Luna roja

En los años 60 del siglo XX tuvo lugar un acontecimiento único en la historia de la humanidad. Espoleadas por su enfrentamiento mundial en plena Guerra Fría, las dos superpotencias decidieron llevar su rivalidad al espacio con el fin de intentar poner un hombre en la Luna. La competición finalizaría cuando Neil Armstrong puso un pie en el Mar de la Tranquilidad en julio de 1969. Durante años, la Unión Soviética negó que hubiese participado en la carrera lunar y muchos pensaron que Estados Unidos había competido en solitario. Pero estaban equivocados. La URSS se esforzó por adelantarse al programa Apolo de la NASA… aunque no se puede decir que lo intentara con todas sus fuerzas. Ésta es la historia del programa lunar soviético.

Esta entrada ha sido realizada conjuntamente por Daniel Marín (Eureka) y Paco Arnau (Ciudad Futura). Vuestros comentarios serán bienvenidos en ambos sitios. Este trabajo común parte de nuestra convicción de que la Red debe servir para colaborar y compartir ideas, conocimientos e iniciativas.

Viajar a la Luna

En 1960, la oficina de diseño OKB-1 del mítico ingeniero jefe Serguéi Pávlovich Koroliov había conseguido lo inimaginable. En el transcurso de sólo tres años fue capaz de poner en órbita el primer satélite artificial de la Tierra (el Sputnik), el primer ser vivo en el espacio (Laika) y las primeras sondas hacia la Luna, entre otros muchos logros. El siguiente objetivo era lanzar un hombre al espacio y para ello estaba diseñando un nuevo tipo de nave, la Vostok 3KA (Восток, “oriente”). Todos estos éxitos eran el resultado directo de la enorme potencia del cohete R-7 Semiorka, el primer misil intercontinental de la historia, también obra de Koroliov.

En realidad, en un principio el gobierno soviético no había mostrado ningún interés especial en explorar el espacio. El trabajo de Koroliov debía limitarse a diseñar misiles para los militares, que eran los que pagaban las costosas facturas del proyecto. Pero la impresionante repercusión mediática del Sputnik pronto hizo cambiar de opinión a Jruschov, quien vio en las hazañas espaciales una magnífica oportunidad para promocionar los triunfos del modelo soviético en el mundo entero. Al otro lado del Atlántico, los políticos estadounidenses llegaron a la misma conclusión, aunque quizás un poco más tarde. El espacio se había convertido en el nuevo campo de batalla mediático de la Guerra Fría.

Gagarin y el Apolo

El 12 de abril de 1961 despegaba la primera nave tripulada de la humanidad, la Vostok 1. El vuelo de Yuri Gagarin desataría una serie de acontecimientos que cambiarían la historia de la exploración del espacio para siempre. A veces se habla del “momento Sputnik” para definir la sensación de impotencia y humillación que sufrió EEUU cuando la URSS se les adelantó a la hora de poner en órbita el primer satélite artificial. Sin embargo, el “momento Gagarin” fue mucho peor. En esta ocasión, los estadounidenses no podían esgrimir la excusa de que el lanzamiento les había cogido por sorpresa.

El gobierno norteamericano había creado en 1958 una agencia espacial civil, la NASA, con el objetivo expreso de ganar a “los rusos” en la carrera por poner un hombre en órbita. La conmoción en todo el país fue mayúscula. Quizás, después de todo, la URSS era una nación mucho más avanzada tecnológicamente y no había nada que hacer al respecto.

Intentando refutar esta idea, el 25 de mayo de 1961 el presidente John F. Kennedy pronunció su famoso discurso ante el Congreso de EEUU, embarcando a toda la nación en una aventura increíble. “Antes de que termine la década”, anuncia Kennedy, “pondremos un hombre en la superficie lunar y lo traeremos de vuelta sano y salvo”. Un desafío simple a la vez que ambicioso. Visto desde la perspectiva actual, el discurso de Kennedy quizás no parezca demasiado revolucionario, pero hay que tener en cuenta que en el momento de pronunciarlo ningún ciudadano estadounidense había alcanzado la órbita terrestre. 

Kennedy había lanzado el reto y ahora había que llevarlo a cabo. Poco después, la NASA aprobaría el programa Apolo para poner un hombre en la Luna. Nadie sabía cuál sería la respuesta soviética… aunque estaba claro que aceptarían el desafío. 

Alrededor de la Luna: 1L y 7K-9K-11K

En la URSS los primeros planes realistas para viajar a la Luna se remontaban a 1958, cuando Koroliov había encargado un estudio sobre la viabilidad de una misión de este tipo. En 1959, el Departamento nº 9 de la OKB-1, dirigido por Mijaíl Tijonrávov, había propuesto un proyecto de sobrevuelo lunar utilizando varios cohetes R-7 para ensamblar en órbita baja una nave capaz de dirigirse hacia la Luna.

En un principio se pensó en utilizar la nueva Vostok 3KA para esta misión, pero la Vostok no era la mejor nave para misiones más allá de la órbita baja. Su forma esférica era inadecuada para soportar la tremenda deceleración que debía sufrir un cosmonauta al regresar de la Luna durante una reentrada atmosférica a 11 km/s, cercana a veinte veces la aceleración de la gravedad terrestre. 

Por suerte, la OKB-1 finalizó en 1962 el diseño de la siguiente nave tripulada soviética, la Soyuz (Союз, “Unión”), dotada de una cápsula en forma de campana que le permitiría cierta capacidad de maniobra durante el descenso a través de la atmósfera. A diferencia de las Gemini y Apolo norteamericanas, formadas por dos módulos (la cápsula tripulada y el módulo de servicio), la Soyuz estaba dividida en tres secciones: módulo orbital (BO), aparato de descenso (SA) y módulo propulsivo (PAO); lo que permitía maximizar el volumen interno de la nave al mismo tiempo que se limitaba la masa total del vehículo. Curiosamente, la NASA descartó un diseño similar para su nave Apolo (la Apollo D-2 de General Electric), prefiriendo una configuración mucho más conservadora propuesta por la empresa North American.

