había sido realizada por el soviético Alexei Leonov en Voskhod 2 en marzo de 1965. La NASA adelantó la caminata espacial respecto del programa original, para demostrar que Estados Unidos estaba ganando ventaja inicial tomada por los soviéticos en lo que se conoció como el Carrera en el espacio. Tan sólo 11 días antes del lanzamiento previsto para el 3 de junio, los periódicos informaban que la NASA decía que "aún no había determinado si White sería el primer astronauta estadounidense en exponerse a los elementos del espacio". y que "es posible que no se tome una decisión hasta uno o dos días antes del lanzamiento".

Un tercer objetivo era que Gemini 4 intentara el primer encuentro espacial, volando en formación con la segunda etapa gastada de su vehículo de lanzamiento Titan II.

Vuelo

Iniciar

Lanzado desde LC-19 en la Estación de la Fuerza Aérea Cape Kennedy, Florida, Gemini 4 fue el primer vuelo controlado por el nuevo Centro de Control de Misión en el Centro de Naves Espaciales Tripuladas en Houston, Texas, que tuvo que realizar operaciones en tres turnos. debido a la larga duración del vuelo.

La retransmisión del lanzamiento fue histórica en sí misma. Por primera vez, una audiencia internacional, procedente de 12 países europeos, pudo ver el despegue por televisión en directo a través del satélite Early Bird. El interés de la prensa, debido a la transmisión por satélite y al nuevo centro en Houston, resultó ser tan alto que la NASA tuvo que alquilar edificios para albergar a los 1.100 periodistas impresos y televisivos que solicitaron acreditación. El control de vuelo pasó de Cabo Kennedy a Houston tan pronto como el vehículo salió de la torre de lanzamiento.

En el despegue, se produjeron dos transitorios de balanceo causados por la desalineación de los motores de la primera etapa del Titan; Estos fueron rápidamente corregidos por el piloto automático. El umbilical de llenado de combustible no se soltó y se soltó cuando el propulsor había subido unos 27 pies (8,2 metros). Esto resultó en una pequeña oscilación en los planos de cabeceo y guiñada. El rendimiento de todos los sistemas del vehículo de lanzamiento fue casi nominal. Se habían realizado algunas modificaciones en el programa de guía del propulsor Gemini 4 para producir una trayectoria de vuelo menos elevada y una altitud menor en BECO que en Gemini 3, en general tuvieron éxito a pesar de una trayectoria de vuelo todavía algo elevada. El corte del motor de refuerzo (BECO) se produjo a T+152 segundos y el corte del motor de segunda etapa (SECO) a T+333 segundos. La nave espacial entró en una órbita de 161 por 283 km (87 por 153 millas náuticas).

Intento de encuentro

En la primera órbita, McDivitt intentó encontrarse con la segunda etapa gastada del Titán. Esto no tuvo éxito por varias razones:

• Los ingenieros de la NASA aún no habían resuelto las idiosincrasias de la mecánica orbital involucrada en la cita, que son contra-intuitivas. Simplemente empujando la nave espacial hacia el objetivo cambió su altitud orbital y velocidad relativa al objetivo. Cuando McDivitt intentó esto, se encontró alejando y bajando, mientras el empuje retrogrado bajaba su órbita, aumentando su velocidad.
• El escenario estaba descargando su propulsor residual, causando que se moviera en varias direcciones relativas a la Gemini.
• Sólo había dos luces en marcha en el escenario, lo que hizo difícil a veces para McDivitt para determinar su orientación. McDivitt concluyó que un objetivo de cita debe tener al menos tres luces.
• No había radar a bordo de Gemini 4 para dar un rango preciso al objetivo, por lo que los astronautas tenían que depender de su percepción de profundidad visual para estimar el rango, y esto difiere para los dos hombres. Inicialmente McDivitt estimó la distancia a 400–500 pies (120–150 m), mientras que White creía que era más cercana ("un poco más de 200 pies (61 m)"). En el peor punto, McDivitt estimó que estaba a una media milla (800 metros), mientras que la estimación de White era de tres cuartos de milla (1200 metros). McDivitt estimó que era capaz de estar tan cerca de 200 pies (61 m), pero ahora la estimación de White era entre 850 y 1.000 pies (260 y 300 m).

Después de gastar casi la mitad del combustible de su propulsor, McDivitt finalmente se rindió para concentrarse en el objetivo más importante del EVA. (El encuentro fue finalmente logrado con éxito por Wally Schirra al mando de Gemini 6A en diciembre). Después del intento de encuentro, la órbita de Gemini 4 era ahora de 165,2 por 287,1 km (89,2 por 155 millas náuticas). Veintidós horas después de iniciada la misión, Mission Control estimó que la órbita decaería a 150,0 por 232,8 km (81 por 125,7 millas náuticas) al final de 63 revoluciones.

Extravehicular activity (EVA)

Originalmente planeado para la segunda revolución, los astronautas pospusieron el EVA hasta la tercera después de que McDivitt decidiera que White, tras el estrés del lanzamiento y el encuentro fallido, parecía cansado y acalorado. Después de un descanso, la pareja terminó de realizar la lista de verificación para el EVA. Volando sobre Carnarvon, Australia, comenzaron a despresurizar la cabina. Sobre Hawaii, White tiró de la manija para abrir la escotilla, pero los pestillos no se movieron.

