¿Por qué alunizó el Apolo 11 en el Mar de la Tranquilidad?

El 20 de julio de 1969 a las 20:18 UTC el módulo lunar Eagle del Apolo 11 se posaba en el Mar de la Tranquilidad con Neil Armstrong y Edwin Aldrin a bordo. Era la primera vez que la humanidad visitaba otro mundo. Pero, ¿por qué el Mar de la Tranquilidad y no otra región de la Luna?

El módulo lunar Eagle y la sombra de Armstrong en el Mar de la Tranquilidad (NASA).
El módulo lunar Eagle y la sombra de Armstrong en el Mar de la Tranquilidad. La zona era inusualmente plana y sin relieve digno de mención (NASA).

Una simple mirada a la zona de aterrizaje, situada en las coordenadas 0,67° norte y 23,47°este, basta para darse cuenta de que la Base de la Tranquilidad era un área especialmente plana, carente de cráteres, montañas u obstáculos de cualquier tipo. Y, evidentemente, este era un requisito fundamental a la hora de elegir el lugar del alunizaje del Apolo 11. Sin embargo, una gran parte de la cara visible de nuestro satélite está cubierta por las llanuras basálticas que conocemos como mares (o maria). Entonces, ¿por qué el Mar de la Tranquilidad y no otro?

El Apolo 11 había sido clasificado como una misión de Tipo G según la NASA, esto es, su objetivo principal era probar que un módulo lunar era capaz de alunizar sin problemas y devolver a sus dos ocupantes a la órbita lunar. La ciencia no era una objetivo prioritario, por lo que se esperaba mandar el grueso de experimentos científicos en las siguientes misiones de Tipo H y Tipo J. La NASA había decidido que el lugar del primer alunizaje debía estar comprendido en un rectángulo situado en el centro del disco de la cara visible. Dos caras eran coincidentes con los paralelos situados a 5º de latitud norte y sur, mientras que las otras dos coincidían con los meridianos que se hallan a 45º este y oeste.

Rectángulo que delimitaba el lugar de las primeras misiones Apolo (NASA).
Rectángulo que delimitaba el lugar de la primera misión de alunizaje Apolo (NASA).

Los 5º de latitud tenían que ver con las limitaciones del lanzador y de la cantidad de combustible disponible por parte del módulo lunar (LM) y el módulo de mando (CSM). Aunque en teoría era posible alcanzar la mayor parte de la superficie de la Luna con un cohete Saturno V, la geometría de las misiones lunares lanzadas desde Florida favorecían una órbita lo más cercana posible al ecuador lunar. Cuanto más alejada del ecuador estuviese la órbita de la nave, menos carga útil podría lanzar el Saturno V. Para la primera misión de alunizaje nadie quería correr riesgos innecesarios y por eso se limitó la latitud a 5º norte o sur (la inclinación de la órbita lunar con respecto a la eclíptica es precisamente de unos 5º).

Además, esta era la zona de la superficie que podía cubrir una nave Apolo que siguiese una trayectoria de retorno libre, un tipo de trayectoria que permitía usar la gravedad de la Luna para volver a la Tierra en caso de problemas sin gastar una sola gota de combustible. Las siguientes misiones Apolo dispondrían de un mayor margen de masa útil que les permitiría acceder a latitudes lunares más elevadas, aunque a costa de renunciar a la trayectoria de retorno libre (de ahí la necesidad que tuvo la misión Apolo 13 de usar el motor del LM con el fin de situarse en esta trayectoria). En las últimas misiones Apolo, el CSM sería capaz de realizar maniobras de cambio de plano orbital, lo que aumentaría todavía más la superficie accesible.

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Trayectoria de retorno libre de una misión Apolo (línea a trazos) y trayectorias seguidas por las misiones Apolo a partir del Apolo 12 (NASA).

En cuanto a la limitación en longitud, estaba relacionada con las restricciones de las comunicaciones (la Tierra debía estar alta en el cielo para garantizar que la señal no se interrumpiese con ningún obstáculo). Por otro lado, y en el caso de los sitios situados más al este, la NASA quería que el módulo lunar no saliese de la cara oculta -que se hallaba fuera de las comunicaciones- para aterrizar pocos minutos después, así que el lugar del alunizaje debía garantizar además un intervalo de tiempo apropiado antes de que se iniciase la fase de descenso propulsado.

