Skylab

Skylab fue la primera estación espacial de los Estados Unidos, lanzada por la NASA, ocupada durante aproximadamente 24 semanas entre mayo de 1973 y febrero de 1974. Fue operada por tres tripulaciones separadas de tres astronautas: Skylab 2, Skylab 3 y Skylab 4. Las principales operaciones incluyeron un taller orbital, un observatorio solar, observación de la Tierra y cientos de experimentos.

Incapaz de ser reimpulsado por el transbordador espacial, que no estuvo listo hasta 1981, la órbita de Skylab finalmente decayó y se desintegró en la atmósfera el 11 de julio de 1979, esparciendo escombros por el Océano Índico y el oeste. Australia.

Resumen

A partir de 2023, Skylab era la única estación espacial operada exclusivamente por los Estados Unidos. Se planeó una estación permanente a partir de 1988, pero se canceló la financiación para esto y la participación de los EE. UU. se trasladó a la Estación Espacial Internacional en 1993.

Skylab tenía una masa de 199 750 libras (90 610 kg) con un módulo de comando y servicio (CSM) de Apolo de 31 000 libras (14 000 kg) adjunto e incluía un taller, un observatorio solar y varios cientos de experimentos de ciencia biológica y física. Fue lanzado sin tripulación a la órbita terrestre baja por un cohete Saturn V modificado para ser similar al Saturn INT-21, con la tercera etapa S-IVB no disponible para la propulsión porque el taller orbital se construyó a partir de ella. Este fue el vuelo final del cohete más comúnmente conocido por llevar las misiones de aterrizaje tripulado de Apolo en la Luna. Tres misiones posteriores entregaron tripulaciones de tres astronautas en el Apollo CSM lanzado por el cohete Saturn IB más pequeño.

Configuración

Skylab incluía el montaje del telescopio Apollo (un observatorio solar multiespectral), un adaptador de conexión múltiple con dos puertos de conexión, un módulo de esclusa de aire con escotillas de actividad extravehicular (EVA) y el taller orbital, el principal espacio habitable dentro de Skylab. La energía eléctrica provino de paneles solares y celdas de combustible en el Apollo CSM acoplado. La parte trasera de la estación incluía un gran tanque de desechos, tanques de propulsor para maniobrar los jets y un radiador de calor. Los astronautas realizaron numerosos experimentos a bordo del Skylab durante su vida operativa.

Datos de componentes

Componente	Masa		Volumen orbitable		Duración		Diámetro		Imagen
	lb	kg	f3	m3	f	m	f	m
Montaje de carga	25.600	11.600	—		56.0	17.1	21.6	6.6
Apollo Telescope Mount	24.500	11.100	—		14.7	4.5	11.3	3.4
Adaptador de muelle múltiple	12.000	5.400	1.140	32	17.3	5.3	10,5	3.2
Módulo Airlock	49.000	22.000	613	17.4	17.6	5.4	10,5	3.2
Unidad de instrumentos Saturn V	4.600	2.100	—		3.0	0.91	21.6	6.6
Orbital Workshop	78.000	35.000	9,550	270	48.1	14.7	21.6	6.6
Total en órbita	168.750	76.540	12.417	351.6	82.4	25.1	21.6	6.6
Apollo CSM	31.	14.000	210	5.9	36.1	11.0	12.8	3.9
Total con CSM	199,750	90.610	12.627	357.6	118,5	36.1	21.6	6.6

Operaciones

Para las dos últimas misiones tripuladas a Skylab, la NASA ensambló un Apollo CSM/Saturn IB de respaldo en caso de que se necesitara una misión de rescate en órbita, pero este vehículo nunca voló. La estación resultó dañada durante el lanzamiento cuando el escudo de micrometeoritos se desprendió del taller, llevándose consigo uno de los conjuntos de paneles solares principales y atascando el otro conjunto principal. Esto privó a Skylab de la mayor parte de su energía eléctrica y también eliminó la protección contra el intenso calor solar, amenazando con dejarlo inutilizable. El primer equipo desplegó una pantalla térmica de reemplazo y liberó los paneles solares atascados para salvar Skylab. Esta fue la primera vez que se realizó una reparación de esta magnitud en el espacio.

El Telescopio Apolo avanzó significativamente en la ciencia solar y la observación del Sol no tuvo precedentes. Los astronautas tomaron miles de fotografías de la Tierra, y el Paquete de Experimentos de Recursos de la Tierra (EREP) observó la Tierra con sensores que registraron datos en las regiones espectrales visibles, infrarrojas y de microondas. El récord de tiempo humano en órbita se extendió más allá de los 23 días establecidos por la tripulación de la Soyuz 11 a bordo del Salyut 1 a 84 días por la tripulación del Skylab 4.

Los planes posteriores para reutilizar Skylab se vieron obstaculizados por retrasos en el desarrollo del transbordador espacial, y la órbita en decadencia de Skylab no pudo detenerse. El reingreso atmosférico de Skylab comenzó el 11 de julio de 1979, en medio de la atención de los medios de todo el mundo. Antes del reingreso, los controladores terrestres de la NASA intentaron ajustar la órbita de Skylab para minimizar el riesgo de que caigan escombros en áreas pobladas, apuntando al sur del Océano Índico, lo que tuvo un éxito parcial. Los escombros llovieron en Australia Occidental y las piezas recuperadas indicaron que la estación se había desintegrado menos de lo esperado. A medida que el programa Skylab llegaba a su fin, el enfoque de la NASA se había desplazado hacia el desarrollo del transbordador espacial. La estación espacial y los proyectos de laboratorio de la NASA incluyeron Spacelab, Shuttle-Mir y Space Station Freedom, que se fusionó con la Estación Espacial Internacional.

Antecedentes

El ingeniero de cohetes Wernher von Braun, el escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke y otros de los primeros defensores de los viajes espaciales tripulados esperaban hasta la década de 1960 que una estación espacial sería un primer paso importante en la exploración espacial. Von Braun participó en la publicación de una serie de artículos influyentes en la revista Collier's de 1952 a 1954, titulada "Man Will Conquer Space Soon!". Imaginó una gran estación circular de 250 pies (75 m) de diámetro que rotaría para generar gravedad artificial y requeriría una flota de transbordadores espaciales de 7.000 toneladas (6.400 toneladas métricas) para su construcción en órbita. Los 80 hombres a bordo de la estación incluirían astrónomos operando un telescopio, meteorólogos para pronosticar el clima y soldados para realizar vigilancia. Von Braun esperaba que futuras expediciones a la Luna y Marte saldrían de la estación.

El desarrollo del transistor, la celda solar y la telemetría condujo en la década de 1950 y principios de la de 1960 a satélites no tripulados que podían tomar fotografías de patrones climáticos o armas nucleares enemigas y enviarlas a la Tierra. Ya no era necesaria una gran estación para tales fines, y el programa Apolo de los Estados Unidos para enviar hombres a la Luna eligió un modo de misión que no necesitaría ensamblaje en órbita. Sin embargo, una estación más pequeña que un solo cohete podría lanzar conservaba su valor para fines científicos.

Boceto de Von Braun de una estación espacial basado en la conversión de una etapa Saturno V, 1964

Primeros estudios

En 1959, von Braun, jefe de la División de Operaciones de Desarrollo de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército, presentó sus planes finales del Proyecto Horizon al Ejército de los EE. UU. El objetivo general de Horizon era colocar hombres en la Luna, una misión que pronto sería asumida por la NASA, que se estaba formando rápidamente. Aunque se concentró en las misiones a la Luna, von Braun también detalló un laboratorio en órbita construido a partir de una etapa superior de Horizon, una idea utilizada para Skylab. Varios centros de la NASA estudiaron varios diseños de estaciones espaciales a principios de la década de 1960. Los estudios generalmente observaron plataformas lanzadas por el Saturn V, seguidas por tripulaciones lanzadas en Saturn IB utilizando un módulo de comando y servicio Apollo, o una cápsula Gemini en un Titan II-C, siendo este último mucho menos costoso en el caso de que la carga fuera innecesario. Las propuestas iban desde una estación basada en Apolo con dos o tres hombres, o un pequeño "bote" para cuatro hombres con cápsulas Gemini que lo reabastecen, a una gran estación giratoria con 24 hombres y una vida útil operativa de unos cinco años. Una propuesta para estudiar el uso de un Saturn S-IVB como laboratorio espacial tripulado fue documentada en 1962 por Douglas Aircraft Company.

