La respuesta soviética al Apolo (medio siglo del Apolo 11 parte 3)

Por Daniel Marín, el 11 julio, 2019. Categoría(s): Apolo • Astronáutica • Historias de la Cosmonáutica • Luna • Rusia ✎ 88

El 7 de agosto de 1969, una nave diseñada para llevar dos seres humanos parte desde la Tierra y unos tres días más tarde sobrevuela la Luna a una distancia de 1985 kilómetros antes de regresar a nuestro planeta. El 14 de agosto la cápsula aterriza sin incidentes después de realizar una delicada reentrada atmosférica doble —skip reentry— con el fin de mantener la aceleración dentro de unos límites aceptables para la tripulación a pesar de viajar a casi 40 000 kilómetros por hora. Sin embargo, nadie sale de la cápsula tras el exitoso aterrizaje. La misión no formaba parte del programa Apolo, sino que se trataba de la nave soviética no tripulada 7K-L1 nº 11, conocida por el sobrenombre de Zond 7. Dentro de la nave viajaban varios tipos de seres vivos, pero ningún humano… salvo que contemos como tal a un llamativo maniquí dorado dotado de sensores para medir la radiación y cuyo rostro recordaba sospechosamente al de Yuri Gagarin.

La Tierra vista desde la Luna por la Zond 7 (7K-L1 nº 11) en agosto de 1969 (Ted Stryk).

El exitoso vuelo de la Zond 7 fue lo más cerca que estuvo la URSS de adelantarse al programa Apolo de los Estados Unidos, pero llegó demasiado tarde. Menos de un mes antes, Armstrong y Aldrin habían caminado por el Mar de la Tranquilidad, ganando claramente la «carrera lunar». Para la URSS fue una derrota amarga. La Unión Soviética había inaugurado la era espacial con el Sputnik en 1957 y, posteriormente, había encadenado un éxito tras otro en el espacio, humillando totalmente a sus rivales del otro lado del Atlántico hasta el punto de forzarles a tomar la decisión de viajar a la Luna con el fin de demostrar al mundo que Estados Unidos todavía era la potencia líder en tecnología. Pero, ¿tuvo en algún momento la URSS alguna posibilidad de ganar esta competición?

El maniquí de pruebas que viajó en la Zond 7 alrededor de la Luna (Eureka).

La Unión Soviética siempre negó que hubiera intentado poner un hombre en la Luna antes que los Estados Unidos, pero ya entonces los servicios de inteligencia y expertos occidentales sabían que la superpotencia había destinando ingentes recursos humanos y económicos en el programa lunar tripulado. El problema es que la respuesta soviética al Apolo llegó tarde y mal. Y, por si fuera poco, se dispersaron los escasos recursos en varios programas paralelos que competían entre sí. Por contra, Apolo tenía un objetivo claro y definido, contaba con un apabullante presupuesto y estaba controlado por una organización sólida que dirigía el programa de forma centralizada.

Busto de Serguéi Koroliov en la ciudad de Baikonur (Eureka).

Koroliov y la Luna

La clave de los éxitos soviéticos al comienzo de la carrera espacial era la enorme potencia del misil intercontinental R-7 Semiorka comparado con los misiles estadounidenses. El Semiorka había sido concebido por la oficina de diseño OKB-1 de Serguéi Pávlovich Koroliov, el famoso ‘Ingeniero Jefe’. La Ecuación del Cohete de Tsiolkovsky no perdona y si queremos salir de órbita baja hacen falta cohetes gigantes sí o sí. Por tanto, si la Unión Soviética quería mantener su ventaja en el espacio, era necesario construir cohetes más grandes. Ya a finales de los años 50 Koroliov había comenzado a diseñar nuevos cohetes más potentes que le permitiesen alcanzar su objetivo favorito, Marte. En junio de 1960 el decreto 715-296ss del Partido Comunista y el Consejo de Ministros de la URSS llamaba a la construcción de un cohete pesado con una masa de entre mil y dos mil toneladas capaz de poner entre 60 y 70 toneladas en órbita baja, pero sin un objetivo concreto. En la oficina de Koroliov se propusieron cohetes de gran tamaño como el YaKhR-2, básicamente un Semiorka en esteroides dotado de seis bloques laterales en vez de cuatro y una etapa central con un motor nuclear térmico.

Un cohete Vostok, derivado del misil R-7 Semiorka (Eureka).

La OKB-1 pronto abandonó las intenciones de desarrollar un motor nuclear debido a las dificultades técnicas y se centró en un proyecto genérico de lanzador pesado químico denominado N-1 o N1 (la ‘N’ venía de nositel, «lanzador» en ruso) o 11A51, aunque no se concretó su diseño por falta de medios. En 1961 todo cambiaría con el discurso del presidente John F. Kennedy y su decisión de ir a la Luna. Sin embargo, prácticamente nadie en la URSS se tomó en serio a Kennedy. Para la cúpula política y militar soviética el discurso del presidente había sido una simple fanfarronada que no tendría mayor recorrido. Y quizás hubiese sido así si Kennedy no hubiera muerto asesinado en 1963, pero lo cierto es que la decisión de Kennedy supuso el comienzo del programa Apolo y la carrera por la Luna. Curiosamente, casi al mismo tiempo que Kennedy daba su famoso discurso en el Congreso en mayo de 1961 —discurso que no hay que confundir con el que dio en el Rice Stadium de Texas cuatro meses después—, el gobierno de la URSS publicaba un nuevo decreto en el que se mencionaba por primera vez al N1 y su importancia de cara a los intereses de la defensa nacional. El primer lanzamiento estaba previsto para 1965, pero, una vez más, no se citaba objetivo alguno para este cohete.

Globo lunar soviético con la cara oculta (Eureka).

Kennedy le dio a la NASA un objetivo claro y definido. No obstante, la agencia tardó más de un año en concretar sus planes lunares. A mediados de 1962 se decidió que se construirían dos naves: el módulo de mando y servicio (CSM), como estaba previsto, y el módulo lunar (LM). La arquitectura elegida sería de tipo LOR (Lunar Orbit Rendezvous) para aumentar la masa útil del lanzador. Precisamente, el cohete elegido sería el Saturno C-5 —posteriormente conocido como Saturno V— en vez de el Saturno C-3, más pequeño, o las versiones más grandes del Nova como el Saturno C-8. Pero lo importante es que, mucho antes de esa fecha, la NASA ya había comenzado a desarrollar los elementos tecnológicos que le darían una ventaja crucial en la carrera por la Luna. Por ejemplo, en 1959 se había probado un prototipo del potentísimo motor de queroseno y oxígeno líquido (kerolox) F-1 que se usaría en la primera etapa del Saturno V, mientras que en noviembre de 1961 la empresa North American había ganado el contrato para construir el CSM y tenía su diseño muy avanzado. Otro hito crucial se alcanzó en octubre de 1962, cuando se llevó a cabo un encendido del motor criogénico J-2, que se utilizaría en la segunda etapa S-II y en la tercera etapa S-IVB del Saturno V. El uso de la tecnología criogénica —hidrógeno y oxígeno líquidos— aumentaría de forma brutal la capacidad de carga del Saturno V.

Por contra, en la URSS quedaba casi todo el trabajo por hacer. En 1962 la OKB-1 de Koroliov refinó el diseño de la nave Soyuz para tres personas. La Soyuz —originalmente conocida como Séver— podría realizar vuelos a la Luna, pero también estaba previsto que esta nave realizase misiones en órbita baja en solitario y a estaciones espaciales. Incluso se plantearon varias versiones de uso militar. Mientras el CSM del Apolo ya estaba casi en fase de construcción, la Soyuz se dispersó en varios diseños divergentes. Y, por si fuera poco, todavía no se había elegido la arquitectura para viajar a la Luna.

Nave Soyuz (7K-T) (Eureka).

La OKB-1 había estudiado varios métodos para viajar a nuestro satélite, pero el favorito de Koroliov, como el de von Braun, era el EOR (Earth Orbit Rendezvous), es decir, usar varios lanzamientos para montar una nave en órbita baja y partir entonces hacia la Luna. Ya en 1958 Koroliov había encargado un estudio a su lugarteniente Mijaíl Tijonrávov para enviar una nave Vostok 3KA alrededor de la Luna usando varios lanzamientos. En 1962 propuso el proyecto 7K-9K-11K para enviar una nave Soyuz (7K) a la Luna mediante acoplamientos con una nave propulsora (9K) y cargueros con combustible (11K). Pero Apolo no se iba a limitar a circunnavegar la Luna. Para responder adecuadamente al desafío estadounidense había que centrarse en la superficie lunar y eso pasaba por construir el N1, independientemente de la arquitectura elegida. El 16 de abril de 1962 el gobierno de la URSS publica el decreto 346-160ss en el que se enfatiza la necesidad del desarrollo del N1 y el 16 de mayo de 1962 la OKB-1 presenta el diseño preliminar de este lanzador. La Luna sería solo una de las posibles aplicaciones de este cohete gigante, pero también se contemplaba la construcción de estaciones espaciales de gran tamaño. La Unión Soviética seguía sin tomarse en serio el reto de Kennedy.

