Luna 3: hace 50 años

A finales de los años 50, la serie de sondas espaciales lunares había logrado grandes éxitos mediáticos para la URSS. En enero de 1959 el Luna 1 se había convertido en la primera nave en pasar cerca de nuestro satélite, mientras que el Luna 2 fue el primer objeto humano en impactar contra otro mundo.

Sin embargo, ambos vehículos eran relativamente simples y la cantidad de información que podían aportar estaba seriamente limitada. La oficina de diseño OKB-1 de Serguéi Korolyov trabajaba desde hacía años en varios proyectos de sondas más ambiciosas, capaces de alunizar o alcanzar la órbita lunar. El Luna 2 había demostrado que la tecnología espacial soviética era capaz de la precisión necesaria para alcanzar un blanco móvil situado en el espacio a 400 000 kilómetros de la Tierra. Ahora debían continuar con los planes trazados en la primavera de 1958 por Korolyov y Tijonravov. De acuerdo con estos planes, la OKB-1 debería lanzar cuatro series de naves lunares usando un cohete Vostok (8K72) con una etapa superior RO-5 (denominada Bloque E) desarrollada por la oficina de Semyon Kosberg.

La primera, Ye-1 (en cirílico Е-1) eran las más simples, con una masa de 170 kg y pocos instrumentos. Las Luna 1 y 2 habían sido parte de esta serie. La siguiente serie, Ye-2, debía sobrevolar la Luna y cartografiar la cara oculta usando sondas de 280 kg con dos cámaras de 200 y 500 mm. La serie Ye-3 sería una versión mejorada de las Ye-2 con una cámara de 750 mm. Por último, la serie Ye-4 llevaría explosivos (convencionales o nucleares) para estudiar el interior de la corteza lunar al impactar contra la Luna. (Las series comenzaban por «Ye» al ser ésta la sexta letra del alfabeto cirílico. Otras letras correspondían a proyectos distintos de la OKB-1). Pronto quedó claro que lanzar armas nucleares contra la Luna no era muy buena idea desde el punto de vista de las relaciones con Estados Unidos en plena Guerra Fría. Además, en ausencia de atmósfera las explosiones nucleares no serían fáciles de observar con telescopios terrestres, por lo que se abandonó este programa. En los años siguientes se introdujeron las series Ye-5 (una variante mejorada de la Ye-3), Ye-6 (para el alunizaje suave, como el Luna 9), Ye-7 (orbitador lunar) y Ye-8 (Lunojod).

Las Ye-2 eran mucho más complejas que cualquier cosa que hubiese hecho antes la Unión Soviética en el espacio. Lejos de limitarse a sobrevolar o impactar contra la Luna, las Ye-2 (y Ye-3, desarrolladas en paralelo) debían sobrevolar la cara oculta, fotografiarla y luego dirigirse hacia la Tierra para retransmitir las imágenes al pasar sobre la URSS, ya que la tecnología y la infraestructura espacial de la época hacían difícil la transmisión directa de imágenes desde el espacio cislunar. Los cálculos orbitales eran tan complejos que la OKB-1 tuvo que pedir ayuda al Instituto de Matemáticas Aplicadas de Mstislav Keldysh. Pronto se vio que las fechas posibles para llevar a cabo las misiones Ye-2/Ye-3 eran pocas debido a la geometría del encuentro (la URSS debía estar en la posición adecuada respecto a la Luna y, obviamente, la cara oculta tenía que estar iluminada), por lo que sólo se podría mandar una sonda en octubre de 1959 o en abril de 1960.


Trayectoria de la Luna 3.

La Ye-2 era una nave cilíndrica de 278 kg con unas dimensiones de 1,3 x 1,2 metros presurizada a 0,23 atmósferas y empleaba paneles solares similares a los usados por el Sputnik 3. El sistema de orientación sería clave en las Ye-2, ya que las cámaras debían apuntar al lugar adecuado en el momento justo (las cámaras de la Ye-2 eran fijas). Por este motivo, las Ye-2 serían las primeras naves orientadas en tres ejes. La tarea de diseñar el mecanismo de orientación de las sondas recayó en Borís Raushenbaj (ingeniero ruso de ascendencia alemana), el cual utilizó sensores solares y lunares, así como pequeños reactores de nitrógeno. El director general del proyecto dentro de la OKB-1 era Gleb Maksimov.




Vista general de la E-2A (Sven Grahn).