Planes de la Fuerza Aérea

El Departamento de Defensa (DoD) y la NASA cooperaron estrechamente en muchas áreas del espacio. En septiembre de 1963, la NASA y el Departamento de Defensa acordaron cooperar en la construcción de una estación espacial. Sin embargo, el Departamento de Defensa quería su propia instalación tripulada y, en diciembre de 1963, anunció el Laboratorio Orbital Tripulado (MOL), una pequeña estación espacial destinada principalmente al reconocimiento fotográfico utilizando grandes telescopios dirigidos por una tripulación de dos personas. La estación tenía el mismo diámetro que una etapa superior de Titan II y se lanzaría con la tripulación montada en la parte superior de una cápsula Gemini modificada con una escotilla cortada en el escudo térmico en la parte inferior de la cápsula. MOL compitió por la financiación con una estación de la NASA durante los próximos cinco años y los políticos y otros funcionarios a menudo sugirieron que la NASA participara en MOL o usara el diseño del Departamento de Defensa. El proyecto militar condujo a cambios en los planes de la NASA para que se parecieran menos a MOL.

Desarrollo

El suelo de pasto de Skylab en construcción

Programa de Aplicaciones Apollo

La dirección de la NASA estaba preocupada por perder a los 400 000 trabajadores involucrados en Apolo después de aterrizar en la Luna en 1969. Una razón por la que von Braun, jefe del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA durante la década de 1960, abogó por una estación más pequeña después de su gran uno no se construyó fue que deseaba proporcionar a sus empleados trabajo más allá del desarrollo de los cohetes Saturno, que se completaría relativamente temprano durante el Proyecto Apolo. La NASA estableció la Oficina del Sistema de Apoyo Logístico del Apolo, originalmente destinada a estudiar varias formas de modificar el hardware del Apolo para misiones científicas. Inicialmente, la oficina propuso una serie de proyectos para el estudio científico directo, incluida una misión lunar de estadía prolongada que requería dos lanzadores Saturn V, un 'camión lunar' basado en el Módulo Lunar (LM), un gran telescopio solar tripulado que usa un LM como alojamiento para la tripulación, y pequeñas estaciones espaciales que usan una variedad de hardware basado en LM o CSM. Aunque no se centró específicamente en la estación espacial, durante los próximos dos años la oficina se dedicaría cada vez más a esta función. En agosto de 1965, se cambió el nombre de la oficina, convirtiéndose en Programa de Aplicaciones Apollo (AAP).

Como parte de su trabajo general, en agosto de 1964, el Centro de Naves Espaciales Tripuladas (MSC) presentó estudios sobre un laboratorio fungible conocido como Apollo X, abreviatura de Apollo Extension System. Apollo X habría reemplazado el LM llevado en la parte superior del escenario S-IVB con una pequeña estación espacial un poco más grande que el área de servicio del CSM, que contiene suministros y experimentos para misiones entre 15 y 45 días' duración. Utilizando este estudio como referencia, se analizaron varios perfiles de misiones diferentes durante los próximos seis meses.

Taller húmedo

Una versión temprana de Skylab

En noviembre de 1964, von Braun propuso un plan más ambicioso para construir una estación mucho más grande a partir de la segunda etapa S-II de un Saturn V. Su diseño reemplazó la tercera etapa S-IVB con un aeroshell, principalmente como adaptador para el CSM en la parte superior. Dentro del caparazón había una sección de equipo cilíndrico de 10 pies (3,0 m). Al llegar a la órbita, la segunda etapa del S-II se ventilaría para eliminar cualquier combustible de hidrógeno restante, luego la sección del equipo se deslizaría a través de una gran escotilla de inspección. Esto se conoció como un "taller húmedo" concepto, debido a la conversión de un tanque de combustible activo. La estación llenó todo el interior del tanque de hidrógeno de la etapa S-II, con la sección de equipos formando una 'columna vertebral'. y viviendas situadas entre éste y las paredes del booster. Esto habría dado como resultado un área habitable muy grande de 33 por 45 pies (10 por 14 m). La energía debía ser proporcionada por células solares que recubrían el exterior de la etapa S-II.

Un problema con esta propuesta era que requería un lanzamiento Saturn V dedicado para volar la estación. En el momento en que se propuso el diseño, no se sabía cuántos de los Saturn V contratados en ese momento serían necesarios para lograr un alunizaje exitoso. Sin embargo, se cancelaron varias misiones de prueba en órbita terrestre planificadas para el LM y el CSM, dejando varios IB de Saturno libres para su uso. El trabajo posterior condujo a la idea de construir un "taller húmedo" basado en el S-IVB, lanzado como la segunda etapa de un Saturn IB.

MSC estudió varias estaciones basadas en S-IVB desde mediados de 1965, que tenían mucho en común con el diseño del Skylab que finalmente voló. Se colocaría una esclusa de aire en el tanque de hidrógeno, en el área diseñada para contener el LM, y se instalaría una cantidad mínima de equipos en el tanque mismo para evitar tomar demasiado volumen de combustible. Los pisos de la estación estarían hechos de un marco de metal abierto que permitía que el combustible fluyera a través de él. Después del lanzamiento, una misión de seguimiento lanzada por un Saturn IB lanzaría equipos adicionales, incluidos paneles solares, una sección de equipos y un adaptador de acoplamiento, y varios experimentos. Se solicitó a Douglas Aircraft Company, constructora del escenario S-IVB, que preparara propuestas en este sentido. La empresa llevaba varios años proponiendo estaciones basadas en la etapa S-IV, antes de que fuera sustituida por la S-IVB.

El 1 de abril de 1966, MSC envió contratos a Douglas, Grumman y McDonnell para la conversión de una etapa gastada S-IVB, bajo el nombre Saturn S-IVB módulo de soporte para experimentos de etapa gastada (SSESM). En mayo de 1966, los astronautas expresaron su preocupación por la purga del tanque de hidrógeno del escenario en el espacio. Sin embargo, a fines de julio de 1966, se anunció que el Orbital Workshop se lanzaría como parte de la misión Apolo AS-209, originalmente uno de los lanzamientos de prueba CSM en órbita terrestre, seguido de dos lanzamientos tripulados Saturn I/CSM, AAP- 1 y AAP-2.

El Laboratorio de órbita tripulada (MOL) siguió siendo el principal competidor de AAP por los fondos, aunque los dos programas cooperaron en tecnología. La NASA consideró volar experimentos en MOL o usar su propulsor Titan IIIC en lugar del mucho más caro Saturn IB. La agencia decidió que la estación de la Fuerza Aérea no era lo suficientemente grande y que convertir el hardware de Apollo para usarlo con Titan sería demasiado lento y costoso. Posteriormente, el Departamento de Defensa canceló MOL en junio de 1969.

Taller en seco

El trabajo de diseño continuó durante los siguientes dos años, en una era de presupuestos reducidos. (La NASA buscó 450 millones de dólares para las Aplicaciones Apolo en el año fiscal 1967, por ejemplo, pero recibió 42 millones de dólares). En agosto de 1967, la agencia anunció que las misiones de construcción de bases y mapeo lunar examinadas por la AAP estaban siendo canceladas. Solo quedaron las misiones en órbita terrestre, a saber, el Orbital Workshop y el observatorio solar Apollo Telescope Mount. El éxito del Apolo 8 en diciembre de 1968, lanzado en el tercer vuelo de un Saturno V, hizo probable que uno estuviera disponible para lanzar un taller seco. Más tarde, también se cancelaron varias misiones a la Luna, originalmente para ser las misiones Apolo 18 a 20. La cancelación de estas misiones liberó tres propulsores Saturno V para el programa AAP. Aunque esto les hubiera permitido desarrollar la misión original basada en el S-II de von Braun, en ese momento se había trabajado tanto en el diseño basado en el S-IV que el trabajo continuó en esta línea de base. Con la potencia adicional disponible, ya no se necesitaba el taller húmedo; las etapas inferiores S-IC y S-II podrían lanzar un 'taller seco', con su interior ya preparado, directamente a la órbita.