Pronto se propuso usar la Soyuz —por aquel entonces todavía denominada Séver (Север, “norte”)— para realizar una misión de sobrevuelo de nuestro satélite. El proyecto se llamó 1L y preveía el lanzamiento de tres cohetes derivados del R-7 con el fin de poner en órbita dos módulos no tripulados con combustible y una nave Séver. El proyecto 1L permitía realizar una misión lunar usando solamente cohetes R-7 y pequeños módulos, pero por aquel entonces las operaciones de acoplamiento y trasvase de combustible en órbita baja eran un desafío tecnológico de primer orden. No obstante, Koroliov cambió repentinamente de opinión y ante los retrasos en el desarrollo de la Soyuz decidió modificar el programa 1L sustituyendo la nave Séver por una nave Vostok modificada denominada 7K. Este plan sería presentado el 10 de marzo de 1962 y en él aparece por primera vez el nombre de “Soyuz”, aunque como vemos se utilizó para designar un proyecto protagonizado por una variante de la nave Vostok. Para evitar confusiones, este plan suele recibir el nombre de Vostok-7.

Pero este proyecto no duraría mucho y a mediados de 1962 Koroliov vuelve a cambiar de idea. Como resultado, el 24 de diciembre de 1964 sería aprobado un nuevo plan de sobrevuelo lunar denominado 7K-9K-11K para mandar a dos cosmonautas alrededor de la Luna. La 7K —no confundir con la Vostok 7K anterior— sería una variante de la nave Séver con una masa de 5,5-5,8 toneladas y una longitud de 7,7 metros. Su forma sería básicamente similar a la Soyuz que todos conocemos, aunque el módulo orbital tenía forma cilíndrica y no esférica. La 9K sería un módulo de propulsión que aceleraría la nave 7K hasta los 11 km/s y la situaría en una trayectoria hacia la Luna. La 9K tendría una masa de 5.800 kg, 7,8 metros de longitud y estaría dividida en dos secciones: 9KN —desechable— y 9KM. Los tanques de combustible de la 9K estarían vacíos, por lo que se tendría que acoplar con cuatro naves 11K para trasvasar los propergoles necesarios. Cada una de las 11K tendría una masa de 6.100 kg y 4,5 metros de longitud. Conviene señalar que en ocasiones se suele denominar incorrectamente al proyecto 7K-9K-11K como Soyuz A-B-V (A, B y V son las tres primeras letras del alfabeto cirílico), pero ésta es una clasificación inventada por algunos autores soviéticos a principios de los años 80 cuando el proyecto 7K-9K-11K era aún secreto de Estado.

De izquierda a derecha: Serguéi Koroliov, Vasili Mishin, Valentin Glushko y Vladímir Cheloméi

Objetivo: pisar la Luna

El proyecto 7K-9K-11K era ambicioso pero no lo suficiente. Mientras los soviéticos ideaban planes para circunnavegar la Luna, la NASA tenía como objetivo poner un hombre sobre nuestro satélite. Si la URSS no hacía nada para remediarlo, el triunfo de la NASA sería aplastante. Porque una cosa es lanzar una nave alrededor de la Luna y otra muy distinta aterrizar en su superficie. Las inexorables leyes de la mecánica celeste implican que el gasto energético en este último caso es increíblemente mayor. Para pisar la Luna sería necesario emplear un cohete mucho más grande y potente que el venerable R-7 Semiorka. A principios de los años 60, la NASA ya había comenzado a diseñar los cohetes gigantes Nova y Saturno bajo la supervisión del ingeniero alemán Wernher von Braun, artífice del trístemente famoso misil nazi V-2 (A-4).

Por supuesto, la OKB-1 era consciente de este problema y desde 1960 venía diseñando un cohete gigante denominado N1 (la “N” viene de носитель; nositel, “portador”, “lanzador”) u 11A51 y que debía servir como base para una familia de lanzadores más pequeños, como el N2 y el N3. El N1 fue diseñado en principio para una misión a Marte, el objetivo preferido de Koroliov, pero la competición con los norteamericanos y la proximidad de nuestro satélite hacían del N1 un candidato perfecto para ser usado en una misión lunar y terminaría por convertirse en la réplica soviética al famoso Saturno V de la NASA. No obstante, el proyecto N1 pronto tuvo que enfrentarse a un conflicto que resultaría decisivo y que en última instancia sellaría el destino del programa lunar soviético.

Glushkó y Koroliov: el enfrentamiento lunar

El principal fabricante de motores cohete en la Unión Soviética era la oficina OKB-456, dirigida por Valentín Petróvich Glushkó. Koroliov y Glushkó tenían a sus espaldas una turbulenta relación que se remontaba a los años 30, cuando fueron colegas de trabajo en el RNII, el primer instituto de investigación del mundo dedicado exclusivamente al desarrollo de cohetes. En 1938, en pleno apogeo del terror estalinista, ambos fueron arrestados por el NKVD bajo la absurda acusación de ser saboteadores a sueldo de una potencia extranjera. Para complicar las cosas, Glushkó sería uno de los ingenieros que delató a Koroliov durante los interrogatorios. 