Cohete N1 (http://www.astronaut.ru/bookcase/article/article04.htm/Alexandr Shlyadinsky).

El gigante N1

El N1 era un cohete nacido de las limitaciones tecnológicas y de recursos de la OKB-1. Con una longitud de 105,3 metros, un diámetro máximo de 16,9 metros y una masa al lanzamiento que alcanzaría las 2800 toneladas, era un cohete descomunal que rivalizaba con el Saturno V, pero lo tenía todo en contra. Por un lado, la situación del centro de lanzamiento de Baikonur —Tyura-Tam— era claramente desfavorable. Los 46º de latitud del cosmódromo soviético, frente a los 28,5º de Cabo Cañaveral, penalizaban fuertemente la capacidad de carga del lanzador en órbita baja (además, la inclinación orbital mínima desde Baikonur era de 52º para evitar sobrevolar territorio chino). Por otro lado, mientras las etapas S-IC, S-II y S-IVB del Saturno V se enviaban ya terminadas mediante barco o avión hasta Florida, el N1 debía ser construido in situ debido a las limitaciones impuestas por el diámetro de los túneles de la red ferroviaria soviética (se estudió la posibilidad de usar grandes dirigibles o abrir monstruosos canales de agua hasta Baikonur, pero, simplemente, no había dinero ni tiempo para semejantes empresas). Ni que decir tiene, los controles de calidad en el centro de lanzamiento eran muy inferiores a los existentes en las sedes de las distintas oficinas de diseño encargadas del proyecto.

Motor NK-33, versión mejorada del NK-15 empleada cinco décadas después en los cohetes Antares y Soyuz-2.1v (Eureka).

Pero el talón de Aquiles del N1 era su sistema de propulsión. En la URSS la principal oficina de diseño encargada de motores cohete era la OKB-456 de Valentín Petróvich Glushkó. Glushkó había colaborado intensamente con Koroliov en sus proyectos de misiles y los dos hombres mantenían una estrecha relación personal, no exenta de sus altibajos (en 1938 Glushkó había sido uno de los que delataron a Koroliov ante el NKVD durante el terror estalinista, una acusación que condenó a Koroliov a una brutal estancia en el Gulag de Kolyma que casi acaba con su vida). Glushkó era, además de ambicioso, un hombre pragmático. No en vano, era el encargado de diseñar los motores más potentes de los misiles de la URSS. Y, a principios de los 60, la mayoría de misiles usaban combustibles hipergólicos (derivados de la hidrazina y el tetraóxido de dinitrógeno).

El N1-3L visto en septiembre de 1968 en la rampa de lanzamiento por un satélite espía estadounidense KH-8 GAMBIT-3 (NRO).

Estos propergoles son ideales para su uso en misiles porque pueden almacenarse durante largos periodos de tiempo, mientras que el oxígeno líquidos solo aguantan en los tanques unas horas, disminuyendo la efectividad de un misil. La pega es que, además de ser altamente tóxicos, corrosivos y cancerígenos, los propergoles hipergólicos son mucho menos eficientes. Es decir, a igualdad de condiciones, la eficiencia de un motor hipergólico —medida por el Impulso Específico (Isp)— es menor que la de un motor kerolox o criogénico. En un misil la eficiencia de los motores es un factor secundario, pero para un lanzador lunar es fundamental. El resultado es que Glushkó no iba a perder el tiempo diseñando un motor potente, complejo y caro solo para satisfacer a Koroliov cuando tenía que construir motores hipergólicos para otras oficinas de diseño como las de Vladímir Cheloméi o Mijaíl Yángel. No obstante, el desacuerdo entre los dos ingenieros no surgió con el N1, como se suele mencionar en muchos libros y documentales, sino a finales de los años 50, durante el diseño de los misiles R-9 y GR-1. Siempre se suele pintar a Glushkó como el «malo de la película», pero la gran paradoja del asunto es que Glushkó tenía razón: los propergoles hipergólicos eran mejores para su uso en misiles balísticos. Los misiles de la oficina de diseño OKB-1 de Koroliov a base de kerolox, como el R-7 o el R-9, demostraron ser inferiores a los de Cheloméi y Yángel.

El N1-3L siendo colocado en posición vertical sobre la rampa.

En ocasiones también se menciona que Glushkó era incapaz de construir motores de gran potencia, pero eso es rotundamente falso. A finales de los 60 la oficina de Glushkó diseñó el RD-270, un motor hipergólico de 6700 kilonewton de empuje que competía en la misma liga que el F-1 de Saturno V (de 7800 kN de empuje). En cualquier caso, sin acceso a los recursos de la oficina OKB-456 de Glushkó, Koroliov se vio obligado a recurrir a la OKB-276 de Nikolái Kuznetsov para construir motores de kerolox. La OKB-276 era líder en la construcción de motores a reacción para aviones, pero eran unos novatos a la hora de diseñar motores de cohetes. A pesar de todo, lograron diseñar motores de ciclo cerrado ricos en oxígeno, una tecnología muy avanzada para la época y que EE.UU. había descartado por considerarla demasiado compleja. En 1962 Kuznetsov diseñó el motor de kerolox NK-9 para los misiles R-9 y GR-1, con un empuje de unos 450 kN, a partir del cual desarrollaría la versión avanzada NK-19. Pero para las primeras etapas del N1 se requería un motor más potente. Después de muchos esfuerzos, la oficina de Kuznetsov logró crear el NK-15, con un empuje de 1500 kN, o sea, aproximadamente la quinta parte del empuje del F-1 estadounidense. Sin embargo, Koroliov no pudo recurrir a la tecnología de motores criogénicos, una tecnología que habría aumentado las prestaciones del N1 significativamente. Pero si ya era complicado diseñar motores potentes de kerolox, crear un motor criogénico equivalente al J-2 quedaba fuera de toda discusión.

RD-270
Motor hipergólico RD-270 (www.b14643.de).

Debido a estas limitaciones del sistema propulsión, fue necesario dividir el lanzador en más etapas para alcanzar la carga útil prevista de acuerdo con la Ecuación de Tsiolkovsky. Por eso el N1 necesitaría tres etapas para llegar a la órbita baja frente a las dos del Saturno V, aumentando así la complejidad del cohete. Además, hubo que incluir numerosos motores para compensar la falta de empuje de las unidades de la oficina de Kuznetsov. La primera etapa del N1 (Blok A) tenía 24 motores NK-15, mientras que la segunda (Blok B) llevaría ocho NK-15V (la versión del NK-15 adaptada al vacío). La tercera etapa (Blok V) incorporaría cuatro NK-19. Para simplificar la separación de las etapas se usaría el método de separación en caliente, es decir, las etapas se separarían con los motores de la etapa anterior funcionando. De esta forma se facilitaba la ignición de los motores en vuelo, aunque era necesario permitir el escape de los motores. Por este motivo, las tres primeras etapas del N1 estaban unidas mediante un entramado de vigas abiertas. Como comparación, el Saturno V incluía toda una pléyade de propulsores de combustible sólido para facilitar el encendido y la separación de las etapas (el N1 también disponía de algunos, pero no tenían tanta importancia).

A diferencia del Saturno V, el N1 no contaría con tanques de combustible con paredes compartidas, un diseño que permitía ahorrar una masa importante, sino que cada tanque de queroseno y oxígeno líquido serían independientes por culpa de las limitaciones de las técnicas de soldadura en Baikonur y se usaría una estructura exterior que soportaría los tanques, una estructura que aumentaba bastante el peso final del cohete. Para evitar que la masa del conjunto se disparase, la OKB-1 tomó la decisión de construir los tanques con forma esférica —la esfera es la figura con mayor volumen para una superficie dada—, por lo que el N1 terminaría teniendo una curiosa forma cónica que a día de hoy sigue siendo única.

El N1 comparado con el cohete Vostok (Alexandr Shlyadinsky).