Habitabilidad

Un taller seco simplificó los planos para el interior de la estación. La firma de diseño industrial Raymond Loewy/William Snaith recomendó enfatizar la habitabilidad y la comodidad de los astronautas al proporcionar una sala de estar para comidas y relajación y una ventana para ver la Tierra y el espacio, aunque los astronautas tenían dudas sobre los diseñadores. concéntrese en los detalles, como los esquemas de color. La habitabilidad no había sido previamente un área de preocupación al construir naves espaciales debido a su pequeño tamaño y breve duración de las misiones, pero las misiones Skylab duraban meses. La NASA envió a un científico en el submarino Ben Franklin de Jacques Piccard a la Corriente del Golfo en julio y agosto de 1969 para aprender cómo vivirían seis personas en un espacio cerrado durante cuatro semanas.

A los astronautas no les interesaba ver películas en un centro de entretenimiento propuesto ni jugar, pero sí querían libros y opciones musicales individuales. La comida también era importante; Las primeras tripulaciones de Apolo se quejaron de su calidad, y un voluntario de la NASA encontró intolerable vivir de la comida de Apolo durante cuatro días en la Tierra. Su sabor y composición eran desagradables, en forma de cubos y tubos flexibles. Skylab Food mejoró significativamente a sus predecesores al priorizar la palatabilidad sobre las necesidades científicas.

Cada astronauta tenía un área privada para dormir del tamaño de un vestidor pequeño, con una cortina, un saco de dormir y un casillero. Los diseñadores también agregaron una ducha y un inodoro para mayor comodidad y para obtener muestras precisas de orina y heces para examinarlas en la Tierra. Las muestras de desechos eran tan importantes que habrían sido prioridades en cualquier misión de rescate.

Skylab no contaba con sistemas de reciclaje como la conversión de orina en agua potable; tampoco eliminó los desechos arrojándolos al espacio. El tanque de oxígeno líquido de 73 280 litros (16 120 gal imp.; 19 360 gal EE. UU.) del S-IVB debajo del taller de trabajo orbital se usó para almacenar basura y aguas residuales, pasando a través de una esclusa de aire.

Historial operativo

Terminación y lanzamiento

Lanzamiento del cohete Saturn V modificado que transporta la estación espacial Skylab

El 8 de agosto de 1969, McDonnell Douglas Corporation recibió un contrato para la conversión de dos etapas S-IVB existentes a la configuración Orbital Workshop. Una de las etapas de prueba del S-IV se envió a McDonnell Douglas para la construcción de una maqueta en enero de 1970. El Orbital Workshop pasó a llamarse "Skylab" en febrero de 1970 como resultado de un concurso de la NASA. La etapa real que voló fue la etapa superior del cohete AS-212 (la etapa S-IVB, S-IVB 212). La computadora de la misión utilizada a bordo del Skylab fue la IBM System/4Pi TC-1, un pariente de las computadoras del transbordador espacial AP-101. El Saturno V con el número de serie SA-513, producido originalmente para el programa Apolo, antes de la cancelación de los Apolo 18, 19 y 20, se reutilizó y rediseñó para lanzar Skylab. La tercera etapa del Saturn V se eliminó y se reemplazó con Skylab, pero la unidad de instrumentos de control permaneció en su posición estándar.

Skylab fue lanzado el 14 de mayo de 1973 por el Saturno V modificado. El lanzamiento a veces se conoce como Skylab 1. Se sufrieron daños graves durante el lanzamiento y el despliegue, incluida la pérdida del escudo de micrometeoritos de la estación. parasol y uno de sus principales paneles solares. Los escombros del escudo de micrometeoritos perdido complicaron aún más las cosas al enredarse en el panel solar restante, lo que impidió su despliegue completo y, por lo tanto, dejó a la estación con un enorme déficit de energía.

Inmediatamente después del lanzamiento de Skylab, se desactivó la plataforma 39A en el Centro Espacial Kennedy y se procedió a la construcción para modificarla para el programa del transbordador espacial, cuyo objetivo original era un lanzamiento inaugural en marzo de 1979. Las misiones tripuladas a Skylab se llevarían a cabo utilizando un cohete Saturno IB desde Launch Pad 39B.

Skylab 1 fue el último lanzamiento sin tripulación desde LC-39A hasta el 19 de febrero de 2017, cuando se lanzó SpaceX CRS-10 desde allí.

Misiones tripuladas

Skylab 3's Saturn IB por la noche, julio 1973

Skylab en órbita en 1973 como volados, muelles en vista

Se realizaron tres misiones tripuladas, denominadas Skylab 2, Skylab 3 y Skylab 4, a Skylab en los módulos de comando y servicio de Apolo. La primera misión tripulada, Skylab 2, se lanzó el 25 de mayo de 1973 sobre un Saturn IB e involucró extensas reparaciones en la estación. La tripulación desplegó un parasol similar a una sombrilla a través de un pequeño puerto de instrumentos desde el interior de la estación, bajando las temperaturas de la estación a niveles aceptables y evitando el sobrecalentamiento que habría derretido el aislamiento de plástico dentro de la estación y liberado gases venenosos. Esta solución fue diseñada por el "Mr. Arreglarlo" Jack Kinzler, quien ganó la Medalla de Servicio Distinguido de la NASA por sus esfuerzos. La tripulación realizó más reparaciones a través de dos caminatas espaciales (actividad extravehicular o EVA). La tripulación permaneció en órbita con Skylab durante 28 días. Siguieron dos misiones adicionales, con fechas de lanzamiento del 28 de julio de 1973 (Skylab 3) y 16 de noviembre de 1973 (Skylab 4), y duraciones de misión de 59 y 84 días, respectivamente. La última tripulación del Skylab regresó a la Tierra el 8 de febrero de 1974.

Además de las tres misiones tripuladas, había una misión de rescate en espera que tenía una tripulación de dos personas, pero que podía derribar a cinco.

• Skylab 2: lanzado el 25 de mayo de 1973
• Skylab 3: lanzado el 28 de julio de 1973
• Skylab 4: lanzado el 16 de noviembre de 1973
• Skylab 5: cancelado
• Rescate de Skylab en espera

También cabe destacar la tripulación de tres hombres de Skylab Medical Experiment Altitude Test (SMEAT), que pasó 56 días en 1972 a baja presión en la Tierra para evaluar equipos de experimentos médicos. Esta fue una prueba analógica de vuelo espacial en gravedad completa, pero se probó el hardware Skylab y se obtuvo conocimiento médico.

Operaciones orbitales

Owen Garriott realizando un EVA en 1973

Skylab orbitó la Tierra 2476 veces durante los 171 días y 13 horas de su ocupación durante las tres expediciones Skylab tripuladas. Cada uno de ellos amplió el récord humano de 23 días de tiempo pasado en el espacio establecido por la tripulación soviética Soyuz 11 a bordo de la estación espacial Salyut 1 el 30 de junio de 1971. Skylab 2 duró 28 días, Skylab 3 - 56 días y Skylab 4 - 84 días. Los astronautas realizaron diez caminatas espaciales, con un total de 42 horas y 16 minutos. Skylab registró unas 2.000 horas de experimentos científicos y médicos, 127.000 fotogramas de película del Sol y 46.000 de la Tierra. Los experimentos solares incluyeron fotografías de ocho erupciones solares y produjeron resultados valiosos que, según los científicos, habrían sido imposibles de obtener con una nave espacial sin tripulación. La existencia de los agujeros coronales del Sol se confirmó gracias a estos esfuerzos. Muchos de los experimentos realizados investigaron a los astronautas' Adaptación a períodos prolongados de microgravedad.

Un día típico comenzaba a las 6 a. m., hora central. Aunque el baño era pequeño y ruidoso, ambos astronautas veteranos, que habían soportado misiones anteriores, & # 39; sistemas rudimentarios de recolección de desechos, y los novatos lo complementaron. A la primera tripulación le gustaba ducharse una vez a la semana, pero le resultó difícil secarse en la ingravidez y aspirar el exceso de agua; las tripulaciones posteriores generalmente se limpiaban a diario con paños húmedos en lugar de usar la ducha. Los astronautas también descubrieron que agacharse en condiciones de ingravidez para ponerse los calcetines o atarse los cordones de los zapatos tensaba los músculos abdominales.