Sin embargo, tras una brutal estancia en el Gulag que estuvo a punto de costarle la vida en varias ocasiones, Koroliov volvería a trabajar con Glushkó durante la Segunda Guerra Mundial, aunque esta vez como subordinado suyo. Terminada la guerra, los dos hombres se convertirían en los protagonistas del esfuerzo soviético para hacerse con la tecnología del cohete V-2 alemán, aunque el proceso culminaría con la construcción del R-7, un lanzador multietapa que dejaba muy atrás el diseño de los V-2 y cuyos motores RD-107 y RD-108 serían obra de Glushkó.

Koroliov se mostraba partidario de emplear queroseno y oxígeno líquido en sus cohetes debido a su gran eficiencia (alto impulso específico), mientras que Glushkó prefería el uso de combustibles hipergólicos (la mayoría derivados del ácido nítrico y la hidracina). Este tipo de propergoles es capaz de entrar en ignición cuando se mezclan, motivo por el cual permiten en principio la construcción de motores más simples. Además pueden permanecer casi indefinidamente almacenados en el interior de un cohete, una característica muy útil para un misil balístico. Pero hay que pagar un precio muy alto por estas ventajas: los combustibles hipergólicos son menos eficientes además de ser altamente tóxicos. Koroliov se oponía vehementemente a emplear en sus ingenios “el veneno del diablo”, como los solía llamar. 

Koroliov pensaba que el rechazo de Glushkó a este tipo de combustibles se basaba en su incapacidad a la hora de diseñar motores criogénicos potentes. De hecho, el ingeniero jefe había quedado bastante decepcionado con el trabajo de Glushkó en el proyecto R-7. En realidad —y aunque el punto de vista de Koroliov no era del todo equivocado— la decisión de Glushkó tenía un origen más pragmático. En aquella época la mayor parte de motores de la OKB-456 se destinaba a misiles hipergólicos fabricados por las oficinas de Mijaíl Yangel (OKB-586) y Vladímir Cheloméi (OKB-52). Consecuentemente, Glushkó consideraba que la construcción de grandes motores criogénicos era una pérdida de tiempo y de recursos para su oficina, así que presionó con todas sus fuerzas para que Koroliov también emplease combustibles hipergólicos como el resto de sus “clientes”.

La rivalidad entre Koroliov y Glushkó ha adquirido con el tiempo la categoría de leyenda y no resulta extraño que algunos autores confundan los hechos con medias verdades. Contrariamente a lo que mucha gente piensa, el conflicto entre los dos ingenieros no nació con el cohete N1, sino que se remonta a la fase de diseño del misil R-9. El R-9 debía ser la respuesta de la OKB-1 al exitoso R-16 de Yangel (el primer misil intercontinental soviético operativo), pero el enfrentamiento por el tipo de combustible obligó a Koroliov a recurrir a otro fabricante. Cansado de las disputas con Glushkó, Koroliov se dirigió a la oficina OKB-276 de Nikolái Kuznetsov. La OKB-276 tenía por entonces una gran experiencia en la construcción de motores a reacción para aviones pero era una recién llegada al campo de los motores cohete. 

Nikolái Kuznetsov, a la izquierda, con un motor NK-33 derivado del NK-15. A la derecha, un N1 es transportado hasta una de las dos rampas construidas para el programa en Baikonur.

Pese a todo, la OKB-276 logró diseñar en un tiempo récord el motor NK-9 (8D517) para el misil R-9, una verdadera maravilla de la ingeniería. El NK-9 usaba un novedoso esquema de combustión por etapas (también denominado de ciclo cerrado), gracias al cual todo el combustible y el oxidante participan en la propulsión. Este sistema ya se había empleado en el prototipo D-33 de la OKB-1 y permitía construir motores mucho más eficientes que los de ciclo abierto diseñados hasta entonces. Eso sí, a cambio de una complejidad significativamente mayor. El NK-9 sería el primer motor cohete de ciclo cerrado rico en oxígeno de la historia, un diseño altamente capaz pero que presenta numerosos problemas prácticos debido a la corrosión que sufre el metal en contacto con el oxígeno a alta presión.

A partir del NK-9, de 38 toneladas de empuje, Kuznetsov crearía el NK-15 (11D51) para el proyecto N1, un motor de 154 toneladas de empuje que usaba el mismo diseño avanzado de ciclo cerrado rico en oxidante. El NK-15 sería el punto de partida de los motores NK-15V, NK-19 y NK-21 usados en el resto de etapas del cohete lunar N1. La leyenda nos cuenta que Kuznetsov no estuvo a la altura del desafío lunar y que sus motores terminarían siendo la causa del fracaso del N1, algo que es completamente falso. Cuando décadas después los ingenieros estadounidenses conocieron las prestaciones de los motores de Kuznetsov y pensaron que no podían ser ciertas. De hecho, Estados Unidos jamás desarrolló un motor similar creyendo que las dificultades técnicas no compensaban el incremento en prestaciones. En los años 70 la oficina de Kuznetsov crearía el NK-33, una versión mejorada del NK-15 que todavía se usa en la actualidad. 

Lamentablemente, por muy bueno que fuese el trabajo de Kuznetsov, la OKB-276 carecía de la experiencia y de las instalaciones de la oficina de Glushkó. Como resultado, el NK-15 sólo tendría un empuje de 1500 kN, frente a los 7700 kN del motor F-1  empleado en la primera etapa del Saturno V del programa Apolo. Para compensar el bajo empuje del NK-15, el N1 debería hacer uso de un enorme número de motores en su primera fase (Blok A), complicando sobremanera un diseño de por sí bastante complejo.

