El último programa lunar soviético

Por Daniel Marín, el 12 octubre, 2011. Categoría(s): Historias de la Cosmonáutica • Luna • Rusia • sondasesp ✎ 29

A principios de los años 70 el programa espacial soviético se hallaba en una situación crítica. El país había perdido la carrera lunar frente a los Estados Unidos y el cohete gigante N1 había resultado un fracaso. Era el momento ideal para que los ambiciosos líderes de las oficinas de diseño movieran ficha con el fin de saciar su insaciable sed de poder. Y también sería la última oportunidad de la Unión Soviética para colocar un hombre en la Luna.

El nave lunar soviética LEK (fuente).

Como resultado del fracaso lunar, en 1974 Valentín Petrovich Glushkó se hizo con el control de la principal oficina de diseño de la URSS, la OKB-1 (TsKBEM), fundada por el Ingeniero Jefe Serguéi Pávlovich Koroliov. Glushkó había sido junto con Koroliov uno de los pioneros de la cohetería soviética y fue el creador de la mayor parte de motores que habían llevado el programa espacial de la URSS hasta la gloria. Sin embargo, su enfrentamiento con Koroliov sobre la elección de los combustibles idóneos a emplear en los lanzadores espaciales había sido una de las causas del desastre del N1. Nada más hacerse con el control de la OKB-1 y fusionarla con su oficina OKB-456, Glushkó decidió aplicar una política de tabula rasa. El plan de alunizaje N1-L3 fue cancelado fulminantemente, a pesar de que todos los ingenieros que trabajaban en el proyecto estaban de acuerdo en que sólo era cuestión de tiempo antes de que el N1 demostrase su valía.

Pero Glushkó odiaba con todas sus fuerzas el N1 y todo lo que representaba. Era una prueba palpable de que se podía construir un cohete gigante sin necesidad de su colaboración. Los motores NK-15 y NK-33 de Kuznetsov habían resultado insuficientes para la magnitud del desafío que suponía un alunizaje, pero eran unas maravillosas piezas de ingeniería que ponían en evidencia las carencias de la oficina de Glushkó.

Tras la cancelación del N1, la nueva oficina de diseño, ahora conocida como NPO Energía, se embarcó en la construcción de una nueva familia de cohetes, pero esta vez desde cero. Esta familia se denominaría RLA y las versiones más grandes serían capaces de poner hasta 150 toneladas en órbita baja. Debían estar equipados con los motores cohete más potentes de la historia, todo un desafío a la altura del ambicioso Glushkó. De entre todas las versiones del RLA destacaba el cohete Grozá (RLA-110/125), una especie de Saturno V ruso que debía sustituir a las versiones mejoradas del N1 (N1-F y N1-M) que había planeado introducir a mediados de los 70 Vasili Mishin, el predecesor de Glushkó al mando de la OKB-1.

Pero Glushkó tenía planes aún más grandiosos que iban más allá de la familia RLA. El sueño del veterano ingeniero tenía un nombre, el cohete Vulkan. Este monstruo debía haber tenido capacidad para colocar en órbita baja 230 toneladas de carga útil, o 22 toneladas en la superficie lunar, superando cualquier lanzador en servicio. El Vulkan permitiría además poner un cosmonauta en la Luna sin necesidad de recurrir al complicado esquema de misión usado con el N1. Efectivamente, gracias al Vulkan se podría lanzar una nave en trayectoria directa hacia nuestro satélite sin acoplamientos en órbita lunar como requería el programa Apolo o el N1-L3.

La familia de lanzadores RLA, antecesora del Energía (Novosti Kosmonavtiki).
Cohetes “lunares” soviéticos: N1F, Vulkan y Energía (www.buran.ru).