¿Y ya está? Pues no, esto era la punta del iceberg, porque existían más requisitos operativos. Por ejemplo, el terreno tenía que ser excepcionalmente plano, con pendientes inferiores a 2º. Y no solo eso, ya que la zona al este del lugar del aterrizaje también tenía que ser plana para evitar confundir al radar de aterrizaje del LM (por eso en su momento hubo mucha oposición a mandar el Apolo 15 a los pies del monte Hadley). Luego estaba el tamaño de la zona a considerar. Los errores de navegación de la tecnología de la época podían hacer que una nave se desviase hasta 2,4 kilómetros en dirección norte o sur y hasta 4 kilómetros en el eje este-oeste, que era la denominada elipse de aterrizaje. Para cada zona candidata se dibujaban tres elipses con una probabilidad del 50%, el 90% y el 100% de que el módulo lunar alunizase dentro de ella. Evidentemente, el interior de las tres elipses debían cumplir con todos los requisitos antes señalados. La elipse de aterrizaje primaria se ampliaría en septiembre de 1968 a 5 x 15 kilómetros para tener en cuenta las perturbaciones del campo gravitatorio lunar.

Con todos estos requisitos en mente la NASA comenzó un proceso de selección de lugares para las primeras misiones Apolo a mediados de los años 60, pero los mapas creados a partir de los telescopios terrestres no tenían suficiente resolución. Para solucionar este problema, la NASA lanzó cinco sondas Lunar Orbiter con el objetivo de cartografiar lugares de aterrizaje del Apolo. Los Lunar Orbiter no enviaban las imágenes directamente a la Tierra, sino que usaban película fotográfica que luego era escaneada, un sistema similar al usado e las sondas lunares soviéticas. El resultado es que los Lunar Orbiter no podían cartografiar toda la superficie lunar porque simplemente no tenían película suficiente para ello, así que se concentraron en las zonas más prometedoras.

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La zona de aterrizaje del Apolo 11 (NASA).
La zona de alunizaje del Apolo 11 vista por la sonda LRO (NASA).
La zona de alunizaje del Apolo 11 vista por la sonda LRO (NASA).
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Detalle de la zona en la que se ven las huellas de Armstrong y Aldrin (NASA).

Usando las imágenes de los Lunar Orbiter, en diciembre de 1967 el comité para la selección de zonas de aterrizajes de los Apolo eligió cinco lugares ALS (Apollo Landing Sites). Además de todos los criterios arriba mencionados, los cinco lugares debían estar separados en longitud por múltiplos enteros de 12º. ¿Por qué? Pues porque ese es el ángulo que se desplaza el Sol en el cielo lunar durante un día. Puesto que el momento del alunizaje debía ser tal que el ángulo entre el Sol y el horizonte fuese lo suficientemente bajo (entre 5º y 14º) como para que los cráteres y otras características del terreno proyectasen sombras claras, la NASA eligió lugares de alunizaje alternativos para cada misión con el objetivo de no tener que esperar un mes si la misión debía retrasarse unos días.

Por esta razón, los lugares situados al este eran los prioritarios, ya que si la misión no podía lanzarse en la fecha prevista, el resto de sitios tendrían la iluminación adecuada al cabo de unos días. La distribución geográfica de los mares lunares implicaba que los lugares primarios para el Apolo 11 solo podían estar en el Mar de la Tranquilidad o el de la Fertilidad. Pero, como ya hemos dicho, los lugares situados demasiado al este tenían la pega de que la tripulación no tendría mucho tiempo entre la salida de la cara oculta y el comienzo del descenso propulsado. El Mar de la Tranquilidad era por tanto el mejor situado, lo que explica que dos de los cinco lugares ALS estuviesen en esta zona, los llamados ALS-1 y ALS-2 (II P-2 y II P-6 para el equipo de los Lunar Orbiter). El lugar alternativo principal sería el ALS-3 (II P-8), situado en Sinus Medii, casi en el centro de la cara visible del disco lunar. Los ALS-4 (III P-11) y ALS-5 (III P-13) estarían localizados en el Océano de las Tormentas. La NASA daba por sentado que si el primer intento de alunizaje era un éxito -nada seguro por aquel entonces-, la segunda misión se dirigiría a alguno de los ALS situados más al oeste. Los ALS serían confirmados el 3 de junio de 1969.

Los cinco ALS para la primera misión de alunizaje (NASA).
Los cinco ALS para la primera misión de alunizaje (NASA).

Ahora había elegir entre el ALS-1 y el ALS-2. El ALS-1 estaba situado al este del cráter Maskelyne y había sido fotografiado en detalle por la tripulación del Apolo 8 en diciembre de 1968. En principio parecía el más adecuado al estar situado un poco más al este, pero su color era ligeramente más claro de lo normal para un mar lunar y muchos geólogos temían que pudiera estar cubierto por rocas invisibles en las imágenes de los Lunar Orbiter o el Apolo 8. Por este motivo, el ALS-1 cayó en desgracia y el ALS-2, también conocido como II P-6, se convirtió en el favorito de la NASA. Este lugar contaba con la ventaja de que la sonda Surveyor 5 había aterrizado a 25 kilómetros de distancia unos pocos años antes, por lo que se conocía con bastante exactitud su composición y características. Además, la sonda Ranger 8 también había enviado más de siete mil imágenes de la zona en 1965.