Uno de los mitos más persistentes relativos al programa lunar soviético es que la URSS carecía de la tecnología necesaria para diseñar un motor similar al F-1 del Saturno V. Sin embargo, a principios de los años 60 Glushkó concibió el RD-270, un motor hipergólico con una potencia comparable a la del F-1. Desgraciadamente el desacuerdo con Koroliov impidió que esta tecnología se aplicase al N1. Por otro lado —como hemos visto—, los NK-15 de Kuznetsov eran unas maravillosas piezas de ingeniería únicas en el mundo. De haber contado con más tiempo y dinero —especialmente esto último— no cabe duda que Kuznetsov podría haber terminado construyendo un digno rival del F-1 estadounidense.

Cómo viajar a la Luna

Mientras el N1 iba tomando forma, había que decidir cómo llegar a nuestro satélite. Hasta ese momento, la mayor parte de los planes lunares soviéticos contemplaban el uso de varios lanzamientos para ensamblar una nave en órbita baja terrestre antes de partir hacia la Luna. Este esquema, denominado EOR (Earth Orbit Rendezvous) en la terminología de la NASA, permitía usar cohetes relativamente pequeños, pero a cambio era necesario efectuar múltiples acoplamientos y trasvases de combustible en órbita, algo considerado muy arriesgado para la tecnología de la época. 

La otra alternativa era el ascenso directo, que requería un único lanzamiento. El problema era que en este caso el cohete debía ser excepcionalmente grande y, por lo tanto, increíblemente complejo y caro. Aunque éste fue originalmente el plan elegido para el programa Apolo, la NASA optó en 1962 por una técnica intermedia llamada LOR (Lunar Orbit Rendezvous) que incluía acoplamientos en órbita lunar. Con LOR sólo era necesario un lanzamiento, aunque la nave lunar debía dividirse en dos vehículos distintos para disminuir la masa total del sistema. La NASA introdujo así el módulo lunar (LM), una nave diseñada exclusivamente para poner dos hombres en la superficie de nuestro satélite mientras el módulo de mando y servicio (CSM) del Apolo esperaba en órbita con un tercer astronauta.

Mientras la NASA decidía su futuro, en la URSS no existía ningún plan de alunizaje definido. Habría que esperar al 23 de septiembre de 1963 para poder ver la primera respuesta soviética al programa Apolo, aunque sin ningún apoyo oficial. Koroliov presentó entonces tres proyectos distintos, llamados L1, L2 y L3. El L1 era en realidad el nuevo nombre que recibiría el antiguo complejo 7K-9K-11K y que aún requería seis lanzamientos del R-7 Semiorka. El L2 preveía el lanzamiento de varios vehículos automáticos 13K, antecesores de las sondas lunares con vehículos Lunojod. Por último, L3 debía ser la respuesta soviética al Apolo, una respuesta que llegaba mal y tarde y sin la financiación adecuada… pero una respuesta al fin y al cabo.

En un principio, L3 utilizaría la técnica EOR para una misión de alunizaje. Para ello serían necesarios tres lanzamientos del N1 y uno del R-7 con una Soyuz tripulada. Ante la complejidad logística que presentaba un número tan elevado de lanzamientos, Koroliov flirteó brevemente con la idea de utilizar una nave Soyuz sin módulo orbital en una misión de ascenso directo, pero pronto rechazó esta idea por ser demasiado arriesgada. Al mismo tiempo, la OKB-1 propuso los proyectos L4 —para situar una nave Soyuz en órbita lunar— y L5, consistente en el lanzamiento de un Lunojod pesado mediante un N1.

Frente a la sencillez del plan LOR del Apolo, el programa L3 soviético original resultaba especialmente complicado. Tras numerosas discusiones, el 27 de julio de 1963 Koroliov y su lugarteniente, Vasili Mishin, decidieron adoptar la técnica LOR usando un único lanzamiento del N1. Nacía así el proyecto N1-L3, que terminaría por convertirse en el equivalente soviético del programa Apolo, aunque no sería aprobado formalmente hasta un año más tarde. Los motivos que provocaron este cambio de EOR a LOR siguen sin estar nada claros en la actualidad, aunque parece ser que la decisión de la NASA tuvo una gran influencia en la opinión de Koroliov.

Soyuz LOK y nave lunar LK [Clic en las imágenes para ampliar]

Al igual que el programa Apolo, N1-L3 preveía utilizar dos naves distintas, el módulo lunar LK y la Soyuz LOK. La LOK (Лунный Орбитальный Корабль; Lunni Orbitalni Korabl, “nave orbital lunar”) u 11F93 era una Soyuz dotada de un módulo de servicio más grande y con mayor capacidad de combustible. A diferencia de la Soyuz 7K-OK orbital usaría células de combustible para generar electricidad en vez de paneles solares. En su parte superior dispondría de un módulo propulsivo adicional denominado DOK para maniobras orbitales. El LK (Лунный Корабль; Lunni Korabl, “nave lunar”) u 11F94 era un módulo lunar con una cápsula presurizada de forma esférica y con dos motores de 2,05 toneladas de empuje: un motor principal RD-858 —con una sola cámara con capacidad para regular el empuje— y un motor de reserva RD-859 —con dos cámaras y de empuje fijo—. Ambos motores formarían el llamado Blok E (o Blok Ye). A diferencia del Apolo y para simplificar el diseño, la misión N1-L3 tendría una tripulación de dos cosmonautas. Sólo uno de ellos descendería hasta la superficie lunar, algo que suponía un riesgo considerable. Además del LK y la Soyuz LOK, el N1-L3 utilizaría una fase adicional denominada Blok D para entrar en órbita lunar y descender hasta la superficie con el módulo lunar LK.

