50 aniversario del primer satélite artificial de la Luna

Por Daniel Marín, el 3 abril, 2016. Categoría(s): Astronáutica • Historias de la Cosmonáutica • Luna • Rusia • Sistema Solar ✎ 18

El 3 de abril de 1966 la Humanidad logró alcanzar un hito importante en la exploración espacial al conseguir situar un satélite en órbita lunar.  El satélite natural de la Tierra tenía ahora su propio satélite artificial. ¿Su nombre? Luna 10. La aventura de la sonda Luna 10 había comenzado a finales de los años 50 dentro del marco del proyecto Ye-7 (Е-7 en ruso) para situar un satélite alrededor de la Luna.

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Sonda Luna 10 (IKI-RAN).

El proyecto Ye-7, al igual que el resto de sondas espaciales soviéticas, estaba a cargo de la oficina de diseño OKB-1 de Serguéi Koroliov. Sin embargo, y debido a la sobrecarga de trabajo de la oficina del Ingeniero Jefe, en 1965 todos los proyectos de sondas automáticas de la OKB-1 fueron transferidos a la oficina OKB-301, posteriormente conocida como NPO Lávochkin, dirigida por Gueorgui Babakin.

Babakin heredó los programas de sondas de la OKB-1 y decidió llevarlos a cabo tal y como habían sido concebidos originalmente, pero con una excepción. El programa Ye-7 llevaba un retraso más que considerable y todo hacía pensar que no estaría listo hasta finales de la década, demasiado tarde para los planes tripulados soviéticos. Además, la NASA estaba a punto de lanzar la avanzada serie de satélites Lunar Orbiter para cartografiar la superficie de la Luna y seleccionar los lugares de aterrizaje del Apolo. Ante la presión del Kremlin para que la Unión Soviética tuviese una respuesta adecuada al Lunar Orbiter, Babakin tomó la decisión de empezar de cero y diseñar un satélite capaz de orbitar la Luna, pero que fuese lo más sencillo posible.

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Comparativa entre las sondas Ye-6S (arriba) para orbitar la Luna y Ye-6M de aterrizaje.

Para ello usaría la tecnología del programa Ye-6, creado para aterrizar suavemente en la superficie lunar. La nueva familia de sondas se llamaría por tanto Ye-6S (la ‘S’ significaba sputnik, o sea, satélite). El proyecto Ye-6S sería el equivalente del Sputnik 1 (PS-1), es decir, un artefacto con el diseño lo más simple posible concebido para alcanzar el máximo efecto mediático lo más rápido posible. La inserción en órbita lunar debía coincidir además con el 23º Congreso del Partido Comunista, un evento especialmente relevante para el premier Nikita Jruschov.

La sonda Ye-6S tenía una masa total de 1584 kg y estaba dividida en dos partes: una etapa de crucero y el orbitador propiamente dicho. La etapa de crucero era idéntica a la del proyecto Ye-6, por lo que las sondas Ye-6 serían básicamente una sonda Ye-6 con un orbitador en el lugar de la cápsula de la sonda de aterrizaje. La etapa de crucero se encargaría de las maniobras de corrección de la trayectoria y de la inserción orbital, mientras que el orbitador estaría estabilizado mediante giro para simplificar su diseño al máximo. Este tenía una masa de 248,5 kg y unas dimensiones de 1,5 x 0,75 metros. La sonda incluía siete instrumentos científicos, la mayoría dentro de un contenedor presurizado: una detector de partículas cargadas para estudiar el plasma solar, un contador Geiger, un magnetómetro (localizado en el extremo de una pértiga de 1,5 metros), un detector de micrometeoritos, un radiómetro infrarrojo, un espectrómetro de rayos gamma (sensible a energías de 0,3 a 4 MeV) y un experimento de radio para medir con precisión el tirón gravitatorio de la Luna sobre la sonda. Como vemos, fue imposible añadir una cámara fotográfica. Para el envío de datos se usaron dos pares de antenas que emitían a 183 MHz y 922 MHz, mientras que para el control de la temperatura se recurrió a un simple ventilador. La sonda no llevaría paneles solares con el fin de no complicar en demasía el diseño, por lo que dependería baterías químicas convencionales.

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Elementos de la sonda Ye-6S: A: sistema de control de posición y altímetro radar; B: antena omnidireccional del orbitador; C: orbitador; D: módulo con la aviónica; E: sensores de control de posición; F: tanque de propelente; G:sistema de propulsión; H: tobera; J: propulsores secundarios (Novosti Kosmonavtiki).
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Aspecto de una sonda Ye-6S acoplada a su etapa de crucero.

Gracias a su simplicidad, Babakin pudo tener listo el diseño de las sondas Ye-6S en apenas 25 días. La primera sonda Ye-6S (nº 204) despegó desde Tyura-Tam (Baikonur) el 1 de marzo de 1966 a las 11:03 UTC mediante un cohete Mólniya-M (8K78M), pero fue incapaz de abandonar la órbita baja terrestre por culpa de un fallo en la etapa superior Blok-L y quedó varada en una órbita de 168 x 189 kilómetros de altura y 52º de inclinación. De acuerdo con la tradición soviética, la sonda pasó a ser conocida como Kosmos 111. Reentraría en la atmósfera terrestre el 3 de marzo.