Zona ALS-1 (II P-2) vista por un Lunar Orbiter (NASA).
Zona ALS-1 (II P-2) vista por un Lunar Orbiter (NASA).
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Zona ALS-2 (II P-6) vista por un Lunar Orbiter con la elipse de aterrizaje original (NASA).
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Zona ALS-2 (II P-6) vista por un Lunar Orbiter con la elipse de aterrizaje final del Apolo 11 (NASA).

El ALS-2 pasó a ser el lugar primario para el Apolo 11, pero en mayo de 1969, cuando quedaban apenas dos meses para el lanzamiento, el módulo lunar del Apolo 10 con Thomas Stafford y Gene Cernan sobrevoló el ALS-2 durante un ensayo general del alunizaje. A la vuelta, Stafford declararía que el ALS-2 parecía más suave que el ALS-1, pero que el extremo oeste de la elipse de aterrizaje era muy abrupto, por lo que recomendó a Armstrong que abortase si se internaba en esta zona con poco combustible. Evidentemente, todas estas dudas nos recuerdan lo poco que sabíamos sobre la superficie de la Luna incluso a pocos meses del alunizaje de Armstrong y Aldrin, una circunstancia que aumenta todavía más el mérito de la hazaña que llevaron acabo las tripulaciones de las misiones Apolo.

La elipse de aterrizaje del Apolo 11 sobre el ALS-2 y, dentro, el lugar de aterrizaje preciso. En primer plano se ve el CSM Columbia (NASA).
La elipse de aterrizaje del Apolo 11 sobre el ALS-2 y, dentro, el lugar de aterrizaje preciso. En primer plano se ve el CSM Columbia. Imagen tomada desde el Eagle (NASA).

Como vemos, el Apolo 11 no tenía muchas alternativas a la hora de buscar un lugar de alunizaje que fuese lo más seguro posible. Quizá si los geólogos no hubiesen sido tan quisquillosos, el ALS-1 habría sido el lugar que habría pasado a la historia en vez del ALS-2, pero, en cualquier caso, también estaba situado en el Mar de la Tranquilidad. Solo si el lanzamiento del Apolo 11 se hubiese retrasado varios días se hubiese contemplado la posibilidad de visitar otro ALS, pero tendiendo en cuenta que la NASA no quería arriesgarse lo más mínimo con esta misión lo más probable es que el lanzamiento se hubiese retrasado un mes o más para poder aterrizar en el ALS-2.

En cuanto a la Unión Soviética, el programa tripulado N1-L3 nunca llegó a una fase tan avanzada en la que se sopesasen seriamente lugares de alunizaje como en el Apolo, pero la posición geográfica del cosmódromo de Baikonur hacía que las ventanas de lanzamiento soviéticas fuesen distintas que las de las misiones Apolo. Como resultado, el primer alunizaje tripulado de la URSS hubiera tenido lugar quizá en el Mar de las Lluvias (Mare Imbrium), situado más al norte.

Por fortuna para todos, una vez que el Apolo 11 demostró que era posible aterrizar en la Luna con éxito, las siguientes misiones Apolo pudieron dirigirse a lugares más interesantes y menos ‘aburridos’ que el ALS-2.

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Lugares de aterrizaje de sondas soviéticas y norteamericanas (NASA).

Referencias:


32 Comentarios

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Francisco GalueFrancisco Galue

Lo interesante del caso, Daniel Marin, es que cuando Armstrong y Aldrin empezaron el descenso a la Luna en el Modulo Lunar Aguila, Armstrong se percato que el piloto automatico los iba llevando a un terreno tachonado de rocas del tamaño de un coche Volswagen Escarabajo. Usando su instinto de piloto, Armstrong tomo los controles y dirigió el Aguila hacia un sitio mas despejado, con apenas 30 segundos de combustible cuando hubo la “Luz de Contacto” con la superficie. y el Aguila alunizaba felizmente.

Francisco GalueFrancisco Galue

Creo recordar Daniel que una vez escribistes de una propuesta para enviar poderosas camaras de los satélites espias de entonces acopladas al CSM del Apolo de manera de poder cartografiar en forma sin presedentes la superficie lunar. Al culminar la misión, el astronauta se desplazaría por el tunel de CSM para retirar los films de las camaras y luego desechar a estas. ¿Crees que si estos se hubiera hecho Armstrong y Aldrin no se hubieran llevado una sopresita al momento del alunizaje?

