El 6 de abril de 1984, el transbordador espacial Challenger despegó en su quinto vuelo, STS-41C. Su tripulación de cinco personas del Commander Robert L. «Crip» CrippenPiloto Francis R. “Dick” Scobeey especialistas en misiones Terry J. “TJ” Hart, James D. “Buey” Van Hofteny George D. “Meñique Nelson voló una misión de siete días que amplió las capacidades del transbordador. Desplegaron la Instalación de Exposición de Larga Duración (LDEF), la carga útil más grande y pesada del transbordador hasta ese momento. Recuperaron, repararon y redesplegaron el satélite Solar Max averiado en una coreografía muy compleja de operaciones de encuentro y proximidad, vuelo autónomo de astronautas de la Unidad de Maniobra Tripulada (MMU), operaciones robóticas y caminatas espaciales. La misión también demostró la capacidad de los equipos de tierra y de los astronautas para responder con éxito a situaciones inesperadas.
Izquierda: La tripulación STS-41C (en el sentido de las agujas del reloj desde abajo a la izquierda) el comandante Robert L. Crippen, los especialistas de misión Terry J. Hart, James D. “Ox” Van Hoften y George D. “Pinky” Nelson, y el piloto Francis R. «Dick» Scobee. Medio: El parche de la tripulación STS-41C. Derecha: Bahía de carga útil del Challenger para STS-41C.
En febrero de 1983, la NASA anunció a Crippen, Scobee, Hart, Van Hoften y Nelson como la tripulación del STS-13; la misión pasó a llamarse STS-41C en septiembre de 1983. Crippen, el único veterano del vuelo, había volado como piloto del primer transbordador. vuelo STS-1 en abril de 1981 y en el momento del anuncio en entrenamiento para comandar STS-7 en junio de 1983. Para los otros cuatro, todos seleccionados como astronautas en 1978, STS-41C representó su primer viaje al espacio. La misión tenía dos objetivos principales. En primer lugar, el despliegue del LDEF, gestionado por el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, y en segundo lugar, la recuperación, reparación y liberación del satélite de la Misión Solar Máxima, Solar Max para abreviar, gestionado por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Cinturón verde, Maryland. Un experimento estudiantil en la cubierta central observó el comportamiento de 3.300 abejas en condiciones de ingravidez. Crippen y Scobee tenían la responsabilidad principal de operar el transbordador y realizar las operaciones de encuentro y proximidad. Hart tenía la responsabilidad principal de implementar LDEF utilizando el Sistema de manipulación remota (RMS) construido en Canadá, el brazo robótico del transbordador. Nelson volaría la MMU para asegurar Solar Max para que Hart pudiera agarrarlo con el RMS y colocarlo en una Estructura de soporte de vuelo (FSS) en la bahía de carga útil del Challenger, donde Nelson y Van Hoften ejecutarían las reparaciones. Varios vuelos anteriores del transbordador ensayaron técnicas y probaron hardware para que STS-41C fuera exitoso, incluida la primera caminata espacial del transbordador en STS-6las operaciones de encuentro y proximidad SPAS-01 en STS-7la prueba PFTA del RMS en STS-8y los vuelos de prueba de la MMU en STS-41B.
Izquierda: La estructura de la Instalación de Exposición de Larga Duración antes de la instalación de los experimentos. Centro: Lanzamiento de la Misión Solar Maximum en febrero de 1980. Derecha: Esquema del satélite Solar Max.
El LDEF consistía en una estructura de 21,400 libras que medía 14 por 30 pies, en ese momento el objeto más grande y pesado lanzado por el transbordador y manejado por el RMS. El satélite contenía 86 bandejas de diversos tipos de materiales y estructuras, ciencias de la potencia y la propulsión, electrónica y óptica que representaban 57 experimentos individuales gestionados por 194 investigadores principales estadounidenses e internacionales. Una misión posterior del transbordador planeó recuperar el LDEF después de 9 a 10 meses en órbita y devolverlo a la Tierra. Solar Max, lanzado el 14 de febrero de 1980, utilizó el cuerpo de la nave espacial modular multimisión, diseñado específicamente para ser recuperado por el transbordador espacial para su mantenimiento y/o reparación por parte de los astronautas en caminatas espaciales. Uno de sus instrumentos, el coronógrafo/polarímetro de luz blanca, funcionó con éxito antes de sufrir una falla electrónica en septiembre de 1980. Dos meses más tarde, el segundo de los cuatro fusibles en el sistema de control de actitud de Solar Max falló, lo que obligó a depender de sus magnetorquers para mantener actitud. Esto significó que sólo tres de sus siete instrumentos podían obtener datos útiles, ya que otros requerían apuntar con mayor precisión. Los controladores terrestres pusieron al satélite en un giro lento para mantenerlo en una órbita estable orientada hacia el sol a la espera de la llegada del equipo de reparación. Si las reparaciones no tuvieran éxito, los astronautas podrían asegurar el Solar Max en el compartimiento de carga útil del Challenger y devolverlo a la Tierra.