El 31 de marzo a las 10:47 UTC despegaría la segunda sonda Ye-6S (nº 206). En esta ocasión todo salió bien. Tres días más tarde la etapa de crucero encendió su motor principal KTDU durante 57 segundos a una distancia de 8000 kilómetros de la Luna, frenando la sonda unos 0,64 km/s, suficiente para que quedase situada en órbita lunar. Veinte segundos después de finalizar el encendido de frenado, la etapa de crucero se separó del orbitador. La sonda Luna 10 se convertía así en el primer satélite artificial de la Luna y quedó situado en una órbita de 349 x 1015 kilómetros de altura y 71,9º de inclinación.

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Sonda Luna 10 (Novosti Kosmonavtiki).
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Elementos del Luna 10: 1: módulo presurizado; 2: radiómetro; 3: magnetómetro; 4: antenas (Novosti Kosmonavtiki).
Etapa de crucero de las sondas Ye-6S (Novosti Kosmonavtiki).
Etapa de crucero de las sondas Ye-6S (Novosti Kosmonavtiki).

La Unión Soviética pudo adelantarse de esta forma a los Estados Unidos, que no lograrían situar el Lunar Orbiter 1 alrededor de la Luna hasta el mes agosto. El golpe de efecto mediático que los líderes soviéticos habían pedido había sido un éxito, sobre todo teniendo en cuenta que el éxito del Luna 10 tuvo lugar apenas un mes y medio después del aterrizaje de la sonda Luna 9. Como colofón, la Luna 10 retransmitiría desde la órbita lunar una grabación de La Internacional directamente al congreso del PCUS, lo que provocó la calurosa ovación de los asistentes (en realidad lo que se escuchó fue una grabación efectuada el día antes, ya que esa misma mañana la señal con la grabación había comenzado a fallar).

La misión del Luna 10 terminaría el 30 de mayo, después de 56 días y 460 vueltas a la Luna y tras efectuar 219 sesiones de comunicación. A pesar de su sencillez, la Luna 10 descubrió que el campo gravitatorio lunar no era uniforme, sino que existían concentraciones de masa considerables bajo la superficie capaces de desestabilizar la órbita de cualquier vehículo espacial. La Luna 10 vio como su posición con respecto a la superficie podía variar hasta en 750 metros en cada órbita. Estas anomalías, conocidas en Occidente como mascons, se convertirían en una auténtica pesadilla para las sondas espaciales a partir de ese momento.

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Datos del magnetómetro en varias órbitas.

La sonda también registró 247 impactos demicrometeoritos, por lo que los investigadores llegaron a la —acertada— conclusión de que había más polvo en la órbita lunar que en el espacio interplanetario. A pesar de todo, esta elevada concentración de partículas no tenía por qué suponer un riesgo importante para las futuras misiones. La Luna 10 detectó que entre el 13% y el 26% de la radiación incidente en la superficie lunar era reflejada hacia la órbita, aunque al mismo tiempo vio que los niveles de radiación en la superficie variaban considerablemente dependiendo de la zona.

Con respecto a la composición, gracias a los datos del espectrómetro de rayos gamma se pudo determinar que la composición del regolito lunar era similar al basalto terrestre. El instrumento detectó que la concentración de uranio, potasio-40 y torio era aproximadamente el doble de la terrestre. El magnetómetro, que envió datos durante 128 segundos a lo largo de dos meses, fue capaz de confirmar que la Luna no poseía un campo magnético dipolar propio. La sonda Luna 10 terminaría impactando contra la superficie lunar, pero al no saber sus parámetros orbitales finales nadie sabe dónde se encuentra el lugar de descanso final del primer orbitador lunar de la historia.

A pesar de su sencillez, la Luna 10 había sido un gran éxito tanto científico como de relaciones públicas, pero no había logrado fotografiar la superficie lunar, un objetivo fundamental a la hora de desentrañar los misterios de nuestro satélite y planificar misiones más ambiciosas. Por este motivo, la oficina de Babakin decidió crear las series avanzadas Ye-6LF (‘LF’ significaba Lunni Fotograf, ‘fotógrafo lunar’) y Ye-6LS (Lunni Sputnik, ‘satélite lunar’), esta última sin cámaras. Entre 1966 y 1968 la URSS lanzó dos Ye-6LF y tres Ye-6LS, tres de las cuales alcanzaron la órbita lunar y serían conocidas como Luna 11, Luna 12 y Luna 14 respectivamente.

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Sonda Luna 12 (Ye-6LF nº 102).