Afortunadamente, McDivitt sabía cuál era el problema, porque la escotilla no se había cerrado en una prueba de cámara de vacío en el suelo, después de lo cual McDivitt trabajó con un técnico para ver cuál era la causa. Un resorte que obligaba a los engranajes a engancharse en el mecanismo no se había comprimido y McDivitt pudo ver cómo funcionaba el mecanismo. En vuelo, pudo ayudar a White a abrirla y pensó que podría lograr que se cerrara nuevamente.

Hubo problemas de comunicación durante la caminata espacial. La nave espacial Gemini fue la primera en utilizar un interruptor operado por voz (conocido como VOX) en los micrófonos del astronauta, pero McDivitt pronto se dio cuenta de que su circuito VOX no funcionaba correctamente; solo podía escuchar el comunicador de cápsula (CAPCOM) en la configuración pulsar para hablar, pero no en VOX (aunque ambos astronautas podían ser escuchados entre sí y desde la tierra). Además, mientras estaba fuera de la nave espacial, White no pudo recibir transmisiones desde la Tierra y tuvo que transmitir todos los mensajes a través de McDivitt. McDivitt debe haber cambiado a la configuración VOX en algún momento alrededor del momento en que White salía de la nave espacial, porque en ese momento, durante la mayor parte del EVA, ni él ni White respondieron ni al CAPCOM de Hawaii ni al CAPCOM de Houston, Gus Grissom. Grissom intentó hablar con Gemini 4 un total de 40 veces en 13 minutos antes de obtener una respuesta.

Atado a una correa, White flotó fuera de la nave espacial, usando una unidad de maniobra manual (informalmente llamada "pistola zip") que expulsaba oxígeno presurizado para proporcionar empuje para controlar su viaje. Salió cuatro punto seis metros (15 pies) y comenzó a experimentar con maniobras. Le resultó fácil, especialmente el cabeceo y la guiñada, aunque pensó que el balanceo consumiría demasiado gas. Maniobró alrededor de la nave espacial mientras McDivitt tomaba fotografías. White disfrutó la experiencia, pero agotó el gas HHMU antes de lo que le hubiera gustado.

White se enfrentaba a dos factores que limitaban el tiempo de su EVA: la pérdida de señal de la estación de seguimiento de las Bermudas y el cruce del terminador solar. Los controladores de vuelo estaban cada vez más frustrados por su incapacidad para recordarle a White la limitación de tiempo, porque no querían que el primer EVA se realizara en la oscuridad o sin comunicación con la Tierra. Finalmente McDivitt decidió quitarle el micrófono a VOX:

McDivitt, a White: Voy a ir a PUSH-TO-TALK y ver qué tiene que decir el Director de Vuelo.

Flight Director Chris Kraft, a Grissom: ¡El director de vuelo dice, vuelve! (Kraft no estaba en el bucle de aire a tierra con los astronautas.)

Gus, este es Jim. ¿Tienes algún mensaje para nosotros?

Grissom: ¡Gemini 4, vuelve!

Vale... Quieren que vuelvas ahora.

White intentó utilizar la toma de más fotografías como excusa para quedarse fuera más tiempo, y McDivitt tuvo que convencerlo. Finalmente regresó después de un total de aproximadamente 23 minutos, casi 10 minutos más tarde de lo planeado. Dijo: "Es el momento más triste de mi vida". Cuando entró, la nave espacial había entrado en la oscuridad.

La escotilla resultó tan difícil de cerrar como de abrir. Esto habría sido desastroso, ya que habría provocado la muerte de ambos hombres al reingresar. McDivitt pudo arreglar el mecanismo una vez más, para que White pudiera cerrarlo, unos veinte minutos después de haber entrado. El plan de la misión requería abrir la escotilla nuevamente para desechar el ahora innecesario equipo EVA de White, pero McDivitt eligió no hacer esto, sino mantener el equipo innecesario a bordo durante el resto del vuelo.

Apagaron el sistema de maniobra de la nave espacial, con la intención de permanecer a la deriva durante los siguientes dos días y medio para conservar el combustible restante. También tenían la intención de dormir en períodos alternos de cuatro horas, pero esto resultó extremadamente difícil debido a las constantes comunicaciones por radio y la pequeña cabina, aproximadamente del tamaño de los asientos delanteros de un automóvil compacto.

La caminata espacial de 20 minutos de White fue lo más destacado de la misión, y las fotografías de McDivitt se publicaron en todo el mundo. Estos también mostraban a White usando un reloj Omega 'Speedmaster' En la manga de su traje espacial llevaba un reloj cronógrafo, una de las dos marcas que la NASA había aprobado para su uso en el espacio tras exhaustivas pruebas. Omega no estaba al tanto de estas pruebas ni del hecho de que su producto iba a ser utilizado en el espacio, hasta que vieron las fotos de McDivitt. El modelo usado durante la caminata espacial ahora se conoce como "Ed White" por coleccionistas de relojes.