Izquierda: El transportador de orugas sale de la plataforma de lanzamiento 39A después de entregar el Challenger. Centro: El día del lanzamiento, los astronautas del STS-41C salen de las habitaciones de la tripulación para abordar el Astrovan y viajar a la plataforma de lanzamiento 39A. Derecha: Challenger se eleva hacia el cielo.
El exitoso primer aterrizaje del transbordador Challenger en KSC el 11 de febrero de 1984, para finalizar la misión STS-41B, acortó el tiempo de respuesta entre el aterrizaje y el siguiente lanzamiento a un récord de 55 días. Luego de la remodelación y el acoplamiento con su tanque externo (ET) y sus propulsores de cohetes sólidos, el Challenger regresó a la plataforma de lanzamiento 39A el 29 de marzo. El despegue se produjo según lo programado a las 8:58 am EST del 6 de abril, y el Challenger llevó a su tripulación de cinco miembros al cielo. Tan pronto como el transbordador salió de la torre de lanzamiento, el control del vuelo pasó al Control de Misión en el Centro Espacial Johnson en Houston, donde el director de vuelo Gary E. Coen dirigió su equipo de controladores, incluida la cápsula comunicadora o capcom. John E. Blah, supervisó todos los aspectos del lanzamiento. STS-41C realizó el primer ascenso directo a la órbita, utilizando los motores principales del transbordador para alcanzar la órbita en lugar de depender de los motores del Sistema de maniobra del orbitador (OMS) para completar el trabajo. El ET volvió a entrar sobre el Océano Pacífico cerca de Hawaii, brindando a los observadores terrestres un espectáculo de luces brillantes cuando se rompió. Una combustión posterior de OMS de dos minutos circuló la órbita para alcanzar la altitud de 290 millas del Solar Max, la más alta del programa del transbordador hasta ese momento. Una vez en órbita, los astronautas abrieron las puertas del compartimento de carga útil del Challenger y desplegaron la antena de alta ganancia de banda Ku para comunicarse con el satélite de seguimiento y retransmisión de datos (TDRS). Activaron y comprobaron el FSS para soportar Solar Max en el compartimento de carga útil y Hart desplegó el RMS y probó su movilidad.
Izquierda: el astronauta de la STS-41C, Terry J. Hart, levanta la Instalación de exposición de larga duración (LDEF) fuera del compartimiento de carga útil del Challenger. Medio: LDEF poco después del lanzamiento. Derecha: LDEF se aleja del Challenger.
La principal actividad del segundo día de los astronautas en el espacio se centró en el despliegue de LDEF. Crippen desabrochó los pestillos de retención que sujetaban el LDEF en el compartimiento de carga útil. Hart operó el RMS, agarrando al LDEF primero por el dispositivo del Sistema de Inicio de Experimentos para activar los experimentos, luego reubicando el efector final del brazo en el segundo dispositivo del LDEF para sacarlo directamente del compartimiento de carga útil. Manteniéndolo en alto sobre el Challenger, Hart ordenó al efector final que liberara LDEF y Crippen y Scobee pulsaron los propulsores del Challenger para retroceder lentamente. LDEF asumió una orientación de gradiente de gravedad, con su extremo más pesado apuntando a la Tierra, permaneciendo estable sin el uso de ningún propulsor. Para prepararse para la caminata espacial del día siguiente, Nelson y Van Hoften comenzaron su respiración previa, respirando oxígeno puro usando sus cascos de lanzamiento y de entrada, mientras Crippen reducía la presión de la cabina de las 14,7 libras por pulgada cuadrada (psi) normales a 10,2 psi. Debido a un problema de configuración que les hacía respirar aire en lugar de oxígeno, Nelson y Van Hoften tuvieron que repetir la actividad previa a la respiración. También revisaron sus trajes espaciales para asegurarse de que estuvieran listos para la caminata espacial, mientras Crippen y Scobee comenzaban la serie de maniobras de encuentro para llegar a Solar Max.
Izquierda: Los astronautas STS-41C James D. “Ox” Van Hoften, izquierda, y George D. “Pinky” Nelson usan sus cascos de lanzamiento y entrada durante la respiración previa a la primera caminata espacial. Centro: Nelson vuela la Unidad de Maniobra Tripulada (MMU) del Challenger al Solar Max. Derecha: Nelson se prepara para el primer intento de acoplamiento con Solar Max.