GarionGarion

Esta vez nos lo pones fácil.

Aterrizo allí porque en los polos hay gigantescos agujeros que son la entrada a la luna hueca y por tanto es imposible aterrizar.

/es que aún me dura el cachondeo por lo del otro día, jajajaja

Jorge

Daniel, más leía sobre los requisitos del Area de alunizaje y más me agarraba la cabeza :)
Aparte de considerar detalles que ni imaginaba, para jugarse a llegar allí con la tecnología de la Epoca (y con lo que se sabía) había que tenerlas requeterecontrabien puestas.
Y no solo arriba del Saturno 5.
Imagino a quienes elegían las ALS sin dormir durante semanas.

46 años después tenemos más conocimientos y tecnología y recursos. Podemos volver a pisar la Luna en mucha mejor condición.
Decimos que falta interés y presupuesto, mas mi intuición apunta a lo primal:
NO TENEMOS COJONES para repetir esto.
Suena durísimo, hablo entonces por mí.

NO ME JUGUÉ por el Sueño de llegar allí,
ME APOLTRONÉ esperando que lo hagan otros.

Y aquí seguro soy injusto hasta conmigo mismo, tema personal.
Mas es la situación en que quedó mucha gente de mi Generación.
Quizá ahora estemos en una Edad Media de la Acción donde preferimos mirar todo por Internet y luego vendrá un Renacimiento donde se vaya a lo Tangible en vez de lo Virtual. No lo sé, es solo mi deseo.
Si sé que quienes vayan de nuevo lo harán con los mismos detalles y muchas cosas más. Y con ese espíritu de 1969 también.

Espero verlo.
Abrazos.

HudsonHudson

En realidad lo que no tenemos es la energía abundante y barata que tenían los americanos hasta 1971.

A partir de ahí empezó la decadencia, tan lentamente que no se percibe, pero ahí está.

Hasta que no volvamos a tener energía abundante y barata no volveremos ahí arriba.

Saludos

José AlfredoJosé Alfredo

En parte tienes razón. Si revisas las condiciones en las que despegaron las naves Gemini y las Apolo te darás cuenta que bajo los criterios actuales de seguridad el 80% de esos vuelos se habrían quedado en tierra. Cuando leo esto y además veo que en el segundo vuelo que apenas se lanzaba a nuestro saqtélite (o sea Apolo 12) despegaron EN MEDIO DE UNA TORMENTA ELECTRICA y no solo eso sino prosiguieron el vuelo a la Luna con una nave que se elevaba prácticamente apagada dices “caray, realmente hoy en día hemos perdido eso que Tom Wolfe llamaba “The Right Stuff” “…

Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Siempre es un gusto para mi leer entradas sobre las misiones Apollo y sobre todo la 11, muchas gracias.

Miguel BCNMiguel BCN

Muchas gracias Daniel por esta magnífica entrada sobre el Apolo XI. Siempre he considerado un portento extraordinario los viajes humanos a la Luna. Pero esta historia sobre los aterrizajes del Apolo no me lo esperaba ¡¡
Pienso que deberíamos regresar a nuestro satélite natural para trabajar de forma industrial y científica , además parece ser que es el único mundo del sistema solar que podría contener en su superficie el mejor combustible nuclear que necesita la Tierra para sus futuros reactores de fusión . Si es que se logra esto algún día claro.

Algunas noticias vinculan a China con este asunto y que su programa espacial podría orientarse a ello . En la web The World Security Network Foundation (WSN) el analista político Fabrizio Bozzato aporta un interesante artículo sobre el Helio-3 y China hace ahora un año .

http://www.worldsecuritynetwork.com/...um-3-Vision

¡¡Saludos¡¡

EdgarEdgar

En un show de la radio de mi país se propuso un debate para saber si el hombre fue a la luna, les recomendé tu Blog, para ver si todavía tenían alguna duda, si no lo consideran, ya sabre que solo buscan el morbo

AlbertoAlberto

Hola, una vez más Daniel consigues fascinarnos con estos detalles que en pocos sitios de habla hispana se pueden encontrar, muchisimas gracias por ello.

Yo tengo una pregunta respecto a la órbita de retorno libre. Que tuviese esa forma característica de 8, fue para orbitar de forma retrogada la luna (no sé si se dice así) y de esta manera frenar la Apolo? Es decir si se hubiese orbitado la luna en sentido contrario a las agujas del reloj (mirando desde el polo norte) lo quese hubiese conseguido es acelerar la Apolo o habria habido también alguna orbita de retorno libre? De nuevo felicitaciones por el blog, es la delicia de todo espaciotrastornado. Un saludo.