Pero la obtención y transmisión de imágenes era el punto clave del diseño de la Ye-2. Los ingenieros soviéticos prefirieron usar cámaras tradicionales con película química en vez de sistemas de televisión directa como los que estaban construyendo sus rivales estadounidenses, ya que así podrían realizar fotografías de mejor calidad. Para transmitir las imágenes, la película era revelada y escaneada por una cámara de televisión a bordo de la nave, para luego ser enviada por radio a la Tierra. Debido a las limitaciones tecnológicas, la Ye-2 usaría antenas omnidireccionales para transmitir las imágenes y telemetría en dos frecuencias (39,986 y 183,6 MHz). El proceso de toma de imágenes, escaneo y transmisión era todo un desafío tecnológico para la tecnología de 1959. La cámara protagonista se denominaba Yenisey 2 y fue diseñada por el instituto NII-380 de Leningrado. Constaba de dos objetivos de 200 y 500 mm y era capaz de realizar hasta 40 fotografías. Estaba instalada en la parte superior del cilindro de la nave. La Ye-3 debía incorporar una lente de 750 mm mejroada. El sistema de comunicaciones estaba diseñado por el NII-885.


Cámara Yenisey 2 (Sven Grahn).

Mientras se desarrollaba la primera Ye-2 se decidió mejorar algunos de sus sistemas, por lo que finalmente la primera nave que debía fotografiar la cara oculta de la Luna fue designada Ye-2A. Se aprobó que las Ye-3 fuesen lanzadas hacia la Luna en la segunda ventana de lanzamiento durante abril de 1960. Algunas fuentes denominan a estas sondas como Ye-2F.

El 4 de octubre, justamente dos años después del lanzamiento del Sputnik, era lanzada la primera Ye-2A desde Baikonur por un cohete 8K72. El despegue se produjo apenas dos semanas después del lanzamiento del Luna 2 en plena «carrera lunar» con los Estados Unidos. El cohete situó la sonda en una órbita de 48280 x 468300 km y con una inclinación de 55º, suficiente para interceptar la Luna. La URSS dio a conocer al mundo la existencia de la nueva nave, que fue bautizada públicamente primero como «Tercer Cohete Espacial» y luego como «Primera Estación Interplanetaria Automática» o AMS según sus siglas en ruso (el nombre de Luna 3 sólo se aplicaría varios años después de forma retroactiva) y anunció sus frecuencias de funcionamiento para que pudiera ser seguida por otros países. De esta forma se garantizaba que otras naciones confirmasen la existencia de la nave y, de paso, que se pudiese recuperar algún dato perdido si la red sovíetica de comunicaciones no lograba seguir todos los pasos de la sonda. De todas formas, la Unión Soviética no anunció de entrada que el objetivo de la sonda era la Luna por si acaso la misión fracasaba. Y de hecho, poco después del despegue la temperatura interior de la nave aumentó sin control desde 25º C a 40º C, poniendo en peligro los sistemas de a bordo. El equipo de tierra estudió la situación, Korolyov incluido, y logró disminuir la temperatura de la nave ajustando su orientación y velocidad de giro.

Por fin, el 6 de octubre la sonda pasó a 6200 km del polo sur lunar y sobrevoló la cara oculta de nuestro satélite en dirección norte, fotografiando la superficie durante 40 minutos y obteniendo 29 imágenes. El día 7 de octubre se transmitió una imagen, pero la calidad de la señal no era muy buena y la imagen resultante no tenía mucha resolución. Los ingenieros esperaron a que la nave alcanzase el punto más lejano de su órbita y que regresase en dirección a la Tierra para reintentar la transmisión. El día 17 se volvió a probar el envío de datos, pero una vez más la señal era muy pobre, por lo que se ordenó el silencio de radio completo a la flota del Mar Negro para que así la estación de seguimiento en Ucrania pudiese captar las señales de la sonda sin inteferencias. El tiempo se agotaba, porque el día 19 de octubre la sonda sobrevolaría la Tierra para alejarse una vez más.

Finalmente se pudieron captar 17 de las 19 imágenes (aunque dos de las cuales eran imágenes de calibración), que cubrían un 70% de la superficie de la cara oculta. Diez días más tarde, la URSS presentó al mundo las primeras imágenes de la Luna captadas por un artilugio humano. La resolución de las fotografías era muy pobre en términos actuales, pero teniendo en cuenta la tecnología de la época y el escaso tiempo de desarrollo, la misión fue un exito rotundo. Pese a la pobre calidad, se podían apreciar varias «manchas» en las fotografías que fueron correctamente identificadas como cráteres y mares, aunque desde un primer momento fue evidente que la cara oculta de la Luna era rádicalmente distinta de la cara visible y presentaba muy pocas zonas oscuras. Los soviéticos se apresuraron a bautizar las manchas de las fotografías con nombres como «cráter Tsiolkovsky» o «Mar de Moscú», toda una humillación para los EEUU.