Control de la misión durante la primera caminata espacial STS-41C mientras el astronauta de la NASA George D. “Pinky” Nelson vuela la Unidad de Maniobra Tripulada al satélite Solar Max.
Cuando la tripulación se despertó para comenzar su tercer día en el espacio, el Challenger había reducido la distancia hasta Solar Max a 320 millas. Los ingenieros de Goddard apagaron los instrumentos de Solar Max y permitieron que su sistema de comunicaciones interactuara con el de Challenger. También inhibieron su sistema de control de actitud para permitir a los astronautas maniobrarlo sin resistencia. El satélite continuó su lenta rotación cada seis minutos para mantener la estabilidad. Los astronautas avistaron visualmente por primera vez Solar Max a una distancia de 600.000 pies y continuaron maniobras para acortar la distancia hasta el satélite. Mientras el Challenger se acercaba a Solar Max, Hart ayudó a Nelson y Van Hoften a ponerse sus trajes espaciales. Jerry L.Ross sirvió como capcom durante la caminata espacial. Nelson y Van Hoften cambiaron sus trajes a baterías, iniciando oficialmente la caminata espacial, mientras Crippen y Scobee se acercaban a Solar Max y finalmente se detenían a 140 pies de distancia. Los caminantes espaciales salieron de la esclusa de aire hacia el compartimiento de carga útil y comenzaron a revisar la MMU. Nelson se puso la unidad y con la ayuda de Van Hoften instaló el dispositivo de fijación de pasador de muñón (TPAD), el dispositivo utilizado para acoplar la MMU con un pasador de muñón en Solar Max, en la parte frontal de la unidad. Hart desplegó el RMS, listo para enfrentarse a Solar Max. Nelson voló la MMU en el compartimento de carga útil para familiarizarse con sus características y luego comenzó su vuelo de 10 minutos hasta Solar Max. En su primer intento de acoplarse al satélite usando el TPAD, sus mandíbulas no se dispararon para agarrar el pasador y rebotó en el satélite. Lo intentó por segunda vez y una vez más no pudo atracar. Lo intentó por tercera vez, pero rebotó de nuevo y sus intentos provocaron que Solar Max se tambaleara en los tres ejes. Agarró uno de los paneles solares en un intento de estabilizar el satélite. Al quedarse sin combustible para maniobrar, Nelson voló de regreso al compartimento de carga útil. Crippen decidió capturar Solar Max utilizando la técnica de agarre rodante con Hart operando el RMS. Después de varios intentos fallidos, Mission Control y la tripulación decidieron retirarse por el día. Goddard encendió los magnetorquers para controlar lentamente la nave espacial. Nelson estacionó la MMU y tanto él como Van Hoften regresaron al interior después de una caminata espacial acortada que duró 2 horas y 38 minutos. Crippen encendió los propulsores del Challenger para alejarse de Solar Max y mantenerse a 60 millas de distancia durante la noche. El plan inicial para el día siguiente haría que Crippen y Scobee se reunieran por segunda vez y que Hart hiciera un agarre giratorio con el RMS para capturar Solar Max y colocarlo en el FSS, con Nelson y Van Hoften realizando las reparaciones en el satélite durante un segunda caminata espacial al día siguiente.
Tripulación STS-41C Tierra fotografías de observación. Izquierda: la costa del Golfo de Texas. Centro izquierda: Panamá. Centro derecha: La estructura Richat en Mauritania. Derecha: Riego circular en Arabia Saudita.
De la noche a la mañana, el Control de la Misión decidió tomarse otras 24 horas para finalizar los planes y retrasó el encuentro un día, agregando un día más a la misión. Informaron a la tripulación poco después de la llamada de atención del cuarto día de vuelo. Mientras tanto, los ingenieros de Goddard lograron frenar la caída de Solar Max y apuntaron sus paneles solares hacia el Sol para cargar sus baterías. Las actividades de la tripulación ese día se centraron en el experimento estudiantil con abejas, la cámara de gran formato y las observaciones de la Tierra.
Izquierda: Terry J. Hart se enfrenta a Solar Max durante la noche orbital. Derecha: Usando el RMS, Hart mueve Solar Max a la estructura de soporte de vuelo en la bahía de carga útil del Challenger.