A pesar de sus enormes dimensiones y el gran número de motores, esta versión del N1 de 1962 solo podía poner en órbita baja 75 toneladas, una cifra muy por debajo de las aproximadamente 120 toneladas del Saturno V. El uso de kerolox en todas las etapas y la elevada latitud de Baikonur pasaban una factura muy onerosa al conjunto. A pesar de todo, esta capacidad era suficiente si se seguía un esquema de vuelo tipo EOR como quería Koroliov. Pero el meollo de la cuestión es que la arquitectura de la misión no había sido elegida aún. La OKB-1 era partidaria del esquema de misión L3, que consistía en dos o tres lanzamientos del N1 en órbita baja más otro adicional de una Soyuz para llevar a los cosmonautas hasta el complejo una vez ensamblado. Si en 1962 la URSS se hubiera centrado con todas sus fuerzas en el desarrollo del N1, una versión lunar de la Soyuz y un módulo lunar, quizás hubiera podido adelantarse al Apolo usando un esquema EOR. Quizás, pero nunca lo sabremos.

El N1 camino a la rampa del Área 110 de Baikonur (https://www.pinterest.es/johnhamilton307/n1/?autologin=true).

El frente interno

Sin embargo, lo cierto es que el gobierno soviético no se tomó en serio el desarrollo del N1 y menos aún el de una arquitectura lunar que plantase cara al Apolo. Nikita Jruschov veía el programa espacial tripulado como una forma de generar réditos propagandísticos para la Unión Soviética y presionaba a Koroliov para que realizase misiones espaciales cada vez más llamativas de cara al gran público (el vuelo de Tereshkova, paseo espacial de Leónov, etc.), pero, paradójicamente, no apoyó decididamente su programa lunar, sobre todo porque pensaba que Apolo no era más que un bluff. De hecho, justo en esos años críticos, el Kremlin favoreció el ascenso de una nueva estrella en el panorama del programa espacial soviético que le haría la competencia a Koroliov. Hablamos de Vladímir Cheloméi, el jefe de la oficina de diseño OKB-52 y protegido de Jruschov. Cheloméi desarrolló varios lanzadores espaciales basados en los misiles balísticos de su oficina y en 1965 logró poner a punto el UR-500, un misil intercontinental pesado que se transformaría en el cohete Protón, capaz de situar más de 20 toneladas en órbita baja. Por supuesto, Cheloméi empleaba propergoles hipergólicos en todas sus creaciones, para gran satisfacción de Glushkó.

Maqueta de la nave LK-700 de ascenso directo de Cheloméi (Novosti Kosmonavtiki).

Cheloméi soñaba a lo grande como Koroliov. Usando la tecnología del UR-500 propuso una misión tripulada alrededor de la Luna usando la nave LK-1. También concibió una misión de aterrizaje lunar de ascenso directo que emplearía el cohete gigante UR-700 para enviar la nave LK-700 hacia la Luna. Con una masa al lanzamiento superior a las 4500 toneladas, el UR-700 era un cohete más potente que el N1, aunque su diseño compacto hacía que tuviese unas dimensiones inferiores. Su capacidad en órbita baja era de cerca de 150 toneladas y usaba, como no, el potente motor hipergólico RD-270 de Glushkó en sus primeras etapas. Cheloméi pretendía que el Kremlin se olvidase de Koroliov y financiase sus vehículos lunares, pero el viejo Ingeniero Jefe no se iba a rendir tan fácilmente y le plantó cara con todas sus fuerzas.

Soyuz LOK (Paco Arnau).
Módulo lunar LK (Paco Arnau).

Ciertamente, el esquema de ascenso directo del UR-700 de Cheloméi era más sencillo que el engorroso esquema L3 de Koroliov, con tres lanzamientos del N1. Además, el UR-700 podía ser transportado en piezas por ferrocarril desde Moscú sin necesidad de llevar a cabo tareas de construcción en el cosmódromo. Por otro lado, el método LOR del Apolo también usaría un único lanzamiento del Saturno V. Presionado por ambos lados, Koroliov y su lugarteniente Vasili Mishin cambiaron de idea en julio de 1963 y eligieron un esquema LOR similar al de la NASA. Al necesitar un único lanzamiento del N1 para ir a la Luna se ganaba en sencillez y se reducía el tiempo necesario para cada misión. Pero, ¿cómo llevar a cabo una misión lunar con un lanzador cuya capacidad solo alcanzaba las 75 toneladas?

Módulo lunar soviético LK (Eureka).

N1-L3: el Apolo soviético

La OKB-1 concibió en julio de 1963 el esquema de misión N1-L3 (no confundir con el L3 anteriormente mencionado). El N1 serviría para poner en órbita el complejo lunar, formado por cuatro elementos: las etapas Blok G y Blok D (ambas de kerolox), el módulo lunar LK (Lunni Korabl, «nave lunar») y la Soyuz lunar LOK (Lunni Orbitalni Korabl, «nave orbital lunar»). La etapa Blok G jugaría el mismo papel que la S-IVB del Saturno V para enviar al conjunto en una trayectoria hacia la Luna. La etapa Blok D frenaría el conjunto en órbita lunar y serviría como etapa de descenso del módulo lunar LK. Por último, la Soyuz LOK usaría su motor hipergólico (Blok I) para salir de la órbita lunar y regresar a casa. Con el objetivo de ahorrar masa, la tripulación estaría formada solo por dos cosmonautas, el piloto de la LOK y el del LK, frente a los tres del Apolo. La masa conjunta del LOK (9,9 toneladas) y del LK (5,6 toneladas) era inferior a la la masa del módulo lunar LM del Apolo (de cerca de 15 toneladas). Del mismo modo, el sistema de alunizaje sería tan simple como arriesgado para reducir al máximo la masa requerida.

El complejo lunar N1-L3: Blok G, Blok D, LK y LOK (RKK Energía).

Una vez en órbita lunar, el piloto del LK debería enfundarse en su escafandra Krechet y hacer un paseo espacial hasta el LK, que habría permanecido durante el viaje a la Luna dentro de un contenedor cilíndrico bajo la LOK. Tras activar el módulo lunar, el LK y el Blok D se separarían para el alunizaje. El descenso no sería apto para cardiacos, porque a unos 2 kilómetros de altura el Blok D debía separarse del LK. El módulo lunar encendería sus motores (Blok Ye) y aterrizaría de forma automática o a los mandos del piloto cosmonauta. El cosmonauta podría estar entre 6 y 22 horas en la superficie lunar y realizaría un único paseo espacial de un par de horas para recoger muestras y plantar la bandera soviética. Después despegaría con el mismo motor del Blok Ye que había usado para el alunizaje, dejando atrás el tren de aterrizaje como plataforma de lanzamiento. El LK se acoplaría entonces con la LOK mediante el sistema Kontakt. Este sistema no precisaba de un alineado perfecto entre los vehículos, sino que bastaba que el LOK introdujese una serie de ganchos en un panel del LK con numerosos orificios hexagonales. Lamentablemente, el sistema no permitía que la tripulación se trasladase de un vehículo a otro a través de un túnel presurizado, por lo que el piloto del LK debería realizar otra EVA con las muestras para viajar hasta el módulo orbital del LOK, donde le ayudaría a entrar su compañero enfundado en un traje Orlán. Una vez los dos cosmonautas estuviesen en la cápsula (SA), el LOK se desprendería del módulo orbital y el sistema de maniobra DOK y encendería los motores del Blok I para regresar a la Tierra.

El complejo esquema N1-L3 (Novosti Kosmonavtiki). 1: lanzamiento; 2: órbita de aparcamiento; 3: encendido translunar de la etapa Blok G; 4: maniobra de corrección de la trayectoria de la Blok-D; 5: inserción en órbita lunar con la Blok-D; 7: separación del LK y el Blok-D; 8: encendido de frenado para el alunizaje usando el Blok-D; 9: separación y alunizaje del LK; 10: impacto de la Blok-D; 11: despegue de LK; 12: acoplamiento con el LOK usando el sistema Kontakt; 13: separación del LK; 14: ignición del Blok I del LOK para viajar a la Tierra; 15: corrección de trayectoria; 16: separación de la cápsula (SA); 17: reentrada doble sobre el Índico; 18: aterrizaje en Kazajistán.
Una de las pocas imágenes en las que se puede ver el complejo lunar N1-L3. A la izquierda se ve la etapa Blok G, pegada al cilindro brillante en el que se almacenaba el LK y la etapa Blok D. A la derecha vemos una Soyuz 7K-L1A (7K-L1S) en vez de una Soyuz LOK(https://www.pinterest.es/johnhamilton307/n1/?autologin=true).

