lunes, 14 de septiembre de 2015

Programa espacial soviético: Las misiones "Luna" (parte II)

Luna 4

Cohete Molniya
Luna 4, una sonda tipo E-6 fue lanzado por un cohete portador Molniya el 2 de abril de 1963. Desde el cosmódromo de Baikonur. Después de alcanzar una órbita terrestre inicial de 167 por 182 kilómetros (104 por 113 millas), la etapa superior del cohete colocó al Luna 4 en una trayectoria translunar.

Luna 4 logra la trayectoria inicial deseada pero no realizó una maniobra requerida de corrección de medio curso (muy probablemente debido a problemas de control térmico), lo que resultó en que falló en alcanzar la luna por aproximadamente 8.400 kilómetros (las fuentes dan informes de 8336.2; 8451 y 8500 kilometros) el 5 de abril de 1963. El vehículo continuó su viaje y, perturbado por la gravedad de la cercana Luna, quedó atrapado en una órbita baricéntrica alrededor del centro de gravedad del sistema Tierra-Luna. Durante su primera órbita en esta situación, la sonda pasó a 89.782 kilómetros de nuestro planeta, en el punto más cercano a éste de su trayectoria, y a 692.300 en el más lejano o apogeo. Hoy en día se cree que la sonda acabó más tarde en una órbita heliocéntrica. 

Se mantuvieron las comunicaciones, al menos, hasta el 7 de abril. El Luna 4 debió ofrecer una cierta cantidad de información científica previa al cese de las transmisiones, una vez sobrepasada la órbita lunar, aunque nunca se ha hablado explícitamente de resultados concretos para esta misión.

Luna 4 tenía una masa de 1422 kg y llevaba a bordo un sistema de imagen y detector de radiación. La misión prevista de la sonda no fue revelada, se anunció que viajaría a "la proximidad de la Luna". Se especuló que la sonda fue diseñada para realizar un aterrizaje suave en la Luna, sobre la base de la trayectoria y de los intentos de desembarcos posteriores de la nave espacial Luna 5 y 6. Además, Un programa de conferencias titulado "Golpear la Luna" que había sido programado para ser transmitido por Radio Moscú a las 7:45 pm la noche del 5 de abril, fue cancelado

Las razones de su fracaso debieron ser lo bastante graves como para que Koroliov pusiera a trabajar a sus hombres durante meses, ya que la próxima E-6 no despegaría hasta casi un año después (E-6-6, el 21 de marzo de 1964). Dicha nave tampoco tendría oportunidad de demostrar nada ya que la tercera etapa de su cohete falló durante su ascenso desde Baikonur.

No iría mucho mejor el próximo lanzamiento, el 20 de abril. De nuevo, fue el cohete el responsable de la debacle, cuando falló su sistema de control y los motores se pararon antes de tiempo. La nave fue destruida.


Luna 5

La estación interplanetaria automática Luna 5 tenía el propósito de convertirse en la primera nave espacial en lograr un aterrizaje suave en la luna, sin embargo sus retrocohetes fracasaron, y la nave impactó en la superficie lunar. 

Después del lanzamiento de Baikonur el 9 de mayo de 1965 mediante un cohete Molniya, la nave espacial realizó con éxito una maniobra de corrección de medio camino el 10 de mayo. 

El cosmódromo de Baikonur Originariamente fue construido por la Unión Soviética. Está bajo control de Rusia, desde la colapso de la URSS en 1992, aunque se ubica en Kazajistán. Situado a 200 km al este del mar de Aral, al norte de Syr Darya, cerca de la ciudad de Tyuratam, en la parte sur central del país.

Desafortunadamente un problema desarrollado en un giroscopio de flotación (que no tuvo tiempo suficiente para calentar correctamente) en la unidad de control de dirección hizo que la nave comenzara a girar alrededor de su eje principal. Fue traído de nuevo bajo control, pero en el momento de la siguiente maniobra, el sistema principal de retrocohetes falló debido a un error de control de tierra en el cálculo de los puntos de ajuste, y la nave, aunque todavía se dirigía a la Luna, estaba muy lejos de su lugar de aterrizaje previsto. Nuevos problemas surgieron con la unidad de control, por lo que no fue posible utilizar los retrocohetes y el Luna 5 impactó la superficie lunar a unos 700 km del punto de destino el 12 de mayo de 1965, convirtiéndose en la segunda sonda soviética en alcanzar la luna. Un anuncio Soviética dio el punto de impacto como el Mar de Nubes en aproximadamente 31 grados S, 8 grados W. (Aunque un análisis más tarde dio una estimación muy diferente de 8 grados N, 23 grados W.)

El Luna-5, con un peso aproximado de 1.476 kilogramos, era esencialmente igual al Luna-4, enviado al espacio 2 años antes. Sólo se habían introducido en él simples refinamientos técnicos. Su módulo de descenso estaría equipado con un sistema de cámaras para intentar fotografiar por primera vez la superficie del satélite a ras de suelo. Para hacerlo posible, el retrocohete instalado en la propia sonda debía desacelerar adecuadamente a ésta antes del alunizaje. No obstante, a unos 64 kilómetros de altitud, el citado retrocohete, que debía posarla con suavidad sobre el blanco, falló, provocando un violento choque contra la superficie. Era el 12 de mayo, 82 horas después del despegue. Un observatorio alemán situado en Rodeswich informó haber fotografiado el lugar del “alunizaje”, en las coordenadas 31º Sur, 8º Oeste, incluyendo nubes de polvo que habrían alcanzado supuestamente hasta 100 kilómetros de diámetro.