Experimentos

Se llevaron a cabo once experimentos en la nave espacial:

• El experimento D-8 utilizó cinco dosímetros para medir la radiación en el entorno de la nave espacial. De particular interés fue la anomalía del Atlántico Sur.
• Experimento D-9 fue un experimento en navegación espacial simple donde la tripulación utilizó un sextant para medir su posición utilizando las estrellas. El objetivo era investigar la viabilidad de utilizar esta técnica para vuelos lunares en el programa Apollo.
• Experimentos S-5 y S-6 fueron ambos experimentos de fotografía donde utilizaron una cámara Hasselblad de 70 milímetros para fotografiar el clima y el terreno debajo de ellos.
• Hubo dos experimentos médicos: M-3 y M-4. El primero fue un cordón de bungee que la tripulación utilizó para el ejercicio. Dijeron, después de la misión, que esto se hizo más difícil cuando la misión siguió, aunque esto pudo haber sido debido a la falta de sueño. El segundo fue el experimento de fonocardiograma, que tenía sensores unidos a sus cuerpos que midieron las frecuencias cardíacas, especialmente durante el despegue, EVA y reingreso.

Hubo cuatro experimentos de ingeniería:

• MSC-1 midió la carga electrostática en la nave espacial,
• MSC-2 fue un espectrómetro proton-electron,
• MSC-3 era un magnetómetro trieje y
• MSC-10 involucró a la tripulación fotografiando el miembro rojo-azul de la Tierra.

Photographs were taken over the Middle East and the southwestern United States; several airfields indicated on charts were identified.

La tripulación comió 16 comidas liofilizadas y se las comió todas menos una. Como carecían de medios para medir la ingesta de agua, intentaron minimizar su consumo y también informaron de grandes cantidades de burbujas de gas en el agua del dispensador de agua. Experimentaron cierto grado de irritación en los ojos, la nariz y la garganta al principio del vuelo y después del aterrizaje. Esto se atribuyó a los vapores de amoníaco del retardante de llama utilizado en la cabina, que se cambió por un material diferente en vuelos posteriores.

Reingreso

La computadora falló en la 48ª revolución. Esto fue desafortunado para IBM, que acababa de publicar un anuncio sugiriendo que sus ordenadores eran tan fiables que incluso la NASA los utilizaba. La falla de la computadora significó que la cápsula no podría realizar una reentrada de elevación en circuito cerrado como estaba planeado.

El reingreso se produjo en la 62ª revolución. Se tuvo que utilizar una reentrada rodante de circuito abierto (como la utilizada en Mercurio) debido a una falla en la computadora. Los astronautas comenzaron a hacer rodar la nave espacial a 120 kilómetros (65 millas náuticas) de altitud para aumentar su estabilidad. Comenzaron a reducir la velocidad de balanceo a 27.000 metros (89.000 pies) y la detuvieron a 12.000 metros (39.000 pies). El paracaídas auxiliar se desplegó poco después y el principal se desplegó a 3.200 metros (10.600 pies). Un mal funcionamiento del propulsor provocó que el giro fuera mucho más rápido de lo previsto y el aterrizaje fue brusco. Sin embargo, ninguno de los tripulantes tuvo ningún problema, al contrario de lo que afirman los médicos de la NASA. preocupaciones sobre su aterrizaje erguido, en lugar de boca arriba, como en Mercurio, después de cuatro días en el espacio. A pesar de que aterrizaron a 80 km (43 millas náuticas) del objetivo de aterrizaje previsto, algunos barcos ya habían comenzado a navegar hacia el punto de aterrizaje y un helicóptero pudo verlos aterrizar. El principal barco de recuperación fue el USS Wasp. La recuperación contó con el apoyo de 10.249 efectivos del Departamento de Defensa de Estados Unidos, 134 aviones y 26 barcos.

El examen médico posterior al vuelo encontró que los astronautas gozaban de buena salud y no se encontraron cambios fisiológicos significativos.

Insignias

La tripulación de Gemini 4 originalmente tenía la intención de llamar a su nave espacial American Eagle, pero esto fue rechazado después de que la gerencia de la NASA emitiera un memorando diciendo que no querían repetir la misión anterior. en el que Gus Grissom había nombrado a su nave espacial Molly Brown.

El indicativo de llamada para la misión se convirtió simplemente en Gemini 4. No había ningún parche en los trajes de la tripulación, aunque el que se muestra aquí, creado después del hecho, está en exhibición en McDivitt& #39;museo. Dado que a McDivitt y White se les prohibió nombrar sus naves espaciales, decidieron poner la bandera estadounidense en sus trajes, siendo los primeros astronautas en hacerlo, aunque las tripulaciones soviéticas llevaban el alfabeto cirílico "СССР" en sus cascos de trajes espaciales. Los astronautas anteriores sólo llevaban en sus trajes la insignia de la NASA y una franja con su nombre.

El vuelo fue conmemorado en un par de sellos postales estadounidenses en 1967.

Ubicación de la nave espacial

La nave espacial está en exhibición en el Centro Steven F. Udvar-Hazy, Chantilly, Virginia.