El plan N1-L3 era tan arriesgado que solo por muy poco no quedaba fuera de la tecnología soviética de la época. Pese a todo, la capacidad del N1 seguía siendo insuficiente para llegar a la Luna con un único lanzamiento, así que la OKB-1 revisó el diseño del lanzador para permitir que pudiese poner 95 toneladas en órbita baja. Para ello se aligeró la estructura de forma radical y se añadieron seis motores más a la primera etapa Blok A. Ahora esta etapa contaba con treinta motores. Para gestionar su funcionamiento se introdujo el ordenador analógico KORD. Manipulando el empuje de un motor y el de su gemelo situado en el extremo opuesto de la etapa, así como la inclinación de las toberas, el sistema KORD sería capaz de maniobrar el vehículo en los tres ejes. La primera etapa podía perder hasta seis motores NK-15 y aún así alcanzar la órbita. El concepto era bueno, pero fue imposible probar el funcionamiento de los motores y el sistema KORD en tierra antes de la primera misión. El propio Koroliov decidió que la primera prueba del sistema sería el primer lanzamiento del N1, ya que no había ni tiempo ni dinero para construir un stand de pruebas en tierra, una fatídica decisión que sería la sentencia de muerte del lanzador (como comparación, para el Saturno V se construyeron todo tipo de instalaciones en tierra dedicadas a probar las distintas etapas y motores).

El N1-3L en el MIK 112 de Baikonur. Se aprecian los 30 motores NK-15 de la primera etapa Blok A (RKK Energía).

Llegó 1964 y los Estados Unidos ya llevaban dos años trabajando a piñón fijo en el Apolo. Para entonces era evidente que el programa Apolo iba en serio. ¿Y qué hizo la URSS? Lo lógico sería pensar que centró todos los recursos en el N1, pero no fue así. El 3 de agosto de 1964 se publicó un decreto clave del gobierno soviético en el que se aprobaba al fin el plan lunar N1-L3 de Koroliov. Pero, al mismo tiempo, el decreto también aprobaba el plan lunar L1 de Cheloméi para viajar alrededor de la Luna usando la nave LK-1 y el cohete UR-500K (Protón-K). El decreto llegaba tres años tarde y, por si fuera poco, ahora la Unión Soviética tenía no uno, sino dos programas lunares tripulados. Se puede comprender la decisión del Kremlin dado el retraso en el desarrollo del N1: el programa L1 para circunnavegar la Luna se perfilaba como un ‘plan B’ que, si bien no era tan espectacular como el Apolo, serviría para adelantarse a la NASA de cara a la opinión pública. La URSS no sería la primera nación en poner un ser humano sobre la Luna, pero al menos sería la primera en mandar un cosmonauta alrededor de la Luna. Sin embargo, por muy sencillo que fuese el programa L1, desviar recursos del programa N1-L3 para diseñar una nueva nave espacial desde cero era, a mediados de 1964, una auténtica irresponsabilidad teniendo en cuenta que la Soyuz no estaba lista.

Maqueta de la nave lunar LK-1 de la oficina de Cheloméi (Khrunichev).
Recreación de la nave LK-1 en un viaje a la Luna (Khrunichev).

Afortunadamente para Koroliov, Jruschov es apartado del poder en octubre de 1964 y Cheloméi pierde a su principal valedor en el Kremlin. Koroliov lucha por eliminar la competencia de su rival, pero solo lo consigue en parte. El Kremlin accede a que en el programa L1 se use una nave 7K-L1 —una Soyuz modificada sin módulo orbital (BO) para ahorrar peso— con una etapa Blok D, ambos elementos de la OKB-1, pero se seguirá empleando el cohete UR-500K de la oficina OKB-52 de Cheloméi.

Un cohete Protón-K con una nave 7K-L1 (Roscosmos).

En estos momentos la falta de una dirección clara del programa espacial soviético empieza a ser una losa. Bien es cierto que el panorama no era tan caótico como a veces se pinta. El programa espacial de la URSS no era un simple conjunto de reinos de taifas gobernados por las oficinas de diseño. Con el fin de coordinar el esfuerzo espacial se habían creado la Comisión Militar-Industrial, VPK, y el Ministerio del Espacio, MOM (su verdadero nombre era Ministerio de Maquinaria General). A la cabeza de ambos organismos estaban dos pesos pesados de la política soviética: Dmitri Ustinov y Serguéi Afansiev, respectivamente. Pese a todo, la VPK y el MOM no podían competir con la NASA a la hora de coordinar el esfuerzo espacial de todo un país, sobre todo porque en muchas ocasiones ambas organizaciones tenían prioridades muy diferentes.

Nave circunlunar 7K-L1 (Zond). A la izquierda se aprecia la etapa Blok-D (RKK Energía).
Ordenador Argón-11S de las naves 7K-L1. Tenía una memoria ROM de 4 kB y una RAM de 128 bytes, así como una arquitectura triple redundante (http://www.nnre.ru/kompyutery_i_internet/cifrovoi_zhurnal_kompyuterra_65/p4.php).

Los problemas crecen

En enero de 1966 Seguéi Koroliov muere inesperadamente durante una operación de cirugía. Es un golpe brutal al esfuerzo espacial soviético y, sobre todo, al programa lunar N1-L3. Vasili Mishin le sucede al frente de la OKB-1. Desgraciadamente, Mishin no tiene ni los contactos ni el don de gentes de Koroliov y su gestión del programa lugar solo se puede calificar como muy deficiente. Mientras, el N1 sigue acumulando retrasos y la masa del conjunto LOK/LK no para de aumentar, llegando a los límites de las prestaciones N1, a pesar de que por entonces su capacidad en órbita baja se había visto incrementada hasta las 97 toneladas. Las dificultades en el desarrollo de varios sistemas y tecnologías, como los ordenadores y células de combustible de la LOK, también se hacen más evidentes. La amenaza de una cancelación del programa N1-L3 es muy real.

Escafandra lunar Krechet (Eureka).

Una decisión responsable en este punto habría sido aceptar que la NASA llevaba una ventaja demasiado grande para pretender adelantarse al Apolo a la hora de llevar a cabo el primer alunizaje. El Kremlin tenía que haber elegido entre dos opciones: o priorizar el programa L1 para viajar alrededor de la Luna antes que la NASA mientras se congelaba el programa de alunizaje N1-L3, o bien asumir la derrota, descartar el programa L1 y centrarse en un nuevo programa de alunizaje más realista con varios lanzamientos del N1. Pero nadie quiso tomar una decisión y el programa lunar soviético continuó por inercia hacia un fracaso seguro. No solo eso, sino que el asunto fue a peor. ¿Cómo? Pues porque, además de seguir con el desarrollo del N1-L3 y el L1 al mismo tiempo, a finales de 1967 el ministerio del espacio MOM autorizó a Cheloméi la construcción de su cohete gigante UR-700 para ir a la Luna. Alguien debió pensar que la solución al atolladero creado por tener dos programas lunares tripulados dotados de pocos recursos era introducir un programa adicional justo en la recta final de la carrera por la Luna. ¿Qué podía salir mal?

Cohetes lunares (Paco Arnau).

Sin recursos suficientes y con la atención dispersa entre numerosos programas civiles y militares, la OKB-1 (ahora TsKBEM) de Mishin lucha por sacar adelante los programas L1 y N1-L3 (todo esto al mismo tiempo que desarrolla la nave Soyuz y proyectos de estaciones espaciales). La tragedia del Apolo 1 en febrero de 1967 le da a la URSS algo de esperanza en forma de retraso en los planes de la NASA. Pero la Schadenfreude no durará mucho. Dos meses después, Vladímir Komarov fallece durante la primera misión tripulada de una nave Soyuz. Más allá del trágico final, los múltiples fallos que sufrió la Soyuz 1 ponen de relieve lo mucho que le queda por hacer a la OKB-1 solamente para disponer de una nave tripulada avanzada en órbita baja. En muchos aspectos, el accidente de la Soyuz 1 fue más grave para la URSS que el del Apolo 1 para la NASA. Pese a todo, en 1967 la URSS parece despertar de su letargo y se decide a acelerar el programa L1 —conocido en occidente como Zond— ahora que ya es más que evidente el retraso con respecto al Apolo. Pero, justo entonces, el cohete UR-500K Protón de Cheloméi encadena una serie de fallos durante el lanzamiento que supondrán un auténtico lastre para el programa L1 y el de sondas espaciales.

Un UR-500K (Protón-K) con una nave 7K-L1 (Roscosmos).