Una típica misión N1-L3 seguiría las siguientes etapas:

  • El cohete N1 despegaría desde Baikonur con dos cosmonautas dentro de la Soyuz LOK, situada en el extremo superior del cohete. El módulo LK estaría situado bajo el LOK en el interior de un compartimento cilíndrico durante todo el viaje hasta la Luna.
  • Pocos minutos después del despegue, el N1 situaría en órbita baja terrestre al Blok G y al conjunto N1-L3 (formado por la Soyuz LOK, el LK y el Blok D), con una masa total de 92 toneladas como mínimo.
  • La cuarta etapa del N1, el Blok G, encendería su motor NK-19 durante 480 segundos para situar al conjunto N1-L3 en una trayectoria lunar.
  • Cuando el complejo sobrevolase la cara oculta de la Luna, el Blok D se encendería para frenar el conjunto en órbita lunar. Después realizaría varios encendidos para circularizar la órbita.
  • Para ahorrar peso, las dos naves no estarían comunicadas por un túnel como en el Apolo, así que el cosmonauta que debía descender a la Luna se pondría un traje espacial Krechet (“halcón”) y realizaría una actividad extravehicular (EVA) para ir desde LOK hasta el LK. El segundo cosmonauta usaría un traje Orlán (“águila”) para ayudarle en la tarea si fuera necesario.
  • Tras comprobar que los sistemas funcionan correctamente, el LK con el Blok D se alejaría de la LOK y comenzaría el descenso hacia la superficie lunar mediante un encendido continuo de su motor. Antes de alunizar tendría lugar una maniobra altamente arriesgada, considerada por muchos como el talón de Aquiles de la misión. A tan sólo 1,5-2 kilómetros de altura, el Blok D se separaría del LK para estrellarse contra la superficie. Al mismo tiempo, los motores principales del LK debían encenderse para realizar la fase final de descenso. El cosmonauta sólo tendría 25 segundos para controlar la nave y buscar un lugar para aterrizar antes de que se agotase el combustible.
  • Una vez en la superficie el cosmonauta podría realizar una única EVA de hasta seis horas de duración para explorar los alrededores y plantar la bandera soviética sobre el suelo lunar. El LK estaba dotado con un taladro y otros instrumentos para estudiar la superficie desde el interior de la cabina.
  • Terminada la misión, el Blok E del LK se encendería otra vez y la nave se elevaría hasta la órbita usando la estructura de aterrizaje como plataforma de lanzamiento. Una vez en órbita, el LK se acoplaría con la Soyuz LOK gracias al sistema Kontakt y el cosmonauta realizaría otra EVA, esta vez con las rocas lunares, para pasar del LK a la LOK.
  • Por último, la Soyuz LOK encendería el Blok I (formado por un motor 5D51 de 3,388 toneladas de empuje) para abandonar la órbita lunar. Unos tres días más tarde la cápsula reingresaría en la atmósfera terrestre sobre el Océano Índico a 11,2 km/s, aterrizando finalmente en territorio soviético después de una reentrada doble.

Los 30 motores NK-15 de la primera etapa (Blok A) del N1.

Además de una grave falta de redundancia, el mayor problema al que se enfrentaba el plan N1-L3 era la masa. Las escasas 75 toneladas de capacidad del gran cohete N1 hacían casi imposible llevar a cabo una misión de tipo LOR. Koroliov y Serguéi Kriukov, el responsable del diseño del N1 dentro de la OKB-1, iniciaron entonces un programa de choque para aumentar la capacidad de carga del cohete hasta las 92-95 toneladas en órbita baja, consideradas lo mínimo para una misión LOR en condiciones. Para ello se incrementó el ya de por sí elevado número de motores NK-15 de la primera etapa de 24 a 30 unidades. Al mismo tiempo se introdujo el sistema automático KORD para controlar el funcionamiento de esta pléyade de motores. En caso de que algún motor fallase, el sistema KORD debía redistribuir el empuje de las restantes unidades para evitar que el cohete se saliese de su rumbo.

Con el fin de ahorrar peso los tanques de combustible tendrían forma esférica, un novedoso diseño que le daría al N1 una inconfundible apariencia cónica. Esta decisión estaba motivada por las limitaciones de la industria metalúrgica soviética de la época, incapaz de producir láminas de aluminio de más de 13 milímetros de grosor

Debido a su gran tamaño no se podían mandar hasta el cosmódromo las piezas del N1 por ferrocarril como en el caso de otros lanzadores; así que se decidió ensamblarlo en Baikonur en posición horizontal dentro de un gigantesco edificio de montaje (MIK-112) construido ex profeso (el equivalente al VAB de la NASA en el Centro Espacial Kennedy). 

La indiferencia del gobierno

Más allá de las disputas infantiles entre ingenieros, el principal responsable del retraso del programa lunar soviético fue el propio gobierno. Mientras el proyecto Apolo pronto contó con una organización centralizada y recursos financieros más que adecuados para el programa lunar, a principios de 1964 la Unión Soviética aún carecía de un plan oficial para alcanzar la Luna. La financiación del programa N1 era claramente insuficiente comparada con el Apolo, pero lo peor fue que el gobierno permitió que otras oficinas de diseño —especialmente la OKB-52 de Vladímir Cheloméi— siguieran adelante con planes lunares alternativos, derrochando así los escasos recursos disponibles y creando una enorme confusión en el plano organizativo. 

El 3 de agosto de 1964 —tres años más tarde que en Estados Unidos— llegaría por fin la tan esperada aprobación gubernamental al programa lunar soviético. Sin embargo, lejos de poner orden, el secretario general Jruschov complicó aún más el panorama espacial al transferir el programa L1 de Koroliov a la OKB-52. Vladímir Cheloméi proponía lanzar su nave LK-1 alrededor de la Luna usando un único lanzamiento del nuevo cohete UR-500K Protón frente a los seis cohetes Semiorka requeridos por la OKB-1 para lograr el mismo objetivo. El jefe de la OKB-52 se había convertido en el niño mimado de Jruschov y la decisión del premier había que interpretarla como un triunfo más de Cheloméi en su vertiginoso ascenso hacia el control del programa espacial soviético.