Los astronautas comenzaron su quinto día iniciando el segundo encuentro con Solar Max, la serie de maniobras que llevaron al Challenger a 40 pies del satélite, que ahora gira a medio grado por segundo como se esperaba para realizar el agarre rodante. Con Solar Max colocado sobre el compartimento de carga útil, Hart dirigió el RMS y agarró el satélite en su primer intento. Lo maniobró hasta la parte trasera del compartimiento de carga útil y lo atracó en el FSS, marcando la primera captura en órbita de un satélite para su reparación. Los umbilicales proporcionaron energía desde el transbordador hasta Solar Max. Hart abrió el RMS y lo guardó hasta su próximo uso durante la caminata espacial del día siguiente. El presidente Ronald W. Reagan llamó para felicitar a la tripulación por la exitosa captura de Solar Max.
Izquierda: Los astronautas George D. “Pinky” Nelson, izquierda, y James D. “Ox” Van Hoften reemplazan el módulo del sistema de control de actitud de Solar Max durante la segunda caminata espacial STS-41C. Centro: Van Hoften, izquierda, y Nelson reemplazan la caja electrónica principal de uno de los instrumentos del satélite. Derecha: Nelson, al final del sistema de manipulación remota, inspecciona Solar Max.
Izquierda: Durante la segunda caminata espacial STS-41C, James D. “Ox” Van Hoften vuela la Unidad de Maniobra Tripulada en el compartimiento de carga útil del Challenger. Centro: Terry J. Hart levanta el Solar Max reparado fuera del compartimiento de carga útil del Challenger. Derecha: Solar Max sale del Challenger.
El sexto día de vuelo, Scobee ayudó a Nelson y Van Hoften a ponerse sus trajes espaciales en preparación para la segunda caminata espacial de la misión, con el plan de completar todas las reparaciones en Solar Max originalmente planeadas en dos excursiones. Después de despresurizar y salir de la esclusa de aire, Van Hoften se posicionó en el Manipulator Foot Restraint (MFR) que Hart había recogido con el RMS. Con ambos caminantes espaciales de regreso con el Solar Max, primero reemplazaron el módulo del sistema de control de actitud del satélite (el elemento que paralizó el satélite) en solo 45 minutos. Luego instalaron un colector para proteger el instrumento policromador de rayos X. Para la tarea final, la sustitución de la caja electrónica principal del instrumento cronógrafo polarímetro del satélite, nunca diseñado para reparación en órbita, Nelson intercambió lugares con Van Hoften en el MFR. Los dos completaron esa tarea en una hora. Luego, Nelson se acercó para tomar medidas del pasador del muñón para determinar por qué el TPAD no pudo engancharse a él durante la primera caminata espacial. Notó un pequeño botón térmico que sobresalía aproximadamente ¼ de pulgada y que podría haber interferido con el TPAD, que luego fue identificado de manera concluyente como el culpable. Luego, Hart dirigió a Nelson en el extremo del brazo para realizar un estudio de Solar Max. Debido a que los caminantes espaciales completaron las tareas de reparación antes de lo previsto, el Control de la Misión permitió a Van Hoften volar la MMU en el compartimento de carga útil y realizar pruebas de ingeniería con ella. Nelson y Van Hoften regresaron a la esclusa de aire, finalizando la segunda caminata espacial después de 6 horas 44 minutos, la caminata espacial orbital a la Tierra más larga hasta ese momento. Entre los dos paseos espaciales, Nelson y Van Hoften pasaron 9 horas y 22 minutos fuera del Challenger. Hart agarró al Solar Max con el RMS y lo sacó del FSS, sosteniéndolo sobre el compartimiento de carga útil durante la noche mientras los ingenieros de Goddard revisaban los sistemas del satélite antes de su lanzamiento al día siguiente.
Izquierda: El astronauta de la STS 41C, James D. “Ox” Van Hoften, examina el experimento de un estudiante con abejas. Derecha: Los miembros de la tripulación del STS-41C posan en la cubierta de vuelo del Challenger cerca del final de su exitosa misión, vistiendo camisetas personalizadas.
A la mañana siguiente, Hart liberó Solar Max del RMS y Scobee voló el transbordador lejos del satélite. Más tarde esa mañana, los astronautas, que vestían camisetas que decían «Ace Satellite Repair Co.», celebraron una conferencia de prensa de 30 minutos, respondiendo a las preguntas de los periodistas sobre su primera reparación finalmente exitosa de un satélite en órbita. Pasaron el resto del día preparando el Challenger para la entrada y aterrizaje del día siguiente, incluyendo guardar el equipo innecesario y probar los propulsores de maniobra y las superficies de control aerodinámico del orbitador. Nelson y Van Hoften guardaron los dos trajes espaciales y Hart el RMS, equipo que tan bien había servido a la tripulación durante esta misión.