El equipo de Konstantin Bushuev sería el encargado de diseñar la nueva nave lunar para el Vulkan. Y como resultado nacería el LEK (Lunni Ekspeditsionni Korabl / Лунный Экспедиционный Корабль,  ЛЭК, “Nave Expedicionaria Lunar”), un extraño vehículo que parecía salido del cruce entre un módulo lunar Apolo y una nave Soyuz. El LEK debía tener una masa de 21,5 toneladas y unas dimensiones de 9,7 x 11,3 metros. Estaba dividido en una etapa de alunizaje cuyo diseño recordaba la sección inferior del LM de la NASA, aunque de mayor tamaño, y una etapa superior o Bloque de Habitación OB (Obitaemi Blok) con una esclusa para salir al exterior. Lo realmente curioso es que dentro del OB estaba localizada la cápsula (SA, Spuskaemi Apparat) que debían emplear los cosmonautas para volver a la Tierra. La SA tenía la misma forma que la cápsula de la nave Soyuz para simplificar los cálculos aerodinámicos, aunque era ligeramente más grande.

El LEK. Se aprecia la cápsula SA dentro del BO (Novosti Kosmonavtiki).
LEK. 1: etapa de ascenso; 2: cobertura térmica; 3: cápsula basada en la Soyuz; 4: módulo de equipamiento; 5: motor de la etapa de ascenso; 6: etapa de descenso con el tren de aterrizaje; 7: motor de la etapa de descenso (RKK Energia).
Etapa de ascenso OB. Destaca la esclusa para EVAs (fuente).
Etapa de ascenso OB con la cápsula SA en el interior (fuente).
Etapa de descenso del LEK (fuente).
El LEK dentro de la cofia del Vulkan con la etapa superior Blok V (Novosti Kosmonavtiki).
Cohete Vulkan con el LEK (RKK Energia).
Versión final del Vulkan (www.buran.ru).

Después de despegar hacia la Luna mediante el Vulkan, los tres cosmonautas saldrían de la cápsula por una escotilla interior para acceder al OB. Una vez cerca de nuestro satélite, el LEK usaría la etapa superior (Bloque V o Bloque “Vesubio”) del Vulkan para frenar su velocidad. Poco antes del alunizaje, la etapa se separaría del LEK de forma muy similar al sistema empleado por el módulo lunar LK del proyecto N1-L3. Se trataba de una maniobra muy arriesgada, porque la etapa inferior del LEK debía encenderse a poca altura sobre la superficie. Si algo salía mal, los cosmonautas se estrellarían contra la Luna. Para ayudar a la tripulación en esta etapa final de alunizaje, el OB estaba dotado de dos ventanillas orientadas hacia la superficie lunar. La etapa inferior estaba equipada con varios cohetes de combustible sólido que se encenderían en el momento del contacto con la superficie para evitar que la nave rebotase en la baja gravedad lunar. Una vez en la superficie, la tripulación usaría un pequeño lunojod para explorar la Luna del mismo modo que los astronautas del Apolo emplearon su rover para desplazarse.

Tras pasar entre 5 y 15 días en la Luna, la etapa superior se encendería y los cosmonautas se dirigirían a la Tierra directamente sin pasar por la órbita lunar. La SA se separaría del OB cerca de la atmósfera terrestre y durante el descenso la cápsula realizaría una doble reentrada para minimizar la deceleración. El esquema de misión era muy parecido al fallido plan que Vladímir Cheloméi concibió para su nave lunar LK-700, que también debía haber despegado a bordo de un lanzador gigante. Eso sí, el cohete UR-700 de Cheloméi pretendía usar peligrosos combustibles hipergólicos, mientras que el Vulkan usaba propergoles criogénicos.