En total solo se recibieron unas 80 fotografías, todas ellas cortesía de la Luna 12, un resultado decepcionante comparado con los espectaculares resultados de las misiones Lunar Orbiter de la NASA. Habría que esperar la serie Ye-8S para que la Unión Soviética dispusiese de sondas capaces de fotografiar la superficie lunar con una resolución aceptable. No obstante, incluso estas sondas no presentaban un diseño dedicado, sino que estaban basadas en la serie Ye-8 de vehículos lunares Lunojod. La URSS intentaría desarrollar en los años 80 una serie de naves dedicadas exclusivamente a la tarea de fotografiar la Luna, pero nunca verían la luz.

Pero en 1966 todo eso quedaba muy lejos en el futuro. Ese año los éxitos seguidos de las misiones Luna 9 y Luna 10 transmitieron la impresión de que la Unión Soviética estaba muy por delante de los Estados Unidos en la carrera por la Luna.

 



18 Comentarios

  1. Me asalta una duda … tanto la sonda como su etapa de crucero … ¿dónde están hoy en día? ¿Siguen orbitando la luna? ¿Se estrellaron en la superfície lunar? ¿Vagan por el sistema solar?¿No se sabe qué ha sido de ellas?

    Y lo mismo con toda la pléyade de sondas, terceras etapas, etc etc que la humanidad lleva lanzando fuera de la órbita terrestre desde hace medio siglo …

    ¿Alguien podría ilustrarme? Gracias y saludos

    1. La sonda se estrelló, de acuerdo con los cálculos de los investigadores soviéticos. Con respecto a la etapa de crucero, supongo que habrá seguido el mismo destino. En cuanto al resto de vehículos, algunos se han estrellado (a veces a propósito) y otros han entrado en órbita solar. Muchos no sabemos dónde están (como es el caso del módulo lunar del Apolo 10).

  2. Es curioso ver cómo las necesidades estratégicas de la URSS (necesitaban grandes cohetes para poder lanzar pesadas cabezas nucleares sobre EEUU) les dieron una gran ventaja en la carrera espacial. Si los soviéticos hubiesen tenido la capacidad técnica para hacer bombas atómicas más pequeñas o si hubiesen contado (como los EEUU) con una red mundial de bases aéreas para sus bombarderos estratégicos, muy posiblemente no hubieran desarrollado el poderoso (para su época) R7 y la “carrera espacial” habría sido muy distinta.

    Cambiando de tercio, los de PLD Space dicen en Facebook que

    “La próxima semana [por esta] @PLD_Space anunciará una de las ‪#‎noticias‬ más importantes de los últimos años!”

    ¿Qué será? Personalmente creo que se tratará del anuncio de que han reunido todo el dinero (10 millones de euros, creo recordar) que necesitaban para continuar con el proyecto de los cohetes sonda y el posterior lanzador orbital. Pero a lo mejor me equivoco…

  3. Saludos Daniel…

    Una pregunta, en el parrafo:
    “Gracias a su simplicidad, Babakin pudo tener listo el diseño de las sondas Ye-6S en apenas 25 días. La primera sonda Ye-6S (nº 204) despegó desde Tyura-Tam (Baikonur) el 1 de marzo de 1965 a las 11:03 UTC mediante un cohete…”

    Despegó en 1965 o en 1966…supongo que es una errata.

    Tu blog sigue siendo maestro luz y guia de la informacion para los espaciotranstornados. Gracias por matenerlo siempre actualizado.

    Un saludo

  4. Tengo sentimientos contradictorios. Por una parte está bien que la rivalidad entre las dos superpotencias espoleara la voluntad de poner algo en órbita lunar. Por otra parte, las prisas hicieron simplificar el diseño de la sonda en busca de la propaganda y la ciencia quedó relegada a un segundo plano. Las prisas y las ciencias/técnicas no son buenas compañeras. :\

  5. No se, pero creo que mas impacto mediático tuvo el Luna 9 que el Luna 10. Lo digo porque el Luna 9 traía cámaras y por vez primera la Humanidad veía la superficie lunar, mientras que en el Luna 10 no había cámaras. Yo que pensaba que el primero en entrar en órbita a la Luna había sido el Luna 3, por eso de fotografiar la Cara Oculta de la Luna.

  6. Ey Daniel!!! Semanas antes del Luna 10, tuvo lugar el primer encuentro y acoplamiento de dos naves en órbita: Gemini 8. ¿Cuando le dedicas una entrada? Esta misión por poco termina en desastre y Armstrong salvo el día gracias a su pericia como piloto.

    1. Tu frase es todo predicado (falta el sujeto). Así que no se entiende muy bien.
      ¿Quizás te referías a…?

      Hola Daniel. Muchas gracias por tus aportes.
      Oye, ¿puedes comentarnos algo acerca de los cohetes reutilizables?
      Si es posible, incluye similitudes y diferencias según cada proyecto (Blue origin vs SpaceX).
      Muchas gracias.

      ¿Ves? Yo creo que así está mejor. Es que si no, parece que en lugar de pedir estás dando órdenes (con lo mal que sienta eso).

      Y ahora me permito responderte: ¿has probado a utilizar el buscador de la esquina superior derecha de esta página?

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