El desayuno comenzaba a las 7 a. m. Los astronautas generalmente se ponían de pie para comer, ya que estar sentados en microgravedad también tensaba los músculos abdominales. Informaron que su comida, aunque mucho mejor que la de Apolo, era insípida y repetitiva, y la ingravidez hacía que los utensilios, los recipientes de comida y los trozos de comida se fueran flotando; además, el gas en el agua potable contribuía a la flatulencia. Después del desayuno y preparación para el almuerzo, siguieron experimentos, pruebas y reparaciones de sistemas de naves espaciales y, si era posible, 90 minutos de ejercicio físico; la estación tenía una bicicleta y otros equipos, y los astronautas podían trotar alrededor del tanque de agua. Después de la cena, que estaba programada para las 6 p. m., los equipos realizaron tareas domésticas y se prepararon para los experimentos del día siguiente. Siguiendo largas instrucciones diarias (algunas de las cuales tenían hasta 15 metros de largo) enviadas por teleimpresora, las tripulaciones a menudo estaban lo suficientemente ocupadas como para posponer el sueño. La estación ofrecía lo que un estudio posterior denominó "un entorno de vida y trabajo muy satisfactorio para las tripulaciones", con suficiente espacio para la privacidad personal. Aunque tenía un juego de dardos, naipes y otros equipos recreativos además de libros y reproductores de música, la ventana con su vista de la Tierra se convirtió en la forma más popular de relajarse en órbita.

Experimentos

Spider Anita voló a bordo de Skylab

Antes de la partida, se nombraron unos 80 experimentos, aunque también se describen como "casi 300 investigaciones separadas".

Los experimentos se dividieron en seis amplias categorías:

• Ciencias de la vida – fisiología humana, investigación biomédica; ritmos circadianos (mice, mosquitos)
• Física solar y astronomía – observaciones solares (ocho telescopios e instrumentación separada); Comet Kohoutek (Skylab 4); observaciones estelares; física espacial
• Recursos terrestres – recursos minerales; geología; huracanes; patrones de tierra y vegetación
• Ciencias materiales – soldadura, fresado, fundición de metal; crecimiento de cristal; dinámica de agua / fluidos
• Investigación estudiantil – 19 propuestas estudiantiles diferentes. Varios experimentos fueron elogiados por la tripulación, incluyendo un experimento de destreza y una prueba de soplo por las arañas en baja gravedad.
• Otros – adaptabilidad humana, capacidad de trabajo, destreza; diseño/operaciones de hábitat.

Debido a que la esclusa de aire científica solar, una de las dos esclusas de investigación, fue ocupada inesperadamente por el "parasol" que reemplazó el escudo de meteoritos que faltaba, algunos experimentos se instalaron en el exterior con los telescopios durante las caminatas espaciales o se trasladaron a la esclusa de aire científica que mira hacia la Tierra.

Skylab 2 dedicó menos tiempo del planificado a la mayoría de los experimentos debido a las reparaciones de la estación. Por otro lado, Skylab 3 y Skylab 4 superaron con creces los planes experimentales iniciales, una vez que las tripulaciones se adaptaron al entorno y establecieron relaciones de trabajo cómodas con el control de tierra.

La figura (abajo) muestra una descripción general de la mayoría de los experimentos principales. Skylab 4 llevó a cabo varios experimentos más, como observar el cometa Kohoutek.

Premio Nóbel

Riccardo Giacconi compartió el Premio Nobel de Física de 2002 por su estudio de la astronomía de rayos X, incluido el estudio de las emisiones del Sol a bordo del Skylab, lo que contribuyó al nacimiento de la astronomía de rayos X.

Ejemplo

Gráfico para el experimento ED 24

Bóvedas de película y escudo de radiación de ventana

Una ilustración etiquetada de una bóveda de película Skylab, desde Skylab: Guía (EP-107) de la NASA

Skylab tenía ciertas características para proteger la tecnología vulnerable de la radiación. La ventana era vulnerable al oscurecimiento, y este oscurecimiento podría afectar el experimento S190. Como resultado, se diseñó e instaló en Skylab un escudo de luz que podía abrirse o cerrarse. Para proteger una amplia variedad de películas, utilizadas para una variedad de experimentos y para la fotografía de astronautas, había cinco bóvedas de películas. Había cuatro bóvedas de película más pequeñas en el adaptador de acoplamiento múltiple, principalmente porque la estructura no podía soportar el peso suficiente para una sola bóveda de película más grande. El taller orbital podría manejar una sola caja fuerte más grande, que también es más eficiente para protegerse. La gran bóveda en el taller orbital tenía una masa vacía de 2398 lb (1088 kg). Las cuatro bóvedas más pequeñas tenían una masa combinada de 1545 lb. El material de construcción principal de las cinco cajas fuertes era el aluminio. Cuando Skylab volvió a entrar, se encontró un trozo de aluminio de 180 libras que se pensó que era una puerta a una de las bóvedas de películas. La gran bóveda de películas fue una de las piezas individuales más pesadas de Skylab que reingresó a la atmósfera de la Tierra. Un ejemplo posterior de una bóveda de radiación es la Bóveda de radiación Juno para el orbitador Juno Júpiter, lanzada en 2011, que fue diseñada para proteger gran parte de la electrónica de la nave espacial sin tripulación, utilizando paredes de titanio de 1 cm de espesor.

La bóveda de películas Skylab se usó para almacenar películas de varias fuentes, incluidos los instrumentos solares del montaje del telescopio Apolo. Seis experimentos con cajeros automáticos utilizaron películas para registrar datos y, en el transcurso de las misiones, se registraron más de 150 000 exposiciones exitosas. El cartucho de película tuvo que ser recuperado manualmente en caminatas espaciales tripuladas a los instrumentos durante las misiones. Los cartuchos de película se devolvieron a la Tierra a bordo de las cápsulas Apolo cuando finalizaba cada misión y se encontraban entre los artículos más pesados que debían devolverse al final de cada misión. Los botes más pesados pesaban 40 kg y podían contener hasta 16 000 fotogramas de película.

Giroscopios

Skylab podría cambiar su actitud sin utilizar propellant cambiando el giro de los giroscopios grandes.

Había dos tipos de giroscopios en Skylab. Los giroscopios de momento de control (CMG) podían mover físicamente la estación, y los giroscopios de velocidad medían la velocidad de rotación para encontrar su orientación. El CMG ayudó a proporcionar la puntería precisa que necesita la montura del telescopio Apolo y a resistir varias fuerzas que pueden cambiar la orientación de la estación.

Algunas de las fuerzas que actúan sobre Skylab y que el sistema de señalización necesitaba resistir:

• Gravity gradient
• Trastorno aerodinámico
• Movimientos internos de la tripulación.

Se ha desarrollado el sistema de control de actitudes y puntos Skylab-A para satisfacer los requisitos de alta precisión establecidos por las condiciones de experimento deseadas. Las condiciones deben ser mantenidas por el sistema de control bajo la influencia de los torques de perturbación externa e interna, como las perturbaciones gradientes de gravedad y aerodinámicas y el movimiento del astronauta a bordo.

—Skylab Attitude and Pointing Control System (NNASA Technical Note D-6068) Este artículo incorpora texto de esta fuente, que está en el dominio público.

Skylab fue la primera gran nave espacial en utilizar grandes giroscopios, capaces de controlar su actitud. El control también podría usarse para ayudar a apuntar los instrumentos. Los giroscopios tardaban unas diez horas en girar si estaban apagados. También había un sistema de propulsión para controlar la actitud del Skylab. Había 9 sensores de giroscopio de velocidad, 3 para cada eje. Estos eran sensores que alimentaban su salida a la computadora digital Skylab. Dos de tres estaban activos y se promedió su entrada, mientras que el tercero era una copia de seguridad. Desde NASA SP-400 Skylab, Our First Space Station, "cada giroscopio de momento de control Skylab constaba de un rotor accionado por motor, un conjunto electrónico y un conjunto inversor de potencia. El rotor de 21 pulgadas de diámetro pesaba 155 libras (70 kg) y giraba a aproximadamente 8950 revoluciones por minuto.