La carrera final por la Luna

En verano de 1968 la NASA decide enviar el Apolo 8 hacia la Luna de forma inesperada ante el retraso en la construcción del módulo lunar de esta misión. Se ha discutido mucho hasta qué punto esta decisión estuvo condicionada por el esfuerzo soviético, pero está claro que las misiones L1/Zond fueron un factor a tener en cuenta, aunque no fuese decisivo. En septiembre de 1968 la Zond 5 (7K-L1 nº 9) logra efectuar por primera vez una misión exitosa alrededor de la Luna, pero ameriza en el océano Índico en vez de en Kazjistán por culpa de un fallo del sistema de guiado que evita que pueda efectuar la reentrada doble. A bordo viajan varios seres vivos, incluyendo unas tortugas que se convertirán en los primeros animales en viajar alrededor de la Luna y regresar vivos. El 27 de septiembre de 1968 Mishin y Nikolái Kamanin, el encargado de la selección de cosmonautas para la fuerza aérea, eligieron las tres primeras tripulaciones de las naves L1. La primera estaría formada por Alexéi Leónov y Oleg Makárov, mientras que la segunda estaría integrada por Nikolái Rukavishnikov y Piotr Klimuk. La tercera por Pável Popóvich y Vitali Sevastiánov.

Las dos tortugas de la especie testudo horsfieldi que viajaron en la Zond 5 en 1968 fueron los primeros animales en viajar a la Luna y volver sanos y salvos.

Pero el sistema L1 está todavía muy verde para permitir un vuelo tripulado. En noviembre de 1968 la Zond 6 se despresuriza durante la reentrada. Si hubiera llevado cosmonautas a bordo, estos habrían muerto. La NASA no lo sabe, pero no tiene competencia alguna. Solo depende de sí misma. En diciembre de 1968 Borman, Lovell y Anders se convierten en los primeros seres humanos en viajar a la Luna y, de paso, también liquidan el interés estratégico del programa L1, aunque este seguirá por pura inercia hasta 1970. Eliminado el programa L1 de la ecuación, el protagonismo pasa al programa N1-L3, que sigue batallando como puede para evitar una cancelación. 1969 es el año del Apolo. Es habitual mencionar los dos lanzamientos del N1 que se realizaron ese año como si hubiera habido algún tipo de competición con las misiones Apolo, pero esto solo obedece a efectos dramáticos, porque no hubo competición alguna. En 1969 la carrera lunar estaba en manos de la NASA exclusivamente y los servicios de inteligencia occidentales lo sabían. El programa N1-L3 acumulaba retraso tras retraso y, aunque el cohete N1 se erguía imponente en el Área 110 del cosmódromo de Baikonur, era un espejismo. Las naves LOK y LK, así como decenas de sistemas asociados, no estaban listas para transportar cosmonautas y no lo estarían hasta dentro de varios años. Y eso con suerte. O, mejor dicho, con dinero.

Nave 7K-L1A (a veces llamada 7K-L1S) que viajaría en las primeras misiones del N1. Se trataba de una nave 7K-L1/Zond con el sistema de maniobra DOK de una Soyuz LOK en la parte frontal (Roscosmos).

El 21 de febrero de 1969 despega desde Baikonur el primer N1, el vehículo 3L, desde el Área 110 de Baikonur. Es un espectáculo imponente. A bordo lleva una nave 7K-L1S (a veces denominada 7K-L1A), que básicamente es una nave Zond/L1 a la que se ha añadido el sistema DOK de maniobra del LOK en la parte frontal. Pero la carga no importa mucho, porque, dada la carencia de instalaciones de pruebas, el lanzamiento es en realidad una prueba, la primera, del cohete y sus numerosos motores. 68,7 segundos tras el despegue el motor número 2 de la primera etapa Blok A deja de funcionar y el sistema KORD decide apagar todos los motores del lanzador. El N1 alcanza una altura de 12,2 kilómetros e impacta brutalmente contra el suelo a 52 kilómetros de distancia. Pese a todo, la prueba no es considerada un fracaso por la mayoría de ingenieros del TsKBEM. Al menos el leviatán ha conseguido levantar el vuelo y controlar su trayectoria hasta que el sistema KORD metió la pata por un exceso de celo. Alarmado por la actuación del KORD, Vladímir Barmin, el jefe de la oficina de diseño encargado de construir las rampas de lanzamiento, le sugirió al personal del TsKBEM que modificase el programa para que no se pudieran apagar los motores durante los primeros segundos del lanzamiento con el fin de garantizar que el cohete no destruyese las preciadas infraestructuras. Sus palabras resultarían proféticas.

El N1-5L en primer plano y la maqueta 1M1 detrás en las dos rampas del Área 110 de Baikonur en 1969, las instalaciones de lanzamiento más caras y complejas construidas por la URSS. Se aprecian los niveles de las torres de servicio móvil. El número 13 corresponde al acceso de los cosmonautas. Las dos rampas serían usadas en los años 80 para el programa Energía-Burán(https://www.pinterest.es/johnhamilton307/n1/?autologin=true).

El siguiente lanzamiento tuvo lugar el 3 de julio, apenas dos semanas antes del despegue del Apolo 11. Durante varias semanas el nuevo cohete 5L estuvo en una de las dos rampas del Área 110 mientras en la otra estaba la maqueta de pruebas 1M1. La visión de dos cohetes gigantes al mismo tiempo era ciertamente fascinante. La ocasión fue captada por un satélite espía KH-8 GAMBIT 3 estadounidense, aunque los servicios de inteligencia sabían que el N1 estaba todavía en una etapa muy temprana de su desarrollo y que no constituía ninguna amenaza para el Apolo. La segunda misión del N1 sería un lanzamiento nocturno. El cielo de Baikonur se iluminó cuando el gigantesco cohete se elevó por el empuje de sus treinta motores. Pero la alegría duró poco. Solo doce segundos tras el despegue el sistema KORD volvió a mostrar una excesiva sensibilidad apagando todos los motores con excepción de uno. El cohete apenas se había alejado doscientos metros de la rampa y cayó a plomo sobre la misma, creando una enorme explosión que la destruyó por completo. La onda de choque se sintió a varios kilómetros y varios testigos se quedaron asombrados ante la lluvia de queroseno que siguió a la explosión (afortunadamente, no todo el combustible ardió en el impacto). Una pequeña consolación fue que el sistema de emergencia SAS funcionó correctamente, alejando la cápsula no tripulada 7K-L1A de la bola de fuego.

Otra vista del N1-5L (en primer plano) y el 1M1 en el Área 110 de Baikonur(https://www.pinterest.es/johnhamilton307/n1/?autologin=true).

Una vez más, la pelota estaba en el tejado de la NASA. El Apolo 11 pasó a la historia, pero, incluso si no hubiese logrado alunizar, la URSS ya no estaba en la competición. Sin duda el Apolo 12, o si no el Apolo 13, habrían logrado el objetivo de llegar a la superficie lunar antes de que la Unión Soviética volviese a tener listo el N1. Un satélite espía KH-4B CORONA pudo captar los daños producidos por la explosión y confirmó los rumores de los servicios de inteligencia. Dentro de lo malo, el accidente sirvió para dar algo de perspectiva al esfuerzo espacial soviético. Aunque el desarrollo de las naves LK y LOK continuó adelante, cada vez era más evidente que la única opción razonable era usar un esquema EOR con al menos dos lanzamientos del N1. Las siguientes misiones del N1, los vehículos 6L y 7L, tuvieron lugar en 1971 y 1972. Ambas también resultaron un fracaso, aunque durante la última misión el cohete logró volar durante 106,93 segundos sin problemas, solo 7 segundos antes de la separación prevista de la primera etapa. Quizá si esta misión hubiese sido un éxito, el N1 habría tenido un futuro.

Segundo lanzamiento del N1 (N1-5L) segundos antes de que se apaguen todos los motores de la primera etapa (Roscosmos).

Para entonces la antigua oficina de Koroliov había abandonado de facto el esquema N1-L3. Ya no había prisa para vencer a la NASA, así que los planes pasaban por poner en servicio una versión mejorada del N1, el N1F, con motores NK-33 en la primera y segunda etapas. Estos motores se podrían encender varias veces, lo que permitiría probarlos en la rampa de lanzamiento antes del despegue. También emplearía sintin en vez de queroseno, lo que aumentaría la carga útil por encima de las cien toneladas. El nuevo plan lunar del TsKBEM se denominó L3M y consistía en dos lanzamientos del N1F. Un cohete enviaría hacia la Luna una etapa de propulsión que quedaría en órbita lunar, mientras que el otro enviaría un módulo lunar que llevaba a los cosmonautas. Una vez en órbita lunar, los dos elementos se acoplarían y el módulo L3M usaría la etapa para descender a la superficie. Luego despegaría en una trayectoria de ascenso directo a la Tierra y los cosmonautas usarían una cápsula Soyuz localizada en el interior del módulo para regresar. También se presentaron planes para introducir etapas superiores criogénicas y una versión del N1, denominada N1M, que usaría esta tecnología en la tercera etapa para aumentar la carga útil hasta las 160 toneladas. El siguiente lanzamiento del N1 estaba previsto para 1974.