Glushkó tenía claro que limitarse a repetir los éxitos del Apolo diez o quince años después no tenía mucho sentido, así que concibió un plan mucho más complejo. El LEK sólo sería la primera fase de una base lunar permanente formada por cuatro elementos: el LEK propiamente dicho, un módulo laboratorio-vivienda LZhM (Laboratorno-Zhiloi Modul / Лабораторно-Жилой Модуль), un Lunojod presurizado para expediciones de larga duración y un módulo fábrica LZM (Laboratorno-Zavodskoi Modul / Лабораторно-Заводской Модуль) cuyo fin era investigar las propiedades del regolito lunar. La tripulación de la base llegaría a la Luna en el LEK y viviría dentro del LZhM durante la mayor parte del tiempo, pero se movería por la superficie usando el lunojod presurizado, alejándose de la base un máximo de 200 kilómetros. Además, el lunojod iría equipado con un taladro para explorar las capas geológicas superficiales. Por otro lado, dentro del LZM se estudiaría la posibilidad de usar el regolito lunar para crear oxígeno y otras materias primas (ISRU). Para generar electricidad durante la noche lunar se emplearía un reactor nuclear.

Base lunar soviética. 1: LEK; 2: LZhM; 3: lunojod; 4: etapa de descenso; 5: estación de energía nuclear; 6: LZM (RKK Energia).
LZhM: módulo vivienda para la Luna. 8 x 9 metros y 160 metros cúbicos. 1: esclusa; 2: baño; 3: camarotes de la tripulación; 4: laboratorio; 5: almacén; 6: camarote adicional; 7: sección de control; 8: fase de descenso (RKK Energia).
Lunojod presurizado. 8,2 toneladas y capacidad para dos personas. 3,5 x 4,5 metros y 5 metros cúbicos. 1: pala; 2: centro de control; 3: esclusa; 4: esclusa; 5: panel solar; 6: taladro; 7: superficie de carga; 8: ruedas (RKK Energia).
Módulo fábrica LZM. 4,5 x 8 metros, 100 metros cúbicos y 15,5 toneladas. 1: esclusa; 2: invernadero; 3: sección para la generación de oxígeno a partir del regolito; 4: sección del laboratorio físico-químico; 5: etapa de descenso (RKK Energia).

La construcción de la base lunar se llevaría a cabo en una primera fase mediante tres lanzamientos del Vulkan. Tras el alunizaje del lunojod presurizado y el módulo LZhM, con víveres para soportar una tripulación de tres cosmonautas durante año y medio, se lanzaría el primer LEK con tres personas. Posteriormente, otros dos lanzamientos mandarían a la Luna un nuevo LZhM y otra tripulación a bordo de un LEK para relevar a los primeros ocupantes seis meses después. El segundo LZhM permitiría a la tripulación sobrevivir más tiempo en la Luna en caso de emergencia a la espera de una misión de rescate. Tres meses más tarde despegaría un tercer Vulkan para situar el LZM en la superficie. A partir de ese momento, se mantendría el esquema de relevos mediante el lanzamiento anual de dos Vulkan con un LEK y un LZhM.

La base lunar de Glushkó no logró llamar la atención de los líderes soviéticos, más interesados en buscar un programa que pudiese contrarrestar al nuevo transbordador espacial norteamericano. Glushkó pronto ofrecería a los militares su familia de cohetes RLA como sistema de lanzamiento de la nueva lanzadera soviética. En 1976 daría oficialmente comienzo el programa Energía Burán y la familia RLA se metamorfosearía en los lanzadores Energía y Zenit. Los trabajos en la familia RLA cesarían alrededor de 1978. Finalmente, la oficina NPO Energía se olvidaría del Vulkan mientras concentraba sus esfuerzos en el programa Burán. Aunque a finales de los 80 surgiría una nueva propuesta del Vulkan basada en el Energía, el monstruoso lanzador nunca se pudo materializar. Los sueños lunares de Glushkó deberían esperar tiempos mejores.