Había tres giroscopios de momento de control en Skylab, pero solo se requerían dos para mantener la orientación. Los giroscopios de control y sensor formaban parte de un sistema que ayuda a detectar y controlar la orientación de la estación en el espacio. Otros sensores que ayudaron con esto fueron un rastreador solar y un rastreador estelar. Los sensores alimentaron datos a la computadora principal, que luego podría usar los giroscopios de control o el sistema de propulsión para mantener el Skylab apuntado como se desea.

Ducha

Astronauta Jack Lousma en la ducha con cortina parcialmente bajada, julio 1973

Conrad en la ducha Skylab en 1973

Pruebas de la Tierra mostrando posiciones parciales y totalmente cerradas de la cortina de ducha

Skylab tenía un sistema de ducha de gravedad cero en la sección de trabajo y experimentación del Taller Orbital diseñado y construido en el Centro de vuelos espaciales tripulados. Tenía una cortina cilíndrica que iba del suelo al techo y un sistema de aspiración para succionar el agua. El suelo de la ducha tenía sujeciones para los pies.

Para bañarse, el usuario conectaba una botella presurizada de agua tibia a la tubería de la ducha, luego entraba y aseguraba la cortina. Una boquilla de ducha con botón pulsador estaba conectada por una manguera rígida a la parte superior de la ducha. El sistema fue diseñado para unas 6 pintas (2,8 litros) de agua por ducha, extrayéndose el agua del depósito de agua de higiene personal. El uso de agua y jabón líquido se planeó cuidadosamente, con suficiente jabón y agua tibia para una ducha por semana por persona. El primer astronauta en usar la ducha espacial fue Paul J. Weitz en Skylab 2, la primera misión tripulada. Él dijo: "Usar una cantidad bastante más larga de lo que cabría esperar, pero sale oliendo bien". Una ducha Skylab tomó alrededor de dos horas y media, incluido el tiempo para configurar la ducha y disipar el agua usada. El procedimiento para operar la ducha fue el siguiente:

1. Llenar la botella de agua presurizada con agua caliente y sujetarla al techo
2. Conecta la manguera y levanta la cortina de la ducha
3. Rociar con agua
4. Aplicar jabón líquido y rociar más agua para enjuagar
5. Vacíe todos los líquidos y los elementos de púa.

Una de las grandes preocupaciones de bañarse en el espacio era el control de las gotas de agua para que no causaran un cortocircuito al flotar en el área equivocada. Por lo tanto, el sistema de vacío de agua formaba parte integral de la ducha. El vacío se alimenta a un separador centrífugo, filtro y bolsa de recolección para permitir que el sistema aspire los fluidos. El agua residual se inyectó en una bolsa de eliminación que, a su vez, se colocó en el tanque de desechos. El material para la mampara de la ducha era tela beta ignífuga envuelta alrededor de aros de 43 pulgadas (1100 mm) de diámetro; el aro superior estaba conectado al techo. La ducha podría colapsarse en el piso cuando no esté en uso. Skylab también suministró a los astronautas toallas de rizo de rayón que tenían costuras codificadas por colores para cada miembro de la tripulación. Inicialmente había 420 toallas a bordo del Skylab.

También se utilizó una ducha Skylab simulada durante la simulación SMEAT de 56 días; la tripulación usó la ducha después del ejercicio y la encontró como una experiencia positiva.

Cámaras y películas

Vista de la estación espacial Skylab tomada con una cámara Hasselblad de 70 mm de mano con una lente de 100 mm y SO-368 de velocidad media Ektachrome film

Huracán Ellen de 1973, visto desde Skylab

La isla de Creta fotografiada el 22 de junio de 1973, desde Skylab

Skylab como misión Skylab 2 sale

Hubo una variedad de experimentos manuales y fijos que utilizaron varios tipos de película. Además de los instrumentos del observatorio solar ATM, se llevaron a bordo cámaras de película de 35 y 70 mm. Se llevaba una cámara de televisión analógica que grababa video electrónicamente. Estas señales electrónicas podrían grabarse en cinta magnética o transmitirse a la Tierra mediante una señal de radio.

Se determinó que la película se empañaría debido a la radiación durante el transcurso de la misión. Para evitar esto, la película se almacenó en bóvedas.

Equipo de cámara personal (de mano):

• Cámara de televisión
  • Color Westinghouse
  • Ampliación de 25 a 150 mm
• Cámara de película de 16 mm (Maurer), llamada Cámara de Adquisición de Datos de 16 mm. El DAC era capaz de tasas de marcos muy bajas, como para películas de datos de ingeniería, y tenía velocidades de obturación independientes. Podría ser alimentado de una batería o de Skylab. Se utilizaron lentes intercambiables, y se utilizaron varios tipos de lentes y películas durante las misiones.
  • Había diferentes opciones para las tasas de marcos: 2, 4, 6, 12 y 24 marcos por segundo
  • Lentes disponibles: 5, 10, 18, 25, 75 y 100 mm
  • Películas utilizadas:
    • Ektachrome film
    • SO-368 film
    • SO-168 film

La película para el DAC estaba contenida en las revistas de películas del DAC, que contenían hasta 140 pies (42,7 m) de película. A 24 cuadros por segundo, esto fue suficiente para 4 minutos de filmación, con tiempos de filmación progresivamente más largos con velocidades de cuadro más bajas, como 16 minutos a 6 cuadros por segundo. La película tenía que cargarse o descargarse del DAC en un cuarto oscuro fotográfico.

• Cámaras de película de 35 mm (Nikon)
  • Había 5 cámaras de película Nikon de 35 mm a bordo, con lentes de 55 mm y 300 mm.
  • Fueron especialmente modificadas cámaras Nikon F
  • Las cámaras eran capaces de lentes intercambiables.
  • Películas de 35 mm incluidas:
    • Ektachrome
    • SO-368
    • SO-168
    • Cine tipo 2485
    • Cine tipo 2443
• Cámara de película de 70 mm (Hasselblad)
  • Esto tenía un sistema de cámara de datos eléctrico con placa Reseau
  • Películas incluidas
    • 70 mm Ektachrome
    • SO-368 film
  • Lentes: lente de 70 mm, lente de 100 mm.

El experimento S190B fue la cámara de terreno terrestre Actron.

La S190A fue la Cámara Fotográfica Multiespectral:

• Esto consistió en seis Cámaras borrosas de 70 mm
• Los sentidos eran f/2.8 con un campo de visión de 21.2°.

También había una cámara instantánea Polaroid SX-70 y un par de binoculares Leitz Trinovid 10 × 40 modificados para su uso en el espacio para ayudar en las observaciones de la Tierra.

El Dr. Garriot usó el SX-70 para tomar fotografías del monitor Ultravioleta Extremo, ya que el monitor proporcionaba una transmisión de video en vivo de la corona solar en luz ultravioleta tal como lo observaron los instrumentos del observatorio solar Skylab ubicados en el Monte del Telescopio Apolo..

Ordenadores

Ciclo computacional del programa informático Skylab

Skylab estaba controlado en parte por un sistema informático digital, y uno de sus trabajos principales era controlar la orientación de la estación; apuntar era especialmente importante para su recolección de energía solar y funciones de observación. La computadora constaba de dos computadoras reales, una primaria y una secundaria. El sistema ejecutó varios miles de palabras de código, que también se respaldaron en la Unidad de carga de memoria (MLU). Las dos computadoras estaban conectadas entre sí y varios elementos de entrada y salida mediante la interfaz de la computadora del taller. Las operaciones se podían cambiar del primario al de respaldo, que tenían el mismo diseño, ya sea automáticamente si se detectaban errores, por el equipo de Skylab o desde tierra.