El último N1, el N1-7L, en 1972(https://www.pinterest.es/johnhamilton307/n1/?autologin=true).

Pero ninguno de estos planes vería la luz. El Kremlin decidió que no tenía nada que ganar y sí mucho que perder al continuar con las misiones lunares tripuladas. El N1 fue cancelado poco después de su cuarta y última explosión, aunque el programa no sería oficialmente liquidado hasta cuatro años más tarde. En su lugar la URSS se lanzó a otra carrera por igualar a los Estados Unidos, pero en esta ocasión el objetivo no sería la Luna, sino desarrollar un transbordador espacial idéntico al de la NASA. Ironías del destino, Valentín Glushkó se convertiría en el Ingeniero Jefe de la antigua oficina de diseño de Koroliov. Su dos primeras decisiones: borrar de la historia cualquier rastro del N1 y comenzar a diseñar desde cero un motor cohete potente de kerolox. Ahora los motores hipergólicos potentes ya no estaban de moda y Glushkó decidió hacerle caso a Koroliov diez años más tarde. El nuevo motor de Glushkó, el RD-170, serviría para un nuevo cohete que, con el tiempo, sería conocido como Energía, el mismo nombre que por entonces tenía la antigua oficina de diseño de Koroliov. Solo algunas piezas del N1 sobrevivirían hasta la actualidad, incluyendo varias remesas de motores NK-33 que se salvaron porque algunos trabajadores de la oficina de Kuznetsov se negaron a acatar las órdenes de destruirlos.

Imagen de un satélite KH-8 GAMBIT 3 estadounidense de junio de 1969 en el que se aprecia claramente el N1-1M1 en la rampa de lanzamiento (NRO/http://www.thespacereview.com/article/3730/1).
Así quedó la rampa del N1 tras la explosión del 5L (https://cont.ws/@komradlew/505065).

La derrota y el olvido

A pesar de haber sido el proyecto espacial más caro y complejo de la URSS, el N1 caería en el olvido. Únicamente el personal soviético directamente involucrado en el programa y los servicios de inteligencia occidentales sabían que había existido. Pero las imágenes del N1 tomadas desde el espacio por los satélites espías de EEUU permanecerían clasificadas hasta el siglo XXI. De cara a la opinión pública, la URSS negaría vehementemente la existencia del N1 y de cualquier programa lunar tripulado. Para la CIA y la NRO el N1 sería conocido simplemente como ‘el cohete J’ y recibiría la aséptica denominación SL-15 del Pentágono. No obstante, muchos investigadores civiles ataron cabos y llegaron a la conclusión de que el cohete gigante soviético no había sido un espejismo. Expertos como Charles Sheldon y Charles Vick mantuvieron viva durante dos décadas la historia del ‘cohete G’ reconstruida a base de rumores y pruebas circunstanciales. Solo a finales de los años 80, con la URSS en plena descomposición, se conocieron los detalles de los distintos programas tripulados lunares soviéticos, incluido el N1-L3. Debido a las peculiares características de la economía planificada soviética es muy difícil estimar el coste del programa lunar tripulado de la URSS, pero expertos como Asif A. Siddiqi han calculado que, desde 1965 hasta el 1 de enero de 1973, la URSS se gastó en este proyecto unos 7200 millones de dólares, frente a los cerca de 26 mil millones que invirtió EEUU —que, teniendo en cuanta la inflación, equivaldrían a 228 mil millones de dólares actuales (!!)—.

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Misiones relacionadas con el programa lunar tripulado soviético.
Recreación del N1 por Charles P. Vick (Charles P. Vick).

En otro universo paralelo es posible que la URSS hubiese reaccionado antes y un cosmonauta soviético hubiese sido el primero en rodear la Luna o, incluso, en aterrizar sobre ella. Pero no en nuestro universo. En nuestra historia sería el Apolo 11 el que se llevó toda la gloria hace ahora medio siglo.

Credito: MacRebisz (https://www.deviantart.com/macrebisz/art/Soviet-Moon-492009396).

Resto de entradas sobre el 50º Aniversario del Apolo 11:



88 Comentarios

  1. No están nada mal estos artículos sobre la historia de la carrera espacial, son dignos de guardar. Daniel, ¿habría posibilidad de disponer de ellos en formato PDF? No estaría mal para quienes nos guste guardar estos artículos de fuerte contenido histórico o científico.

  2. Muy guapo el articulo!!

    Al final del articulo comentas: «En otro universo paralelo es posible que la URSS hubiese reaccionado antes y un cosmonauta soviético hubiese sido el primero en rodear la Luna o, incluso, en aterrizar sobre ella.»… Pues mira tu por donde los de AppleTV tb hacen la misma reflexión https://youtu.be/HZS9M52Bd_w

    A lo mejor supera a «First Man» 🤓

  3. Tremendo artículo. Hay una parte en la que me he quedado esperando una explicación que luego no he visto respecto a lo de kennedy:

    [I]»En 1961 todo cambiaría con el discurso del presidente John F. Kennedy y su decisión de ir a la Luna. Sin embargo, prácticamente nadie en la URSS se tomó en serio a Kennedy. Para la cúpula política y militar soviética el discurso del presidente había sido una simple fanfarronada que no tendría mayor recorrido. Y quizás hubiese sido así si Kennedy no hubiera muerto asesinado en 1963″[/I]

    Según parece, en una primera instancia en la urss vieron el anuncio como una fanfarronada, pero ¿por qué todo cambió con la muerte de Kennedy? No entiendo muy bien por qué el asesinato del presidente les hizo cambiar de idea para que a partir de ahí se tomaran en serio el asunto lunar.

      1. Sí, exacto. Hay indicios de que a lo mejor Kennedy no se hubiera tomado tan en serio Apolo de no ser asesinado. Naturalmente, son solo especulaciones, pero es posible que de haber vivido Apolo se hubiese cancelado o retrasado más allá de 1970.

  4. Yo creo que los comunistas llegarán a la Luna el día en el que en este blog se lea alguna crítica acerca de la miseria que acompañó a la sociedad en la URSS durante el desarrollo tecnológico espacial, en contraposición al aumento de calidad de vida, proporcional al aumento del presupuesto para la investigación espacial y militar, en los EEUU. Tantos años pasados, y todavía lloriqueando los rojos.

  5. Gracias, gracias y gracias Daniel, he disfrutado muchísimo de la lectura de esta entrada. Lanzo una pregunta, que diferencia hubiera tenido en la carga útil el N1 en sus versiones lanzándose desde desde la misma latitud que cabo Cañaveral?

  6. Off topic
    El vocero extraoficial de SpaceX, Teslarati.com, cuenta que los ingenieros de Musk lograron resolver un problema de vibraciones de 600 hz del motor Raptor, que incluso arruino algunos de los 5 primeros ejemplares. Estan comenzando la produccion en serie. Se piensa producir unos 500 raptors en un año, lo que bajaria su precio de 2 millones a 200000 dolares, lo que es casi incomprensible («unfathomable», me causo gracia) para un motor de semejante tecnologia y rendimiento.

  7. Fracaso del lanzador N 1.

    En aquella época la Unión Soviética tenía los medios técnicos para lograr que el N 1 pusiera un hombre en la Luna. Las razones del fracaso fueron :

    1) Falta de voluntad política del presidente Jrushchev.

    El proyecto de un lanzador pesado empezó en 1955 con motivación militar para poner en órbita satélites espía, de reconocimiento, y enviar a la Luna 2 o 3 hombres. Los resultados de este plan durarían entre 1958 y 1970. También había una motivación de propaganda política.
    Los objetivos eran a medio y largo plazo.
    El proyecto languideció hasta 1960 cuando Korolev propuso un plan Científico de investigación y exploración del Espacio con objetivos entre 1964 y 1965.
    El plan pasó a ser a corto y medio plazo.
    Este plan contenía las siguientes aplicaciones:
    Científicas :
    satélites para estudio del Sol, viaje a órbita de la Luna, y viajes a Marte y Venus.
    Militares :
    estaciones espaciales gigantes de 75 Tm. con tripulación de 3 a 5 hombres, grandes satélites espías y de comunicación global (GPS tipo Glonass).
    Jhruschev quiso que el plan tuviera el consenso de todas las oficinas técnicas de diseño, es decir, Korolev (OKB-1), Chelomei y Yangel.