Bien entrados los años 80, Glushkó volvió a intentar una vez más sacar adelante su programa lunar, pero esta vez decidió usar el cohete Energía. Puesto que la capacidad de este lanzador era inferior a la del todopoderoso Vulkan, NPO Energía introdujo cambios en los planes originales del LEK. Según el nuevo proyecto, cada misión requeriría el lanzamiento de dos lanzadores Energía. La nave LEK sería sustituida por dos nuevos vehículos de 29 toneladas cada uno, el LOK (Lunni Orbitalni Korabl / Лунный орбитальный корабль, “Nave Orbital Lunar”) y el LK (Lunni Korabl / Лунный Корабль, “Módulo Lunar”). Es decir, el esquema de ascenso directo del LEK sería sustituido por la más tradicional técnica LOR (Lunar Orbit Rendezvous) de los programas Apolo o N1-L3. La LOK tenía un diseño muy similar al LEK, pero sin etapa de descenso, e igualmente contaba con una cápsula SA dentro del compartimento OB. Por su parte, el LK sería casi idéntico al LEK original, pero obviamente no tenía cápsula de descenso, aumentando así el volumen interno de forma considerable.

LOK. 9,6 x 5,4 metros (11,5 metros de envergadura). 1: cápsula; 2: sección de equipamiento; 3: módulo de servicio; 4: paneles solares (RKK Energia).
LK. 9,8 x 8,4 metros. 1: etapa de ascenso; 2: protección térmica; 3: sección de equipamiento; 4: motor de la etapa de ascenso; 5: motor de la etapa de descenso (RKK Energia).
El LOK (1, derecha) y el LK (2) (RKK Energia).

Un primer lanzamiento del Energía pondría al LK en órbita lunar. Posteriormente, el LOK despegaría desde Baikonur con cinco cosmonautas a bordo. El LOK se acoplaría con el LK en órbita lunar usando un sistema andrógino y dos cosmonautas pasarían al LK para descender hasta la superficie. Después de 5 o 10 días explorando nuestro satélite, la etapa superior del LK con los dos intrépidos exploradores volvería a la órbita lunar para acoplarse con el LOK. Esta nave permanecería un mes completo alrededor de la Luna antes de dirigirse hacia la Tierra.

Lamentablemente, ninguno de estos planes vería la luz. La crisis económica que asoló el país a finales de los 80 impediría el desarrollo de este y otros muchos programas. Mientras el país se descomponía, estaba claro que la exploración de nuestro satélite no era un asunto prioritario. Glushkó fallecería en 1989 sin poder ver su sueño hecho realidad. La URSS perdió así su última oportunidad de poner un cosmonauta en la Luna. Pero, ¿qué habría pasado de no haberse desintegrado la Unión Soviética? ¿Habríamos visto un cosmonauta caminando sobre otro mundo durante los años 80? 

Referencias:

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29 Comentarios

  1. Hay una pequeña errata. Cuando explicas que Glushkó no quiere repetir los éxitos del Apolo y quiere realizar una base permanente lunar, vas explicando los diferentes módulos de la base. En un punto tienes puesto “cuyo fin era investigar las propiedades del regolito marciano” ¿No sería regolito lunar?

    ¡Magnífica entrada!

  2. Me parece un proyecto magnífico y una misión científica de primera magnitud. Como siempre, truncada por intereses políticos o económicos.

    Al final, la filosofía del viaje a la luna sigue basada en el Eagle. Realmente, no me termina de gustar una solución de módulo de ascenso, dejándote por el camino media nave. Espero que para el 2020 hayan inventado una nave capaz de aterrizar y escapar de la luna las veces que sea necesario, tan solo aprovisionándola de propelente.

    Un saludo

  3. Otro plan mas que no cuajo como otros mucho como el plan de Von Braun de llegar a Marte en 1982.

    Seguramente el programa Salyut y Mir fue el principal obstáculo para dar el siguiente salto.

    Dudo que pudieran soportar económicamente una estación espacial y una base lunar a la vez.

    Lo inteligente es una base lunar internacional.

  4. Muy interesante.
    ¿Este programa se pretendía hacer en paralelo con el desarrollo de las Almaz y Salyut o estas se fraguaron después?

    La primera idea del ascenso directo me parece un poco en plan de “caballo grande ande o no ande”, bastante arriesgada si requiere del desarrollo de un lanzador desde cero.