La computadora Skylab era una versión adaptada y adaptada al espacio de la computadora TC-1, una versión de IBM System/4 Pi, basada en la computadora System 360. El TC-1 tenía una memoria de 16.000 palabras basada en núcleos de memoria de ferrita, mientras que el MLU era una unidad de cinta de solo lectura que contenía una copia de seguridad de los principales programas informáticos. La unidad de cinta tardaría 11 segundos en cargar la copia de seguridad del programa de software en una computadora principal. El TC-1 usaba palabras de 16 bits y el procesador central provenía de la computadora 4Pi. Había una versión de 16k y una de 8k del programa de software.

La computadora tenía una masa de 100 libras (45,4 kg) y consumía alrededor del diez por ciento de la energía eléctrica de la estación.

• Apollo Telescope Mount Digital Computer
• Attitude and Pointing Control System (APCS)
• Unidad de carga de memoria (MLU).

Después del lanzamiento, la computadora es con lo que se comunicaron los controladores en tierra para controlar la orientación de la estación. Cuando se arrancó el protector solar, el personal de tierra tuvo que equilibrar el calentamiento solar con la producción eléctrica. El 6 de marzo de 1978, la NASA reactivó el sistema informático para controlar el reingreso.

El sistema tenía una interfaz de usuario que constaba de una pantalla, diez botones y un interruptor de tres posiciones. Debido a que los números estaban en octal (base-8), solo tenía números del cero al siete (8 teclas), y las otras dos teclas eran enter y clear. La pantalla podría mostrar minutos y segundos que contarían hasta puntos de referencia orbitales, o podría mostrar pulsaciones de teclas al usar la interfaz. La interfaz podría usarse para cambiar el programa de software. La interfaz de usuario se llamaba Sistema de dirección digital (DAS) y podía enviar comandos al sistema de comando de la computadora. El sistema de comando también podría recibir comandos desde el suelo.

Para las necesidades informáticas personales, los equipos de Skylab estaban equipados con modelos de la entonces nueva calculadora científica electrónica portátil, que se usaba en lugar de las reglas de cálculo utilizadas en misiones espaciales anteriores como computadora personal principal. El modelo utilizado fue el Hewlett Packard HP 35. Algunas reglas de cálculo continuaron en uso a bordo del Skylab y una regla de cálculo circular estaba en la estación de trabajo.

Planes de reutilización después de la última misión

Vehículo de rescate de Skylab Apollo CSM siendo retirado de su cohete Saturno IB después de la última misión de Skylab

Las calculaciones realizadas durante la misión, basadas en valores actuales para la actividad solar y la densidad atmosférica prevista, dieron al taller poco más de nueve años en órbita. Poco a poco al principio – cayendo 30 kilómetros en 1980 – y luego más rápido – otros 100 kilómetros a finales de 1982 – Skylab descendería, y algún tiempo alrededor de marzo de 1983 se quemaría en la atmósfera densa.

Las tres misiones Skylab tripuladas utilizaron solo alrededor de 16,8 de los 24 meses-hombre de oxígeno, alimentos, agua y otros suministros almacenados a bordo del Skylab. Se estaba considerando una cuarta misión tripulada, que habría utilizado el vehículo de lanzamiento mantenido en espera para la misión Skylab Rescue. Esta habría sido una misión de 20 días para impulsar Skylab a una altitud mayor y realizar más experimentos científicos. Otro plan era utilizar un sistema de recuperación de teleoperador (TRS) lanzado a bordo del transbordador espacial (entonces en desarrollo), para reactivar robóticamente la órbita. Cuando se canceló Skylab 5, se esperaba que Skylab permaneciera en órbita hasta la década de 1980, tiempo suficiente para superponerse con el comienzo de los lanzamientos de transbordadores. Otras opciones para lanzar TRS incluyeron Titan III y Atlas-Agena. Ninguna opción recibió el nivel de esfuerzo y financiación necesarios para la ejecución antes del reingreso de Skylab antes de lo esperado.

El equipo de Skylab 4 dejó una bolsa llena de suministros para dar la bienvenida a los visitantes y dejó la escotilla abierta. Los sistemas internos de Skylab se evaluaron y probaron desde el suelo, y se hizo un esfuerzo en los planes para reutilizarlos, hasta 1978. La NASA desaconsejó cualquier discusión sobre visitas adicionales debido a la antigüedad de la estación, pero en 1977 y 1978, cuando la agencia todavía creía que el transbordador espacial estaría listo para 1979, completó dos estudios sobre la reutilización de la estación. En septiembre de 1978, la agencia creía que Skylab era seguro para las tripulaciones, con todos los sistemas principales intactos y operativos. Todavía tenía 180 días-hombre de agua y 420 días-hombre de oxígeno, y los astronautas podían rellenar ambos; la estación podría albergar entre 600 y 700 días-hombre de agua potable y 420 días-hombre de alimentos. Antes de que Skylab 4 se fuera, hicieron un impulso más, haciendo funcionar los propulsores Skylab durante 3 minutos, lo que agregó 11 km de altura a su órbita. Skylab se quedó en una órbita de 433 por 455 km en la salida. En ese momento, la estimación aceptada por la NASA para su reingreso era de nueve años.

Los estudios mencionaron varios beneficios de reutilizar Skylab, que uno calificó como un recurso con un valor de "cientos de millones de dólares" con "disposiciones de habitabilidad únicas para vuelos espaciales de larga duración". Debido a que no había más cohetes Saturno V operativos disponibles después del programa Apolo, se habrían necesitado de cuatro a cinco vuelos de lanzadera y una arquitectura espacial extensa para construir otra estación tan grande como la de Skylab de 12,400 pies cúbicos (350 m³) volumen. Su amplio tamaño –mucho mayor que el del transbordador solo, o incluso el del transbordador más Spacelab– era suficiente, con algunas modificaciones, para hasta siete astronautas de ambos sexos y experimentos que requerían una larga duración en el espacio; incluso era posible un proyector de películas para la recreación.

Los defensores de la reutilización de Skylab también dijeron que reparar y actualizar Skylab proporcionaría información sobre los resultados de la exposición de larga duración al espacio para futuras estaciones. El problema más grave para la reactivación fue el control de actitud, ya que uno de los giroscopios de la estación había fallado y el sistema de control de actitud necesitaba recarga; estos problemas necesitarían que EVA los corrija o los reemplace. La estación no había sido diseñada para un reabastecimiento extenso. Sin embargo, aunque originalmente se planeó que los equipos de Skylab solo realizarían un mantenimiento limitado, realizaron con éxito reparaciones importantes durante EVA, como el despliegue del panel solar por parte del equipo Skylab 2 y la reparación del panel solar por parte del equipo Skylab 4. el circuito de refrigerante primario. El equipo de Skylab 2 arregló un elemento durante EVA, según se informa, 'golpeándolo con [un] martillo'.

Algunos estudios también dijeron que, más allá de la oportunidad de experiencia en construcción y mantenimiento espacial, la reactivación de la estación liberaría los vuelos del transbordador para otros usos y reduciría la necesidad de modificar el transbordador para misiones de larga duración. Incluso si la estación no volviera a estar tripulada, según un argumento, podría servir como plataforma experimental.

Planes de misión del transbordador

Concepto propuesto Reinicio de Skylab

La reactivación probablemente se habría producido en cuatro fases:

1. Un vuelo temprano de transbordador espacial habría impulsado Skylab a una órbita superior, añadiendo cinco años de vida operacional. El transbordador podría haber empujado o remolcado la estación, pero adjuntando una tug espacial – el sistema de recuperación de Teleoperator (TRS) – a la estación habría sido más probable, basado en el entrenamiento de astronautas para la tarea. Martin Marietta ganó el contrato por US$26 millones para diseñar el aparato. TRS contendría cerca de tres toneladas de propelente. El impulsor controlado por control remoto tenía cámaras de televisión y estaba diseñado para tareas tales como la construcción espacial y el servicio y recuperación de satélites que el transbordador no podía alcanzar. Después de rescatar Skylab, el TRS habría permanecido en órbita para su uso futuro. Alternativamente, podría haber sido utilizado para de-orbit Skylab para una reentrada y destrucción seguras y controladas.
2. En dos vuelos, Skylab habría sido reformado. En enero de 1982, la primera misión habría adjuntado un adaptador de muelles y realizado reparaciones. En agosto de 1983, una segunda tripulación habría reemplazado varios componentes del sistema.
3. En marzo de 1984, las tripulaciones de transbordador habrían adjuntado un paquete de expansión de energía impulsado por energía solar, reacondicionado equipo científico, y llevado a cabo misiones de 30 a 90 días utilizando los experimentos del Apollo Telescope Mount y los recursos de la Tierra.
4. Durante cinco años, Skylab habría sido ampliado para albergar a seis a ocho astronautas, con un nuevo módulo de docking/interface grande, módulos logísticos adicionales, módulos de Spacelab y paletas, y un muelle de espacio orbital del vehículo utilizando el tanque exterior del transbordador.