Como resultado, en 1964 la URSS no tiene uno, sino dos programas lunares: el L1 de Cheloméi para sobrevuelos lunares y el programa de alunizaje N1-L3 de Koroliov. Pero lo cierto es que, a pesar de la aprobación oficial, prácticamente no se destinan fondos adicionales para el N1-L3. Para empeorar las cosas, el gobierno decidió seguir adelante con el programa Vosjod (naves Vostok modificadas) con el fin de llevar a cabo varias misiones de gran impacto mediático.

Pero ni siquiera el proyecto N1-L3 estaba a salvo de los ataques de las otras oficinas de diseño. Mijaíl Yangel siguió trabajando en el cohete R-56 como alternativa al N1, mientras que el infatigable Cheloméi propuso el cohete gigante UR-700. La propuesta de Cheloméi era ciertamente interesante. El UR-700 era un cohete hipergólico que empleaba la tecnología del UR-500 Protón y los gigantescos motores RD-270 de Glushkó.  Debía tener una capacidad en órbita baja de 150 toneladas, superando  así ampliamente al N1 e incluso al Saturno V. Aprovechando esta potencia adicional, Cheloméi se decantó por usar el método de ascenso directo para mandar su nave LK-700 hasta la Luna. En noviembre de 1967 el gobierno soviético llegó a autorizar el estudio preliminar del UR-700. De hecho, los trabajos en este lanzador continuarían hasta 1970, consumiendo recursos que podrían haber acelerado el maltrecho programa N1-L3.

¿Cómo iba la URSS a adelantar al programa Apolo si ni siquiera se comprometía firmemente con el N1-L3? Evidentemente, así no podía. La postura de Jruschov ante el desafío del Apolo fue por tanto ambivalente. Por un lado, en un primer momento el gobierno decidió no responder al reto de Kennedy pensando que se trataba de una simple bravuconada yanqui. Cuando el Apolo comenzó a tomar forma, la respuesta soviética fue muy tibia y llegó demasiado tarde. Quizás Jruschov confiaba en que los norteamericanos se encontrarían con algún problema imposible de resolver… o quizás el programa lunar nunca estuvo entre sus prioridades políticas. Sea como fuere, el caso es que la URSS no se comprometió al nivel que lo hizo EEUU con el programa Apolo. Como muchos analistas han apuntado, la gran paradoja de la carrera lunar consistió en que Estados Unidos concibió el Apolo como un gran “programa estatal centralizado” (aunque con subcontratas privadas, claro está), mientras que la URSS fue incapaz de coordinar una respuesta única y dejó que las batallas entre las distintas oficinas de diseño lastraran el proyecto.

El impetuoso e impredecible Jruschov sería apartado del poder en 1964. El nuevo gobierno soviético decidiría crear poco después el Ministerio de Maquinaria General (nombre usado como “tapadera” para el “ministerio del espacio”) en un intento por coordinar el esfuerzo espacial civil, aunque este nuevo organismo llegaría demasiado tarde para tener un impacto significativo en la carrera lunar. En 1966 tuvo lugar otro golpe devastador para el programa N1-L3: la inesperada y prematura muerte de Serguéi Koroliov. La OKB-1 (ahora rebautizada TsKBEM) perdió a su alma mater y con ella gran parte de su influencia política. Vasili Mishin, el sucesor de Koroliov, era un magnífico ingeniero pero no estaba a la altura del legendario ingeniero jefe. Aunque bien pensado… ¿quién podía competir con un mito de la grandeza de Koroliov? Actualmente suele ser habitual culpar a Mishin de la debacle del programa lunar soviético, pero lo cierto es que en 1966 la URSS ya había perdido la posibilidad de adelantar a EEUU en la carrera lunar. Con Koroliov o sin él, la NASA ya sólo dependía de sí misma para cumplir el objetivo marcado por Kennedy.

En una fecha tan tardía como septiembre de 1966, una comisión estatal soviética se reunió para decidir sobre la viabilidad del cohete UR-700 de Cheloméi frente al N1 de la OKB-1. Aunque se acordó proseguir con el N1-L3, lo cierto es que a estas alturas del juego la maquinaria estatal soviética aún no apoyaba totalmente al programa oficial. Fue necesaria una resolución expresa del PCUS y del Consejo de Ministros de la URSS en febrero de 1967 para que el N1-L3 fuese finalmente reconocido como el único programa de alunizaje. Aunque, como hemos visto, ni siquiera esta decisión del Partido y del Gobierno impidió que Cheloméi siguiese trabajando en su UR-700.

Por supuesto, el resto del mundo desconocía las dificultades por las que estaba pasando el programa lunar soviético, que se desarrollaba bajo un estricto secreto. El 25 de noviembre de 1967 una maqueta a tamaño real del N1 fue trasladada a una de las rampas de lanzamiento de Baikonur para probar los sistemas de tierra. El enorme cohete sería fotografiado por los satélites espía de EEUU Corona… para la Casa Blanca era la prueba indiscutible de que la Unión Soviética estaba compitiendo en la carrera lunar de forma decidida.