Luna 6

La próxima ventana de oportunidad, las cuales se sucedían más o menos cada 4 semanas (1 mes lunar), volvería a ser testigo impasible de la fragilidad de los sistemas espaciales. El 8 de junio de 1965 despegaba desde Baikonur el Luna 6. La sonda pesaba 1.442 kilogramos, un poco menos que su predecesora, si bien el objetivo de su misión era idéntico: alunizar en un lugar predeterminado. Su cohete la colocó en ruta hacia nuestro satélite, pero el día 9, durante la realización de la maniobra de ajuste de trayectoria, el motor se negó a pararse y sólo lo hizo cuando, agotado el combustible, la nave se hallaba ya en una ruta que la llevaría a pasar a 160.000 kilómetros de la Luna. Las estaciones de seguimiento soviéticas intentaron solucionar el error mientras se producía pero el motor no respondió a las órdenes enviadas desde la Tierra. El 11 de abril, la cosmonave cruzó la órbita lunar, perdiéndose a continuación alrededor del Sol.


Luna 7

La siguiente sonda E-6 que descansaría sobre la rampa de lanzamiento debería hacerlo más tiempo del esperado. El despegue previsto para el 4 de septiembre tuvo que ser aplazado todo un mes cuando los técnicos encontraron una serie de problemas en su cohete. Finalmente, partió desde Baikonur el 4 de octubre, recibiendo la designación Luna 7.
Sonda tipo E-6
Con una masa de 1.506 kilogramos, era la más pesada de las sondas lunares de descenso que habían sido enviadas al espacio recientemente, pero incluso con esa penalización, el cohete que la propulsó realizó un buen trabajo. Al día siguiente después del despegue, el motor de corrección orbital cambió ligeramente su rumbo dirigiéndola de forma precisa hacia su objetivo. El cuidado que requerían este tipo de encendidos (de la consecuente corrección de trayectoria dependía el éxito completo de la misión) obligaba a poseer un buen sistema de guiado integrado en la propia nave. La sonda debía saber constantemente cuál era su posición respecto a la Tierra y el resto de coordenadas. Para conseguirlo, se utilizaban varios sensores que adquirían la luz de varias estrellas brillantes, el Sol o la propia Luna, permitiendo elaborar un sofisticado plan de orientación antes de propiciar el funcionamiento de los motores de posición y maniobra.

Por fin, a las 21:58 UTC del 7 de octubre, el ordenador de a bordo ordenó el encendido del retrocohete para frenar la velocidad de la nave e iniciar el descenso controlado sobre la Luna. Desafortunadamente, 10 minutos después, la telemetría desaparecía indicando que la sonda se había estrellado. Sólo tras un somero análisis de lo ocurrido pudo constatarse que, después de algo más de 86 horas de viaje, el ordenador había dado demasiado pronto la orden de encendido al retrocohete, lo que dejó a cero la velocidad de llegada antes de tiempo y permitió que ésta volviera a aumentar, hasta provocar el impacto cerca del cráter Kepler, en el Oceanus Procellarum.

Las constantes dificultades que podían encontrarse para conseguir un alunizaje suave demostraban que ésta era en realidad una tarea formidable. El frenado de la nave en descenso debía producirse en el momento adecuado, ni antes ni después. El funcionamiento del retrocohete solía tener una duración máxima limitada, así que la exactitud en el instante de la ignición se tornaba de capital importancia. Si se realizaba demasiado pronto, la nave desaceleraba hasta llegar a la velocidad cero, después de lo cual volvía a acelerar, esta vez por la atracción gravitatoria lunar. El impacto sería catastrófico. Si el frenado se realizaba demasiado tarde, la nave no tendría tiempo de reducir su velocidad (que se aproximaba a los 10.000 Km/h en el tramo final de su viaje) y chocaba igualmente contra el suelo.

El Luna 7 ofreció información científica detallada durante la mayor parte de su aventura, pero falló en el momento más crucial de su corta vida. La nave impactó en un punto situado a 9º Norte, 40º Oeste. Su rumbo había sido seguido con mucha atención por el Observatorio Astrofísico de Crimea, el cual consiguió tomar varias fotografías de ella durante su alejamiento de la Tierra, en una de las pocas experiencias de verdadero interés.


Luna 8

El problema, aunque a la inversa, se repetiría con su sucesora. El Luna 8 despegó el 3 de diciembre, a bordo de un cohete Molniya. El ascenso, efectuado con normalidad, poseyó una notable diferencia respecto a los anteriores: debido a la masa de la sonda, 1.552 kilogramos, la nave fue colocada en una órbita de aparcamiento (170 por 250 Km) ligeramente menos inclinada. El ángulo seleccionado respecto al plano del ecuador terrestre, apenas 51,8 grados, proporcionaría un mayor aprovechamiento de la velocidad de rotación de la Tierra, permitiendo sumar unas décimas de kilómetro por segundo más o añadir unos kilogramos de carga útil. No era ésta la mejor inclinación para viajar hacia la Luna pero esto podía solucionarse durante el impulso final y la corrección en ruta de acercamiento. Consecuentemente, todas las sondas posteriores utilizarían este nuevo método.

El Luna 8 ofreció un comportamiento similar al de otros miembros de la serie: recorrió la distancia Tierra-Luna sin apenas contratiempos pero, una vez más, el encendido de su retrocohete (efectuado demasiado tarde) marcaría el funesto desenlace de la misión. Tras 83 horas de viaje, la sonda impactaba contra la Luna en un punto situado a 9,1º Norte, 63,3º Oeste, cerca del cráter Galileo Galilei, en el Oceanus Procellarum. Era el 6 de diciembre.

Afortunadamente, a partir de ahora, las cosas mejorarían mucho. La URSS, después de múltiples intentos, estaba a punto de lograr su primer alunizaje controlado. Pero lo haría con una sonda ligeramente modificada, la E-6M.



Fuentes