Las tres primeras fases habrían requerido alrededor de 60 millones de dólares de la década de 1980, sin incluir los costos de lanzamiento. Otras opciones para lanzar TRS fueron Titan III o Atlas-Agena.

Después de la salida

Skylab en febrero de 1974, mientras Skylab 4 sale

Después de un impulso de 6,8 millas (10,9 km) por parte del Apollo CSM de Skylab 4 antes de su partida en 1974, Skylab quedó en una órbita de estacionamiento de 269 millas (433 km) por 283 millas (455 km) que Se esperaba que durara al menos hasta principios de la década de 1980, según las estimaciones del ciclo de manchas solares de 11 años que comenzó en 1976. La NASA había considerado por primera vez los riesgos potenciales de un reingreso a la estación espacial en 1962, pero decidió no incorporar un sistema de retrocohetes en Skylab debido al costo y riesgo aceptable.

La etapa gastada de Saturno V S-II de 49 toneladas que había lanzado Skylab en 1973 permaneció en órbita durante casi dos años e hizo un reingreso controlado el 11 de enero de 1975. Sin embargo, el reingreso se realizó a destiempo y salió de órbita un poco antes. en la órbita de lo planeado.

Actividad solar

Skylab capturó esta vista del Sol

Prominencia solar grabada por Skylab el 21 de agosto de 1973

El matemático británico Desmond King-Hele, del Royal Aircraft Establishment (RAE), predijo en 1973 que Skylab saldría de órbita y se estrellaría contra la Tierra en 1979, antes de lo previsto por la NASA, debido al aumento de la actividad solar. Una actividad solar mayor a la esperada calentó las capas exteriores de la atmósfera de la Tierra y aumentó la resistencia al Skylab. A fines de 1977, NORAD también pronosticó un reingreso a mediados de 1979; un científico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) criticó a la NASA por usar un modelo inexacto para el segundo ciclo de manchas solares más intenso en un siglo y por ignorar las predicciones de la NOAA publicadas en 1976.

El reingreso del Cosmos 954 de propulsión nuclear de la URSS en enero de 1978 y la caída de desechos radiactivos resultante en el norte de Canadá atrajeron más atención a la órbita de Skylab. Aunque Skylab no contenía materiales radiactivos, el Departamento de Estado advirtió a la NASA sobre las posibles repercusiones diplomáticas de los desechos de la estación. El Battelle Memorial Institute pronosticó que hasta 25 toneladas de escombros metálicos podrían aterrizar en 500 piezas en un área de 4000 millas (6400 km) de largo y 1000 millas (1600 km) de ancho. La bóveda de película revestida de plomo, por ejemplo, podría aterrizar intacta a 400 pies por segundo.

Los controladores de tierra restablecieron contacto con Skylab en marzo de 1978 y recargaron sus baterías. Aunque la NASA trabajó en planes para reactivar Skylab con el transbordador espacial hasta 1978 y el TRS estaba casi completo, la agencia se dio por vencida en diciembre de 1978 cuando quedó claro que el transbordador no estaría listo a tiempo; su primer vuelo, STS-1, no se produjo hasta abril de 1981. También se rechazaron las propuestas de lanzar el TRS utilizando uno o dos cohetes no tripulados o intentar destruir la estación con misiles.

Reingreso y escombros

Mapa de relieve de proyección equirectangular del sitio de reentrada de Skylab y órbitas finales, como predijo la NASA

Fragmento de Skylab recuperado después de su reingreso a través de la atmósfera de la Tierra, en exhibición en el Centro de cohetes espacial de EE.UU.

La desaparición de Skylab en 1979 fue un acontecimiento mediático internacional, con camisetas y gorras con dianas y "Skylab Repellent" con garantía de devolución de dinero, apuestas sobre la hora y el lugar de reingreso y reportajes nocturnos. El San Francisco Examiner ofreció un premio de US$10.000 por la primera pieza de Skylab entregada en sus oficinas; el San Francisco Chronicle de la competencia ofrecía 200.000 dólares estadounidenses si un suscriptor sufría daños personales o materiales. Un vecindario de Nebraska pintó un objetivo para que la estación tuviera "algo a lo que apuntar", dijo un residente.

Un informe encargado por la NASA calculó que las probabilidades eran de 1 en 152 de que los escombros golpearan a un ser humano y de 1 en 7 de que los escombros golpearan a una ciudad de 100 000 habitantes o más. Se prepararon equipos especiales para dirigirse a cualquier país afectado por los escombros. El evento causó tanto pánico en Filipinas que el presidente Ferdinand Marcos apareció en la televisión nacional para tranquilizar al público.

Una semana antes del reingreso, la NASA pronosticó que ocurriría entre el 10 y el 14 de julio, siendo el 12 la fecha más probable, y el Royal Aircraft Establishment (RAE) predijo el 14. En las horas previas al evento, los controladores de tierra ajustaron la orientación del Skylab para minimizar el riesgo de reingreso a un área poblada. Apuntaron la estación a un lugar 810 millas (1300 km) al sur-sureste de Ciudad del Cabo, Sudáfrica, y el reingreso comenzó aproximadamente a las 16:37 UTC, el 11 de julio de 1979. La estación no se quemó tan rápido como la NASA. esperado. Los escombros cayeron a unas 300 millas (480 km) al este de Perth, Australia Occidental debido a un error de cálculo del cuatro por ciento, y se encontraron entre Esperance, Australia Occidental y Rawlinna, desde 31° a 34° S y 122° a 126° E. alrededor de 130 a 150 km (81 a 93 millas) de radio alrededor de Balladonia, Australia Occidental. Los residentes y un piloto de una aerolínea vieron docenas de bengalas de colores cuando se rompieron pedazos grandes en la atmósfera; los escombros cayeron en un área casi despoblada, pero los avistamientos aún hicieron que la NASA temiera lesiones humanas o daños a la propiedad.

La Comarca de Esperance multó alegremente a la NASA con 400 dólares australianos por tirar basura. (La multa se canceló tres meses después, pero finalmente se pagó en nombre de la NASA en abril de 2009, después de que Scott Barley de Highway Radio recaudara los fondos de los oyentes de su programa matutino).

Stan Thornton encontró 24 piezas de Skylab en su casa de Esperance, y un hombre de negocios de Filadelfia lo llevó en avión a él, a sus padres y a su novia a San Francisco, donde recogió el premio Examiner y otros 1000 USD de El hombre de negocios. El análisis de los escombros mostró que la estación se había desintegrado a 16 km (10 millas) sobre la Tierra, mucho más bajo de lo esperado.

Después de la desaparición de Skylab, la NASA se centró en el módulo Spacelab reutilizable, un taller orbital que podría desplegarse con el transbordador espacial y regresar a la Tierra. El siguiente gran proyecto de estación espacial estadounidense fue Space Station Freedom, que se fusionó con la Estación Espacial Internacional en 1993 y se lanzó a partir de 1998. Shuttle-Mir fue otro proyecto y condujo a la financiación de EE. UU. Spektr, Priroda y el módulo de acoplamiento Mir en la década de 1990

Lanzadores, rescate y misiones canceladas

Lanzadores

Vehículos de lanzamiento:

• SA-513 (Skylab)
• SA-206 (Skylab 2)
• SA-207 (Skylab 3)
• SA-208 (Skylab 4)
• SA-209 (Skylab Rescue, no lanzado)

Rescate en el Skylab

Módulo de comando Apolo para la misión Apolo Rescue

SA-209 sirvió en espera para Skylab 4 y ASTP, y se ha conservado en el jardín de cohetes del Centro Espacial Kennedy.