Zond y la carrera por la Luna

Resumiendo lo dicho, en 1967 la carrera por poner un hombre sobre la Luna ya estaba perdida para la URSS… pero los soviéticos tenían un as en la manga llamado programa L1. Después del relevo de Jruschov al frente del país, Vladímir Cheloméi perdió su principal apoyo en el Kremlin y Koroliov maniobró para arrebatarle el plan de sobrevuelo lunar, algo que finalmente consiguió el 25 de octubre de 1965. Aunque se mantendría el cohete UR-500K Protón de Cheloméi como lanzador, la nave LK-1 sería sustituida por una Soyuz modificada denominada 7K-L1 (11F91). La 7K-L1 carecía de módulo orbital y de otros sistemas para ahorrar peso. También se decidió reducir el número máximo de tripulantes de tres a dos. Como resultado, la OKB-1 lograría diseñar una nave lunar completa (aunque en una misión sin posibilidad de alunizaje) con una masa inferior al módulo de mando del Apolo. Para alcanzar la “segunda velocidad cósmica” de 11 km/s y abandonar la órbita terrestre se emplearía la misma etapa Blok D del programa N1-L3. Por entonces estaba previsto que la primera misión L1 tripulada tuviese lugar el 26 de junio de 1967.

En febrero de 1967 la tripulación del Apolo 1 falleció en un incendio durante una prueba en tierra. La tragedia le dio a la URSS la posibilidad de recuperar el terreno perdido, pero sólo dos meses más tarde Vladímir Komarov murió al estrellarse su cápsula durante el primer vuelo tripulado de una nave Soyuz. La Soyuz era un elemento vital tanto del programa N1-L3 como del L1 y la muerte de Komarov supuso un retraso enorme en los planes soviéticos, además de tener un profundo impacto psicológico a todos los niveles. Estaba claro que esto no era un juego. Más gente podría morir si las cosas no se hacían bien. 

Para agravar el estado de cosas, el programa L1 se vio lastrado por los problemas con el cohete Protón de Cheloméi. Entre 1967 y 1970 se realizaron doce misiones con naves 7K-L1, de las cuales cinco fracasaron por culpa del lanzador. Habría que esperar al 2 de marzo de 1968 para contemplar la primera misión L1 con éxito. Los soviéticos bautizaron esta misión como Zond 4 para intentar ocultar su verdadero objetivo (las Zond eran una serie de sondas automáticas para explorar el espacio profundo sin ninguna relación con el programa lunar). Tras rodear la Luna, la nave debía realizar una doble reentrada en dos partes (skip reentry según la nomenclatura de la NASA), lo que implicaba entrar y volver a salir de la atmósfera terrestre (rebotar) antes de realizar el descenso final. Esta maniobra, también usada por las misiones Apolo, requería de una enorme precisión. Lamentablemente, los sensores de posición de la Zond 4 fallaron durante la reentrada y el sistema de autodestrucción formado por 10 kg de TNT se activó para evitar que el vehículo terminase en manos del adversario. 

Por fin, en septiembre de 1968 la Zond 5 realizó un viaje completo alrededor de la Luna. Aunque los sensores de posición volvieron a dar problemas y no se pudo completar la doble reentrada, la cápsula amerizó después de un descenso balístico en el Océano Índico, donde fue recuperada por buques soviéticos. En su interior viajaban varias tortugas y otros especímenes biológicos, los primeros seres vivos que viajaron hasta la Luna y volvieron. Con la misión Zond 5, el programa L1 estuvo más cerca que nunca de lograr su objetivo. Lamentablemente para la URSS, la maniobra de rescate de la Zond 5 en el océano había sido observada de cerca por la armada norteamericana. Alertada por la CIA, la NASA decidió entonces modificar sus planes para que su siguiente misión, el Apolo 8, pudiese llevar una tripulación alrededor de la Luna en diciembre de 1968. Se trataba de una decisión muy arriesgada, pero si los soviéticos se adelantaban con el programa L1, la URSS habría podido ganar la carrera lunar a los ojos de la opinión pública mundial. 

Las tortugas que viajaron dentro de la Zond 5 se convirtieron en los primeros seres vivos que viajaron a la Luna y regresaron “para contarlo”. 

Poco después del regreso de la Zond 5 se eligió a los cosmonautas que debían pilotar las primeras misiones tripuladas de la 7K-L1. Las tres tripulaciones estarían formadas por Alexéi Leónov y Oleg Makarov, Valeri Bykovski y Nikolái Rukabishnikov y, por último, Pável Popóvich y Vitali Sevastyanov. La OKB-1 había decidido que se necesitarían dos misiones con éxito de la nave 7K-L1 antes de arriesgarse a lanzar una misión tripulada. Desgraciadamente, la misión Zond 6 en noviembre de 1968 sólo fue un éxito parcial. Aunque la cápsula pudo completar por fin la compleja maniobra de reentrada doble, resultó despresurizada parcialmente durante el descenso además de presentar muchos otros problemas. De haber estado tripulada, los cosmonautas probablemente habrían fallecido. El recuerdo de la tragedia de la Soyuz 1 todavía estaba presente en la memoria colectiva y se decidió no plantar cara al reto estadounidense del Apolo 8. 

Programa 7K-L1 ‘Zond’. Arriba a la izquierda, un cohete UR-500K Protón modificado para el programa L1 (se aprecia la torre de escape del sistema SAS). Arriba a la derecha, nave 7K-L1. Abajo, técnicos y trabajadores soviéticos preparan una 7K-L1 ‘Zond’ para una misión espacial. Detrás podemos ver la etapa Blok-D.