PoluxPolux

Hola Dani,
Muchas gracias por esta contundente información de la que no tenía noticias; explicación prolija donde las haya.
Por cierto… ya nos informarás sobre el incidente del panel solar izquierdo de la Soyuz TMA-17M que se lanzó hoy a las 05:46 h. (hora de Moscú) con destino a la Estación Espacial Internacional con 3 astronautas a bordo. Lo acabo de leer en la web de Rtve:
http://www.rtve.es/noticias/20150723...85500.shtml

FerFer

Entrada “pata negra”. Estas son las que me leo una vez tras otra cuando las publicas… muchas gracias.

JoaquinJoaquin

Muy buena entrada Dani.A mi siempre me han fascinado las misiones a la Luna,así que te animo a que sigas publicando todo lo que puedas sobre este tema.

YugosYugos

Espectacular! Muchas gracias por este genial artículo.

Como apasionado de la ingeniería aeroespacial conozco pocos blogs, incluyendo en inglés, que sepan transmitir tan bien conceptos tan avanzados.

lucaslucas

he visto el vídeo del landing mil veces y creo que con la telemetría a tiempo real ganaría mucho…

GastonGaston

Alguien sabe si es cierto que la primera vez que descendieron a la luna del modulo lunar, lo hicieron atados a una soga o extendieron una soga por la escalera por si no podían volver a subir al modulo lunar???

MarceloMarcelo

No.
A lo que te referís es a una idea que tenían cuando el diseño del LM no estaba terminado.
Manejaron la posibilidad e hicieron pruebas para que los astronautas bajaran ayudados por una soga y una especie de grúa y pronto se desechó.

kinokino

Es increíble, cuantos factores tuvieron que usarse.
Sabras porque escaneaban las fotos, no era mas fácil transmitirlas a la tierra? O no llegaban con la suficiente resolución.

José AlfredoJosé Alfredo

Ayer leía un detalle curioso que comentaba Buzz Aldrin respecto a esta misión: decía que cuando el bajó del LM uno de los procedimientos que venía en su lista y que tenía que verificar era el asegurarse de no cerrar la escotilla pues el era el último en salir en la EVA, ya que ésta únicamente podría abrirse desde dentro porque no tenía ninguna clase de cerradura para abrirla desde fuera. Eso mismo tuvieron que hacer todos los “LM pilot” de las demás misiones por esta particular cuestión de diseño…

MarceloMarcelo

Según tengo entendido, la puerta no podía cerrarse por fuera.
El peligro era que si estaba muy “pegada” y había un escape de oxígeno u otro gas dentro del módulo, podía presionar la puerta y hacer difícil (no imposible) abrirla nuevamente.

joseluisujoseluisu

Por aquella época, los astronautas rusos utilizaban en sus sistemas de respiración un compuesto que replicaba las condiciones del aire en la Tierra. Es decir, una combinación de nitrógeno y oxígeno, al 21% y 79% respectivamente. Los estadounidenses, por su parte, utilizaban oxigeno puro, si bien creo que tras la tragedia del Apolo 1 optaron por el aire comprimido. Cuál fue el sistema que emplearon Armstrong y Aldrin durante su paseo lunar?

Sergio Costas

Tras el incendio del Apolo 1 se modificó la nave para que, en tierra, tuviese una mezcla de gases similar a la atmosférica; pero una vez despegaba ajustaba la presión a 1/3 de la atmosférica y pasaba a oxígeno puro. Rediseñar la nave para usar nitrogeno/oxígeno supondría casi rehacerla de nuevo, pues necesitaría una estructura más resistente por la mayor presión, y tanques de nitrógeno extra para represurizarla después de un paseo espacial.

Daniel Marín

Añadir a lo que ha dicho Sergio que los soviéticos usaban aire a 1 atm de presión en sus vehículos, sí, pero en sus trajes EVA usaban oxígeno puro como los estadounidenses. Nunca se ha usado un traje de EVA que no use oxígeno puro.

Daniel JiménezDaniel Jiménez

¿Y qué sucedió con el error “1201” y el error “1202” que arrojó la supercomputadora IBM-360 antes del aterrizaje? ¿Por qué no aparece ni se menciona en este video tan real?
Según se lee, una calculadora tenía más recursos que esta computadora del tamaño de un refrigerador para carnes de res, a la que se le metían tarjetas con los rudimentarios sistemas del Fortran IV y el Cobol.

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