    El segundo plan, con cita en órbita lunar ya me parece más realista.

    Por desgracia creo que pesó mucho el factor de que los soviéticos, aun teniendo éxito, no serían los primeros en llegar. De haberse llevado a cabo me temo que se habría cortado tras varios alunizajes por el elevado presupuesto que requería.

    Pesaba mucho el factor de que Estados Unidos estaba desarrollando el transbordador. En un ambiente de competición técnica y política como el que hubo en la guerra fría, los medios con los que cuentan los programas espaciales son mucho mayores, pero se pueden descarriar en objetivos equivocados, y este caso es prueba de ello.

  5. Estos rusos (sovieticos entonces ) eran unos grandes escritores de Ciencia Ficción. En 1977 el SOYUZ-25 fracasaba su acoplamiento a la estacion Salyut-6 esto lo repetia la nave Soyuz-33 en 1979 , los cohetes Proton presentaban una fiabilidad escasa y el programa TKS debia ser cancelado ,
    ¿como podian pensar en citas lunares y aterrizajes tripulados?… increible

  6. @Miguel: el programa LEK/Vulkan se concibió a mediados de los 70, cuando ya estaban operativas las estaciones DOS y OPS.

    @Von Braun: pues fácilmente, teniendo en cuenta que fueron la única nación de la Tierra junto con Estados Unidos en desarrollar la tecnología para viajar a la Luna. Ningún otro país lo ha hecho desde entonces. Lamentablemente, los EEUU también tuvieron su cuota de desgracias.

    Saludos.

  7. Daniel, me imagino que tendrían que haber pedido prestado un mapa lunar de alta resolución a los americanos porque ellos no tenian ninguno (no existen mapas lunares rusos detallados). La tecnología “Zond” para viajar a la Luna resultó totalmente “no fiable” (si hubiesen ido tripulados casi todos ellos habrian muerto los cosmonautas ) y en lo referente a cohetes gigantes solo tienen la experiencia de dos lanzamientos ENERGIA (desde 1986).Ya he comentado otras veces que la microelectrónica sovietica era rudimentaria y tampoco tenian muchas bases terrestres de comunicaciones ( en 1983 V. Titov , comandante de la nave SOYUZ-T-8 salió de la zona de cobertura de las radiocomunicaciones durante el intento de acoplamiento manual con la SALYUT-7 ; al volver el contacto ya habia abortado el proceso por temor a colisionar con ella ), ese año los USA ya tenian el primer TDRS.
    A mi tambien me da morriña aquella época de misterio y secretismo, pero mas por las posibles “sorpresas espaciales ” que por la eficacia, y por eso no hubo sorpresas… ningun cosmonauta ruso se ha alejado mas de 500 km. de la Tierra

  8. @Werner: pero lo importante es que se podía haber alejado más allá de LEO 😉

    Independientemente de las dificultades y retrasos sufridos por el programa espacial soviético, la URSS disponía de la tecnología para viajar a la Luna en los años 80, ¿o es que el programa Energía-Burán fue un espejismo? El hecho de que sólo se realizaran dos lanzamientos del Energía no tiene nada que ver con el estado de la tecnología soviética, sino con las circunstancias políticas y económicas del país.

    En cuanto al programa Zond, no estoy en absoluto de acuerdo con lo que comentas. Sí que demostró su viabilidad para mandar un cosmonauta alrededor de la Luna, pero lo hizo en pleno 1969, cuando ya no era políticamente aceptable una misión de este tipo. Los vuelos que fracasaron no estaban pensados para ser tripulados, así que no tiene sentido preguntarse qué habría pasado de haber ido cosmonautas en su interior. Ya puestos a imaginar, ¿qué habría pasado si la tripulación del Apolo 13 hubiese muerto?¿Echaríamos pestes del programa Apolo?