Se preparó una misión de rescate Skylab para la segunda misión tripulada a Skylab, pero no fue necesaria. Se armó otra misión de rescate para el último Skylab y también estaba en espera para ASTP. Esa pila de lanzamiento podría haberse utilizado para Skylab 5 (que habría sido la cuarta misión Skylab tripulada), pero esto se canceló y el cohete SA-209 Saturn IB se exhibió en el Centro Espacial Kennedy de la NASA.

Skylab 5

Skylab 5 habría sido una misión corta de 20 días para llevar a cabo más experimentos científicos y usar el motor del sistema de propulsión de servicio de Apolo para llevar a Skylab a una órbita más alta. Vance Brand (comandante), William B. Lenoir (piloto científico) y Don Lind (piloto) habrían sido la tripulación de esta misión, con Brand y Lind como la tripulación principal de los vuelos de Skylab Rescue. Brand y Lind también se entrenaron para una misión que habría apuntado a Skylab para una salida de órbita controlada.

La misión se habría lanzado en abril de 1974 y habría sido compatible con el uso posterior del transbordador espacial impulsando la estación a una órbita más alta.

Skylab B

Además de la estación espacial Skylab volada, durante el programa se construyó una segunda estación espacial Skylab de respaldo con calidad de vuelo. La NASA consideró usarlo para una segunda estación en mayo de 1973 o más tarde, que se llamaría Skylab B (S-IVB 515), pero decidió no hacerlo. Lanzar otro Skylab con otro cohete Saturno V hubiera sido muy costoso, y se decidió gastar este dinero en el desarrollo del transbordador espacial. La copia de seguridad está en exhibición en el Museo Nacional del Aire y el Espacio en Washington, D.C.

Maquetas de ingeniería

En el centro de visitantes del Centro Espacial Lyndon B. Johnson en Houston, Texas, se encuentra una maqueta de entrenamiento de tamaño completo que alguna vez se usó para el entrenamiento de astronautas. Otra maqueta de entrenamiento de tamaño completo se encuentra en el U.S. Space & Rocket Center en Huntsville, Alabama. Originalmente exhibido en el interior, posteriormente se almacenó al aire libre durante varios años para dejar espacio para otras exhibiciones. Para conmemorar el 40.º aniversario del programa Skylab, la parte del entrenador Orbital Workshop se restauró y se trasladó al Centro Davidson en 2013. La NASA transfirió Skylab B (el Skylab de respaldo) al Museo Nacional del Aire y el Espacio en 1975. En exhibición en Space Hall del Museo desde 1976, el taller orbital se ha modificado ligeramente para permitir a los espectadores caminar por las viviendas.

Designaciones de misiones

La identificación numérica de las misiones Skylab tripuladas fue la causa de cierta confusión. Originalmente, el lanzamiento sin tripulación de Skylab y las tres misiones tripuladas a la estación se numeraron SL-1 a SL-4. Durante los preparativos para las misiones tripuladas, se creó cierta documentación con un esquema diferente (SLM-1 a SLM-3) solo para esas misiones. William Pogue le da crédito a Pete Conrad por preguntarle al director del programa Skylab qué esquema debería usarse para los parches de la misión, y se les dijo a los astronautas que usaran 1–2–3, no 2–3–4. Cuando los administradores de la NASA intentaron revertir esta decisión, ya era demasiado tarde, ya que toda la ropa de vuelo ya se había fabricado y enviado con los parches de la misión 1–2–3.

Misión	Emblem	Comandante	Science Pilot	Pilot	Fecha de lanzamiento	Fecha de aterrizaje	Duración (días)
Skylab 1 SL-1		lanzamiento de la estación espacial			1973-05-14 17:30:00 UTC	1979-07-11 16:37:00 UTC	2248.96
Skylab 2 SL-2 (SLM-1)		Pete Conrad	Joseph Kerwin	Paul Weitz	1973-05-25 13:00:00 UTC	1973-06-22 13:49:48 UTC	28.03
Skylab 3 SL-3 (SLM-2)		Alan Bean	Owen Garriott	Jack Lousma	1973-07-28 11:10:50 UTC	1973-09-25 22:19:51 UTC	59.46
Skylab 4 SL-4 (SLM-3)		Gerald Carr	Edward Gibson	William Pogue	1973-11-16 14:01:23 UTC	1974-02-08 15:16:53 UTC	84.04
Skylab 5	–	Vance Brand	William B. Lenoir	Don Lind	(abril de 1974, cancelado)		20 (nocional)
Rescate Skylab	–	Vance Brand	N/A	Don Lind	(En espera)

El grupo 4 de astronautas de la NASA y el grupo 6 de astronautas de la NASA fueron científicos reclutados como astronautas. Ellos y la comunidad científica esperaban tener dos en cada misión Skylab, pero Deke Slayton, director de operaciones de la tripulación de vuelo, insistió en que dos pilotos entrenados volaran en cada una.

CARNE

La prueba de altitud del experimento médico Skylab o SMEAT fue una prueba Skylab análoga a la Tierra de 56 días (8 semanas). La prueba tuvo una atmósfera de baja presión y alto porcentaje de oxígeno, pero operó bajo gravedad total, ya que SMEAT no estaba en órbita. La prueba contó con una tripulación de tres astronautas con el comandante Robert Crippen, el piloto científico Karol J. Bobko y el piloto William E. Thornton; había un enfoque en estudios médicos y Thornton era un M.D. La tripulación vivió y trabajó en la cámara de presión, convertida para ser como Skylab, del 26 de julio al 20 de septiembre de 1972.

Misión	Emblem	Comandante	Science Pilot	Pilot	Fecha de inicio	Fecha final	Duración
Prueba de Altitud Experimental Médico Skylab (SMEAT)		Bob Crippen	Karol Bobko	William Thornton	26 de julio de 1972	20 de septiembre de 1972	56 días

Coste del programa

De 1966 a 1974, el programa Skylab costó un total de 2200 millones de dólares (equivalente a 15 000 millones de dólares en 2021). Como sus tres tripulaciones de tres personas pasaron un total de 510 días-hombre en el espacio, cada día-hombre costó aproximadamente 20 millones de dólares, en comparación con los 7,5 millones de dólares de la Estación Espacial Internacional.

Resumen

Panorama general de la mayoría de los experimentos principales

Representaciones en películas

El documental Searching for Skylab se estrenó en línea en marzo de 2019. Fue escrito y dirigido por Dwight Steven-Boniecki y fue parcialmente financiado por crowdfunding.

La historia alternativa de la serie original de Apple TV+ Para toda la humanidad describe el uso de la estación espacial en el primer episodio de la segunda temporada, sobreviviendo hasta la década de 1980 y coexistiendo con el programa Transbordador espacial en la alternativa. línea de tiempo

En la película de 2011 Skylab, una familia se reúne en Francia y espera que la estación se salga de órbita. Fue dirigida por Julie Delpy.

La película india Skylab de 2021 describe incidentes ficticios en una aldea de Telangana que preceden a la desintegración de la estación espacial.

Galería

• 

  El equipo de eliminación de residuos en la copia de seguridad Skylab en el National Air and Space Museum.

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  Un maniquí en la copia de seguridad Skylab en el Smithsonian Institution National Air and Space Museum.

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  sello conmemorativo de Skylab, edición de 1974. El sello conmemorativo refleja las reparaciones iniciales de la estación, incluyendo el sol de sombrilla.

• 

  Ilustración de la configuración de Skylab con módulo de comando y servicio docked

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  Vanguard (T-AGM-19) visto como un barco de rastreo de Skylab de la NASA. Observe el radar de rastreo y las antenas de telemetría.

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  Robbins medallones emitidos para misiones de Skylab.

• 

  Space Center Houston Skylab Maniquí del Entrenador 1-G.

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  Un maniquí junto al telescopio Skylab 1-G Trainer en Manned Space Center, Houston.

• 

  Un maniquí en el Skylab 1-G Trainer en Manned Space Center, Houston.

• 

  El módulo principal S-IVB es una sección del cohete Saturn V.