    Ahí estuvo el error principal. Se dispersaron los ya claramente insuficientes recursos económicos en 3 proyectos Espaciales muy diferentes entre sí.
    Ello provocó luchas entre las 3 oficinas técnicas para imponer cada una su manera de concebir los motores y la estructura del lanzador pesado.
    La culpa fue de la propia filosofía del sistema de toma de decisiones en la Unión Soviética, como también pasó en El III Reich de Hitler :
    dejaron que se solucionara a garrotazos en vez de aunar esfuerzos.
    En lugar de concentrar todos los recursos económicos, técnicos y humanos que fueran necesarios en una sola oficina, y en una única dirección, como hizo EEUU con la NASA, y con todo el país unido bajo la figura de Kennedy, Jrushchev quiso que lucharan entre sí y que el más fuerte saliera ganador, pero las 3 oficinas eran demasiado potentes como para anularlas. Tenían contactos muy poderosos con el Politburó y los militares,
    lucharon a muerte y aprovecharon cualquier oportunidad para intentar imponerse.
    En cambio, para EEUU era un tema de defensa nacional (la NASA tenía filosofía militar), tenía prioridad absoluta y los objetivos, los medios y la planificación estaban perfectamente definidos.

    El decreto oficial del gobierno Soviético para la producción del N 1 fue en Septiembre de 1962, y la previsión del primer lanzamiento para 1965.
    El proyecto nació con 2 años de retraso desde la carta de Korolev de 1960.
    No fue hasta 1964 cuando Jhruschev tuvo interés real en un alunizaje Soviético, que se plasmó en objetivo nacional.
    Mientras tanto había retrasos en el proyecto del N 1 debido a prioridades de proyectos militares, además había una falta de cumplimiento del presupuesto sobre el presentado, que ya claramente insuficiente.
    Esto suponía 3 años de retrasos, mientras EEUU y la NASA se habían puesto en serio en 1961.

    2) Diversificación del cohete N 1.
    En 1962 Korolev, para intentar tener el apoyo de los militares, diversificó su propuesta del N 1 en dos variantes más para uso militar : el N II y el N III. Estarían basados en las etapas superiores del N 1, y se usarían como misiles balísticos intercontinentales.
    Ello supuso un plan aún más complejo que restó recursos económicos, técnicos y humanos que eran imprescindibles para el objetivo de poner un hombre Soviético en la Luna.
    Es como si el Pentágono de EEUU hubiera exigido que el cohete Saturn V sirviera también como misil intercontinental. Simplemente el alunizaje, en vez de 1969, hubiera sido en 1973 o 1974, y entonces quién sabe si la Unión Soviética podría estar en perfectas condiciones para alunizar antes que los EEUU, con los motores RD170.

    3) Cambios de criterio en el modo de acoplamiento de la nave Espacial.

    El diseño inicial de 1962 era un lanzador diseñado para una carga útil en órbita baja de 75 Tm. , para un sistema EOR : 2 o 3 lanzamientos de cohetes para poner en órbita las partes de la nave Espacial destinada para el viaje a la Luna y alunizaje mediante un acoplamiento automático.
    En 1964 el método cambió a LOR : un único lanzamiento de un cohete para el acoplamiento de la nave Espacial en órbita Lunar.
    Ello requería mayor potencia de empuje, que pasó a ser de 95 Tm. Para conseguir ese empuje se añadieron 2 etapas suplementarias sobre las 3 anteriores, pasando a ser de 5, y se montaron 6 motores más en la primera etapa, pasando a ser 30; se aligeró toda la estructura y los tanques de presurización de Helio se sustituyeron por otros de plástico, añadiendo mayor complejidad al proyecto.
    El objetivo del primer lanzamiento era para 1966, y el alunizaje para 1967 o 1968.
    En 1964 Jhruschev fue destituido por Brezhnev, con lo que se perdió un tiempo precioso debido a cambios adicionales en el proyecto de Jhruschev, como la sustitución de la cápsula tripulada.

    Capacitación técnica para el desarrollo del lanzador N 1 :

    Motores nucleares.

    Los primeros diseños de motores de impulsión nuclear fueron en 1958 a cargo de las siguientes oficinas técnicas de fabricantes de motores :
    Glushkó (OKB-456)
    Bondsryuk (OKB-670)
    En esa fecha los diseños de los motores nucleares tenían un ISP de 430 segundos.
    Poco más tarde ya tenían un ISP de 550 segundos.
    Las previsiones eran que fueran operativos para 1965, pero todos los proyectos fueron abandonados en 1959.
    En 1960 ya existían diseños para motores eléctricos de iones y para motores de plasma.
    En 1961 habían alcanzado un ISP de 900 a 950 segundos.

    Motores químicos.

    En 1960 se propusieron diversas combinaciones avanzadas de mezcla de combustible :
    Lox-LH2
    Lox-UDMH
    Ácido nítrico-UDMH
    N2O4-UDMH
    Peróxido de Hidrógeno-Pentaborano

    La ingeniería de diseño era buena en cuanto a combustibles, no tanto en cuanto a eficiencia de rendimiento como consecuencia de presiones de trabajo bajas en la cámara del motor.
    Glushkó defendía utilizar motores de baja presión con mezcla de combustible de alto rendimiento, pero con la desventaja de muy difícil manipulación por toxicidad y además cancerígeno.
    Korolev era lo contrario, motores de alta presión con combustible «standard» Lox-Keroseno.
    La historia nos dice que Korolev tenía razón. Es preferible un combustible fácil de manejar y no peligroso «Kerolox», «Metalox» y una técnica de muy alta presión (300 bar) para la cámara del motor (Space X «Raptor») y ciclo cerrado «Full Flow Staged Combustion Cycle».

    Otros tipos de motores :

    Aerospike.

    En 1973 se estudiaron motores Ram Jet. Estos motores toman el oxígeno de la atmósfera, en lugar de llevar una carga de oxígeno líquido en un depósito. Hubiera representado un ahorro de un 30% de peso, con el consecuente incremento de la carga útil.

    Resumen.

    Lo que fallaba eran las técnicas de fabricación, que no eran tan avanzadas como en Occidente, y los controles de calidad, que eran deficientes.
    Pero en ese momento (1960) y con el estado de la tecnología en la Unión Soviética, hubiera sido mejor :

    A) Apostar con decisión por motores nucleares incluso para la primera etapa, aún a riesgo de accidente nuclear. Los motores hubieran sido mucho más sencillos que los motores químicos de alto rendimiento que estarían listos hacia 1973 (RD170).

    B) Apostar por los motores que proponía Glushkó, aún a riesgo de difícil manejo y peligrosidad para la salud, pero con mucho mejor rendimiento por poder fabricar motores más grandes de más potencia y menor número de propulsores, como el Saturn V.

    Con combustible tipo Lox-LH2 hubiera sido posible tener una capacidad en órbita baja de 120 Tm a 165 Tm. , con motores tipo RD 170, pero a principios de los 70.

    4) Resumen final.

    Pasaré por alto el periodo hasta el cuarto fracaso de los lanzamientos del N 1, ya que en 1965 ya no había remedio.
    La decisión de finalizar el proyecto del lanzador N 1 en 1974 fue acertada en mí opinión.
    La explicación reside en el proyecto «Space Shuttle» de la NASA aprobado en 1972 y sus consecuencias.
    Para qué quería la Unión Soviética un lanzador «fiabilizado» en 1974 o 1975 para ir a la Luna o a Marte o para poner en órbita satélites gigantes espías o de reconocimiento, o estaciones Espaciales gigantes, si mientras tanto despegaba una (o varias !) lanzadera Espacial de EEUU y destruía con armamento moderno tipo Laser todos los satélites y estaciones Espaciales que tenían?
    Es lógico pensar y asumir, aún con el escepticismo inicial de las fuerzas militares sobre el grado de amenaza real que suponía para la seguridad Nacional de la Unión Soviética, que había que hacer algo. Y ese algo fue el Buran, una copia absoluta pero mejorada del Space Shuttle.
    Además, a mediados de los años 70 la economía Soviética no iba muy bien, y no se podían permitir dos proyectos gigantes como el N 1 y el Buran a la vez. Había que elegir.