Izquierda: El transbordador espacial Challenger avanza por la pista de la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California para finalizar la misión STS-41C. Centro: Los astronautas de STS-41C se felicitan por un vuelo exitoso. Derecha: En el control de misión del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, el director principal de vuelo STS-41C, Eugene F. Kranz, aplaude el aterrizaje exitoso de STS-41C.
El viernes 13 de abril, cuando los astronautas se despertaron para su último día en el espacio, su distancia a LDEF había aumentado a más de 6.000 millas y a Solar Max a 80 millas. En preparación para el reingreso, los astronautas cerraron las puertas del compartimento de carga útil. El Control de la Misión informó que una plataforma de nubes bajas se había movido sobre la Instalación de Aterrizaje del Shuttle (SLF) en KSC y desestimó la quema de desorbitación por una revolución. A medida que el clima en KSC empeoró, con lluvias ligeras acercándose, el Control de Misión decidió llevar al Challenger a casa en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California, donde el clima parecía perfecto. Crippen y Scobee orientaron al Challenger con su cola en la dirección de vuelo y encendieron sus dos motores OMS para frenar la nave espacial lo suficiente como para sacarla de la órbita. Reorientaron el orbitador para que volara con su escudo térmico expuesto a la dirección de vuelo cuando entró en la atmósfera de la Tierra a 400.000 pies. La acumulación de gases ionizados causada por el calor de la reentrada impidió las comunicaciones durante unos 15 minutos, pero proporcionó a los astronautas un gran espectáculo de luces cuando su reentrada tuvo lugar en la oscuridad. Después de cruzar la costa de California, dieron el último giro hacia Edwards. Scobee bajó el tren de aterrizaje a 300 pies y Crippen llevó al Challenger a un aterrizaje suave 16 minutos después del amanecer en la pista 17 del lecho seco del lago Edwards, gritando «Houston, las ruedas del Challenger se detienen», para finalizar la exitosa misión de despliegue y reparación del satélite. Durante la misión que duró 6 días, 23 horas y 40 minutos, orbitaron la Tierra 108 veces.
Izquierda: El transbordador espacial Challenger regresa al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida a bordo de un avión Shuttle Carrier. Centro: Imagen de Solar Max de un evento de eyección de masa coronal solar el 4 de mayo de 1986. Derecha: Imagen en falso color de Solar Max del cometa Halley tomada el 28 de febrero de 1986.
Tras el aterrizaje, los astronautas regresaron a Houston, donde se reunieron con sus familias que los esperaban en KSC. Los trabajadores de Edwards remolcaron el Challenger al Centro de Investigación de Vuelo Dryden, ahora Armstrong, de la NASA y lo montaron encima de un Shuttle Carrier Aircraft, un Boeing 747 modificado. El 17 de abril, el dúo despegó de Edwards en el primer tramo del vuelo transcontinental a KSC. Después de una parada nocturna para repostar combustible en Kelly AFB en San Antonio, el Challenger llegó al SLF de KSC, donde los trabajadores comenzaron a prepararlo para su próximo vuelo. STS-41G. Mientras tanto, los ingenieros de Goddard comenzaron a activar los instrumentos de Solar Max casi inmediatamente después del despliegue, y todos los sistemas, incluidos los reparados, funcionaron perfectamente, y en tres días sus instrumentos comenzaron a recopilar datos científicos. Después de una revisión exhaustiva de 30 días, Solar Max volvió a estar en pleno estado operativo. Y aunque no alcanzó el máximo solar de 1980, el satélite arrojó muchos datos útiles a medida que el Sol atravesaba un mínimo solar y se acercaba al siguiente máximo en el ciclo de 11 años. Cuando terminó la misión en noviembre de 1989, Solar Max había devuelto 240.000 imágenes de la corona solar, registrado más de 12.000 erupciones solares y observado 15 estallidos de rayos gamma en el espacio profundo y también observó el cometa Halley a su paso por el sistema solar interior a principios de 1986. Aunque estaba prevista su recuperación después de 9 o 10 meses en el espacio, LDEF permaneció en órbita mucho más tiempo. Una serie de cambios de carga útil en 1985 seguidos por la accidente del retador en enero de 1986 y la posterior inmovilización prolongada de la flota del transbordador retrasó su regreso hasta la misión STS-32 en enero de 1990, después de 57 meses en el espacio.
Disfruta del equipo narrado. video de la misión STS-41C.
Leer Cripping‘s, Ciervo‘s, Van Höften‘arena nelsonlos recuerdos de la misión STS-41C en sus historias orales con el Oficina de Historia de JSC.