Las primeras imágenes de la cara oculta vistas por el ser humano (Don P. Mitchell).

El 22 de octubre se perdió el contacto con la sonda y en abril de 1960 el Luna 3 acabó su vida útil reentrando en la atmósfera terrestre.

Quizás la parte más curiosa de la misión de la Luna 3 tiene que ver con la película empleada para captar las imágenes. Por falta de tiempo, los soviéticos habían sido incapaces de crear película que pudiese sobrevivir a los cinturones de radiación de la Tierra y decidieron emplear película fabricada en Estados Unidos, obtenida a partir de los globos espía norteamericanos Genetrix capturados sobre territorio de la URSS.

Pero no es ésta la única relación del Luna 3 con la Guerra Fría. Dos meses después de la transmisión de las imágenes, la URSS mandó una maqueta de la Ye-2A a México como parte de una exposición. Pero la CIA pudo saber que no se trataba de una simple maqueta, sino del modelo de vuelo de reserva construido para la misión. Se organizó a toda prisa una operación propia de una película de espías para «secuestrar» la sonda camino a la exposición. Los agentes norteamericanos obtuvieron el permiso del gobierno mexicano y durante varias horas fotografiaron, analizaron y desmontaron la sonda soviética. Poco después, la nave llegaría a la exposición sin que, aparentemente, la inteligencia soviética se enterase del secuestro.

El 15 de abril fue lanzada la primera Ye-3 (o Ye-2F, Luna 1960A), pero la última etapa del cohete falló y la sonda se perdió. Al día siguiente se lanzó otra Ye-2F (Luna 1960B), pero desgraciadamente la primera etapa del Semyorka se desintegró durante el lanzamiento. Poco después, las autoridades soviéticas cancelaron el programa Ye-3. De cara al mundo, la Luna 3 había sido la primera y única nave que debía fotografiar la cara oculta de la Luna.

Hoy se cumplen 50 años del lanzamiento de la Luna 3, la primera sonda que permitió a la Humanidad contemplar el rostro oculto de nuestro satélite.

Referencias:



6 Comentarios

  1. Hola, me encanta tu blog. Es de lo mejor que he visto por internet para las noticias del mundo de la astronáutica. Tan sólo quería darte mi enhorabuena y animarte para que sigas con este magnífico blog. Pocos hay con un nivel tan alto…

    Por cierto, ¿nunca has pensado en escribir algún libro relacionado con el tema? Algunos artículos tuyos son magistrales y te aseguro que más de uno compraríamos tus libros…

    Tienes como ejemplo al gran Javier Casado. Un maestro exponiendo los temas en sus magníficos libros… Espero que te animes tú también. Hacen falta más autores en español que escriban con seriedad sobre estos temas…

    Sigue así
    Saludos

  2. Hola Daniel*

    Estoy de acuerdo con Anónimo, de lo mejor en español, bien documentado. profesional e interesante, anímate a escribir un libro, te aseguro que tendrías un éxito rotundo. ¡ Con mis mejores deseos y respetos ¡ Un saludo.

  3. Felicitaciones por el nuevo diseño del blog y otra entrada brillante, narrada con precisión. Es curioso ver en la actualidad como se perdían sondas a causa de desperfectos de los lanzadores, algo inaceptable en la actualidad.

  4. Una pregunta curiosa…
    ¿No te recuerda la Luna 3 a la nave robot del Imperio que inspecciona el planeta de hielo en la saga de la guerra de las galaxias?
    No recuerdo el capítulo en concreto; pero al verlo me ha aparecido la imagen mental del robot buscando a los rebeldes y repitiendo un comando ininteligible para mi.

    «ebequiquenen. curch. ebequiquenen. cruch.»
    🙂

  5. Gracias a todos.

    El tema del libro es algo que tengo pendiente a la espera de mejores ofertas y/o más tiempo libre. Por mí encantado.

    Constantino: pues la verdad es que un aire sí que tiene 😉 No me había dado cuenta, pero tienes razón. ¡El Imperio Contraataca!

Deja un comentario

Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 4 octubre, 2009
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Luna • Rusia