    Resumiendo : demasiados cambios en un proyecto inicial mal concebido, con una absoluta falta de financiación y falta de decisión política para concentrar todo el esfuerzo posible hacia el objetivo.
    Cuándo se quiso hacer ya era tarde y surgieron imprevistos políticos y técnicos, además de la muerte de Korolev en 1966, lo que evidenció una falta absoluta de planificación para una eficiente estructura de mando de un equipo de trabajo, para preveer posibles cambios importantes.
    Aún así, el lanzador N 1, con una adecuada planificación, con un proyecto serio, con una estructura de mando eficiente y sobretodo, con un apoyo político decidido, incluso con menor financiación, hubiera sido un éxito.
    El lanzador N 1 era mejor cohete porque tenía mejores prestaciones con los motores que tenía que haber tenido y eran mucho más modernos que los de la NASA.
    En 1965 y 1966 los EEUU ya se fueron cuenta del fracaso del N 1, y se lo tomaron con calma.
    No hizo falta desempolvar los proyectos «Nova» o otros proyectos de cohetes gigantes para lanzar estaciones Espaciales enormes o para fuerzas armadas Espaciales (como ahora Trump está proponiendo) o ir a Marte, o construir Estaciones permanentes en la Luna o en Marte, o en Venus, o en……
    El cohete N 1 pasará a la historia como el cohete que pudo haber sido y no fue, pero tiene el perfume encantador o la frescura del fracaso de un proyecto que pudo haber cambiado (para bien o para mal) la historia de la humanidad, y que supuso un parón de 50 años en la exploración tripulada del Espacio.
    Sólo ahora, y gracias a la industria privada (Elon Musk Space X), la competencia de China, y la necesidad del presidente Trump de EEUU de motivar la opinión pública parece que volvemos al principio, a los años 60.

    Saludos.

      1. No estoy de acuerdo. Está plagado de errores.

        – El N2 y N3, cohetes menores derivados del N1, NO eran misiles intercontinentales: los cohetes de kerolox no sirven como misiles.

        – Cuando dice:
        «La historia nos dice que Korolev tenía razón. Es preferible un combustible fácil de manejar y no peligroso «Kerolox», «Metalox» y una técnica de muy alta presión (300 bar) para la cámara del motor (Space X «Raptor») y ciclo cerrado «Full Flow Staged Combustion Cycle».

        Korolev tenía razón vale. Respecto al resto, resulta que el primer motor «de muy alta presión» FFSC de la historia, el RD-270, no era kerolox ni metalox, sino precisamente, hipergólico, y lo desarrolló Glushko.

        – Aerospike.
        Hubo un estudio para una versión aerospike del N1. No tiene nada que ver con Ramjets:

        http://www.astronautix.com/n/n1.html

        – Más adelante aporta la siguiente «solución»:
        «Apostar con decisión por motores nucleares incluso para la primera etapa, aún a riesgo de accidente nuclear»

        ¡Es una salvajada! Varios Chernobyls en Kazajistán, por la cara.

        – Otro comentario hecho con falta de perspectiva y conocimiento de la realidad:
        «

      2. Otro comentario hecho con falta de perspectiva y conocimiento de la realidad:
        «El lanzador N 1 era mejor cohete porque tenía mejores prestaciones con los motores que tenía que haber tenido y eran mucho más modernos que los de la NASA.»

        Los motores de la primera etapa, los NK-33 (NK-15) eran más sofisticados arquitecturalmente que los F-1 del Saturno, de acuerdo, pero el inmenso empuje del F-1 también es una sofisticación.

        Pero el auténtico fallo de este comentario es que el Saturno llevaba, en la segunda y tercera etapa, los sofisticadísimos (para la época) J-2 de hidrógeno, auténticos artífices de la diferencia de payload lunar entre el Saturno V y el N1.
        Los soviéticos no tenían motores hidrolox operativos.

        Intenta afinar un poco más la próxima vez, Eduardo. Uh… y ser un poco más breve ayudaría.

  8. Hola Daniel.

    Antes de nada decir que mi comentario es de carácter marginal y que, como siempre, el artículo es magnífico.

    Mencionas que fue la OKB de Kutznetsov la que diseñó los motores del R-9. Sin embargo, según creo, sería la última colaboración entre Glushko y Korolev, correspondiendo a Kutznetsov unicamente la elaboración de los giróscopos.

    Una referencia al respecto sería esta entrada de la (no siempre ajustada a la realidad, lo sé) Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/R-9_Desna#Data

    Un saludo.

    PD: Antes de pulsar el botón «Enviar» he echado un vistazo a lo que cuenta Mark Wade en http://www.astronautix.com/r/r-9.html. Copio y pego:
    «Korolev tried to develop alternate sources. Turboprop engine maker Kuznetsov was recruited to learn the art of rocket engine development. Korolev planned for Kuznetsov’s NK-9 to power the first stage of an alternate R-9M missile. However Kuznetsov also encountered problems in producing the high-performance motors Korolev demanded using the liquid oxygen/kerosene propellant combination. In the end Korolev had to settle for Glushko’s RD-111.»

    1. Hola Antonio. Pues tú mismo te has respondido. Se planearon dos versiones del R-9 a raíz de la pelea entre ambos ingenieros jefes, una con motores de Glushkó, que fue la que entró en servicio, y otra con los de Kuznetsov. En cuanto al Kuznetsov de los giróscopos que mencionas, es otro distinto. El de los giróscopos era Víktor Kuznetsov. El de los motores era Nikolái.

      1. Sí, tienes razón (como era de esperar). Acabo de fijarme que en el texto dices que «En 1962 Kuznetsov *diseñó* el motor de kerolox NK-9 para los misiles R-9 y GR-1, con un empuje de unos 450 kN, a partir del cual desarrollaría la versión avanzada NK-19.»

        Yo lo había interpretado erróneamente como que querías decir que esos motores eran los que habían formado parte del R-9, en lugar de los RD-111.

        Por cierto, muchas gracias por la aclaración de los dos Kutznetsov. Reconozco que nunca había caído en la cuenta de que eran dos personas diferentes!

  9. Como todos sabréis, van a lanzar la Soyuz MS-13 el próximo día 20, haciéndolo coincidir con el 50 aniversario del alunizaje.
    En un artículo de mi blog lo comenté y opiné sobre el patch de dicha misión MS-13, y le daba una colleja al diseño: no me gusta ni el motivo, ni el diseño, ni la combinación de colores…. nada.

    Y a lo que iba con este comentario, aprovechando este post de Daniel… ¿no os parece que hubiera sido magnífico que los rusos hubieran colocado en ese emblema la imagen del cohete N-1 ?
    «Eh americanos, que nosotros también estuvimos en la carrera…quede constancia con ese N-1…»

    Saludos.
    Carlos

  10. El cohete con el que la URSS sorprendió a occidente en 1957, el R7- Semiorska,
    fue desarrollado para alojar una cabeza nuclear pesada en su misil de largo alcance.
    Los americanos habían conseguido fabricar cabezas nucleares ligeras y por eso
    no necesitaban misiles tan potentes. Eso explica la ventaja de Rusia en los
    primeros años de la era espacial.

  11. Siempre me ha encantado este cohete, tiene un aire steam punk que lo hace único, además de lo desconocido que es para el gran público. Gracias Daniel por el curro que le has dedicado.

  12. Una vez más, gracias por el artículo Dani. A la vista de la información, yo creo que la URSS hubiera podido poner un hombre sobre la Luna si hubiera perseverado más en el desarrollo del N1, eso sí, nunca antes que los Estados Unidos. La capacidad para la computación no me parece que hubiese sido un obstáculo, la aviónica necesaria se hubiera desarrollado más pronto que tarde.
    Lo que me parece el error fundamental es la ausencia de ensayos estáticos para los motores y las etapas del cohete. Ir jugándosela en un lanzamiento se pagaba muy caro con la destrucción de un N1 completo.
    Al final, el gobierno soviético perdió el interés por poner un cosmonauta en la Luna cuando el programa se pudo haber reencauzado. Pero también hay un error de inicio, que fue subestimar el esfuerzo de los EEUU en el programa Apollo.

  13. Gracias por este espectacular esfuerzo Daniel. No hay nadie más en este país capaz de superar la profesionalidad que desbordan tus artículos.

  14. Releyendo otra vez el artículo, cuando describe los pasos para llegar a la Luna, dice que a la vuelta el módulo LOK se desprende del «módulo orbital» , y si he entendido bien debería desprenderse del «módulo lunar». El texto está justo encima de la imagen con las 14 etapas para ir, alunizar y volver.

    Gracias infinitas, Daniel.

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Por Daniel Marín, publicado el 11 julio, 2019
Categoría(s): Apolo • Astronáutica • Historias de la Cosmonáutica • Luna • Rusia