    En cuanto a la nave TKS, se canceló por motivos políticos, no técnicos. El programa Almaz al menos alcanzó el espacio, pero no puede decirse lo mismo de su equivalente norteamericano, el MOL.

    Y sí, en 1983 los EEUU ya tenían TDRS, pero pocos años después la URSS disponía del sistema equivalente Luch/Altair que proporcionaba cobertura total a la estación Mir.

    Sin embargo, toda esa supuesta ventaja tecnológica no impidió que el Challenger saltase en pedazos en un accidente más que previsible.

    Pero vamos, que no quiero caer en el aburrido tópico de USA vs URSS en plan película de Rambo. Lo cierto es que ambas naciones desarrollaron tecnologías asombrosas para alcanzar el espacio. Los EEUU adelantaron a la URSS en una serie de tecnologías claves a finales de los 60 y principios de los 70, es cierto, pero gracias en parte a una inversión estatal masiva que no tuvo equivalente en la URSS (el porcentaje del PIB dedicado al Apolo superó con creces el dinero que la URSS destinaba al programa espacial civil).

    Si empezamos a analizar los distintos programas espaciales forma selectiva poniendo énfasis exclusivamente en los fracasos y en las debilidades sólo conseguiremos caer en tópicos maniqueos y perderemos la oportunidad de analizar la historia en detalle.

    Porque leyendo tu comentario uno tiene la impresión de que viajar al espacio es lo más fácil del mundo y que todos los países disponen de esta capacidad. Transmites la impresión de que el programa espacial de la URSS era una chapuza que cualquier país subdesarrollado podía imitar sin mayor esfuerzo. Pues bien, no es así. Viajar al espacio es difícil. De hecho, en la actualidad sólo dos naciones pueden poner un hombre en órbita…y Estados Unidos no está entre ellas.

    Saludos.

  9. Veo una discusión interesante entre Daniel y el tal Werner Von Braun sobre los programas espaciales americano y sovietico . En las respuestas de Daniel está la clave del asunto, la financiación en la URSS era mucho menor (de manera absoluta , que no relativa ) debido a su pobreza relativa y poco desarrollo industrial . No habia nada equivalente a IBM, Boeing o McDonell Douglas, nada que se pareciese a Martin-Marietta o ITT; en la URSS todo era estatal, quinquenal y controlado. Recuerdo mi cámara ZenitE rusa ,comprada precisamente en Canarias (1976), con una burbuja de aire en la lente, un fotométro con célula de sulfuro de cadmio y todo manual (¿que lejos de las Nikon de entonces !). Esa carrera espacial es como si yo intentase correr contra Usain Bolt…

  10. Muchas gracias por la entrada. Creo que los Soviéticos nunca pensaron que los Americanos iban tan en serio en la carrera a la luna.

    Una base lunar permanente como sucesora de la MIR y lanzada por el Energia me gusta mucho, me parece una buena idea.

  11. Si cedemos al pragmatismo, entenderemos mejor la postura de W. V. Braun… Y es que lo que no se puede rebatir (por desgracia) es que los únicos que alcanzaron la Luna fueron los Estadounidenses de Norteamérica.

    Toda suposición basada en el “Y si…?” es un mero ejercicio de imaginación.
    Lo cual no quita que esos ejercicios siempre serán mas entretenidos, informativos y entusiastas que contemplar el desolador panorama actual, anclado a LEO.

    La gran desgracia para el programa espacial soviético mas allá de LEO fue la imposibilidad de dedicar los recursos económicos necesarios y la voluble decisión política… No la incapacidad tecnológica, ni mucho menos.
    Y eso, por muy proNASA que se pueda ser, no debería olvidarse… Para ello tenemos el esfuerzo de Daniel, para recordarnos la historia del programa tripulado soviético y ruso, y los programas que pudieron ser y por desgracia (para la aventura del ser humano en el espacio), no fueron.

    Un saludo!
    P.D.: Estupendo post, como siempre, Daniel!

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Por Daniel Marín, publicado el 12 octubre, 2011
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