La leyenda cuenta que el grupo de cosmonautas asignados al programa lunar soviético, encabezados por Alexéi Leónov, dirigió una carta a su gobierno pidiendo que se lanzase una Zond 7K-L1 tripulada antes que la NASA, aprovechando que la ventana de lanzamiento hacia la Luna en diciembre de 1968 se abría primero para la URSS. Sin embargo —y aunque la carta existió realmente— la decisión ya estaba tomada. Aunque ellos no lo sabían, los astronautas del Apolo 8 no tendrían competencia alguna y se convertirían en los primeros seres humanos en viajar a otro mundo. La Unión Soviética había perdido irremediablemente la carrera lunar. Aunque se lanzarían tres misiones 7K-L1 no tripuladas adicionales, dos de ellas totalmente exitosas, el programa sería cancelado en 1970 después de desvanecerse su finalidad política.

Pero lo cierto es que la URSS estuvo muy cerca de arrebatarle el triunfo a la NASA con el programa Zond-L1. Si el cohete Protón no hubiese sufrido tantos percances y si la misión Zond 6 hubiese sido un éxito total, quizás la historia habría sido muy diferente. Nunca lo sabremos.

La debacle del N1

Mientras el programa Apolo seguía adelante para poner un hombre en la superficie lunar, en la URSS continuaban los preparativos para el primer lanzamiento del N1. Salvo que la NASA sufriese un accidente devastador de última hora, el gobierno soviético ya se había resignado a aceptar que la competición estaba perdida. Por entonces Mishin pensaba que, con suficiente tiempo y la financiación adecuada, la Unión Soviética podría poner un hombre en la Luna en 1972.

El 21 de febrero de 1969, el primer N1 (vehículo 3L) despegó desde Baikonur con una nave 7K-L1S (básicamente una Zond L1 con el sistema de maniobra DOK de la Soyuz LOK en la parte superior). La gigantesca máquina de casi 3.000 toneladas se elevó hacia el cielo majestuosamente para asombro de los miles de técnicos del cosmódromo, algunos de los cuales desconocían su existencia. Los 30 motores NK-15 funcionando al unísono generaban casi 4.500 toneladas de empuje, convirtiendo por unos momentos al N1 en el cohete más potente jamás lanzado. No duraría mucho porque dos motores serían apagados por el sistema KORD inmediatamente después del despegue. Pese a todo, el cohete prosiguió su vuelo hasta que 70 segundos después del lanzamiento el sistema KORD decidió apagar todos los motores de la primera etapa. El lanzador se estrellaría poco después. No obstante, la misión N1-3L no fue vista como un fracaso. El programa N1 no había efectuado ninguna prueba de encendido en tierra de todos los motores NK-15 funcionando al unísono, así que el mero hecho de que el cohete se separase del suelo fue considerado como un éxito. 

Izquierda: dos cohetes N1 en las rampas de Baikonur en junio de 1969; uno de vehículos era el N1-5L, mientras que el otro era la maqueta a tamaño natural 1M1. Derecha: lanzamiento del N1-5L el 3 de julio de 1969. Poco después los motores de la primera fase se apagarían y el cohete caería sobre la rampa.

El siguiente N1 despegaría el 3 de julio de 1969, apenas dos semanas antes que la misión Apolo 11. El enorme cohete sólo se elevaría 200 metros antes de caer a plomo sobre la rampa de lanzamiento, causando la que se considera la mayor explosión en la historia de la astronáutica. El 20 de julio de 1969 Neil Armstrong y Edwin Aldrin se convirtieron en los primeros seres humanos en pisar la Luna. Estados Unidos había ganado la carrera por la Luna, así que la URSS ya no tenía ninguna prisa. El programa N1-L3 continuaría durante tres años más por pura inercia administrativa, pero lo cierto es que el gobierno de la URSS había perdido todo interés por las misiones tripuladas a nuestro satélite. Pese a todo, Mishin intentó obtener los fondos necesarios para continuar con las misiones lunares. De acuerdo con sus cálculos, si recibía sesenta millones de rublos adicionales podría poner un hombre en la Luna en 1973 después de cinco lanzamientos del N1.

El 27 de junio de 1971 despegó el tercer N1 (5L), pero no corrió mejor suerte que sus antecesores. El cohete comenzó a girar sobre su eje de forma imprevista y 48 segundos después del despegue la segunda etapa comenzó a desintegrarse. El sistema KORD apagó todos los motores 51 segundos después del lanzamiento. La poca paciencia que le quedaba al gobierno soviético sobre este asunto se estaba agotando. El siguiente lanzamiento del N1 tenía que ser un éxito. En todo caso, el antiguo plan N1-L3 fue abandonado y Mishin optó por un nuevo tipo de misión denominada L3M, con naves más grandes y capaces que utilizarían un lanzador N1 mejorado, el N1F, con motores NK-33. A mediados de los 70 estaba previsto introducir el N1M, una versión que utilizaría combustibles criogénicos.

El N1 era colocado en posición vertical sobre la rampa mediante un gran transportador.

El cuarto y último N1 (7L) despegaría el 23 de noviembre de 1972. Pese a que contaba con profundas mejoras y modificaciones, también se desintegró 104 segundos después del despegue. Increíblemente, el programa continuaría hasta 1974. Ese año debía ser lanzado el N1-8L, con una nave LOK y un módulo lunar LK funcionales. Pero el 8L nunca despegaría. En un movimiento inesperado, el gobierno soviético decidió colocar al Valentín Glushkó, el antiguo rival de Koroliov, al frente de la OKB-1 (TsKBEM). Glushkó decidió cancelar el programa lunar y el lanzador N1 de forma inmediata e irrevocable. También ordenó destruir gran parte del material relacionado con el programa, incluyendo los motores de Kuznetsov, así como multitud de planos y toda la documentación relacionada en un intento sistemático de borrar el esfuerzo lunar de Koroliov de la faz de la Tierra. En el momento de ser cancelado, la URSS había invertido en el programa lunar N1-L3 3.600 millones de rublos de la época, de los cuales 2.400 millones se destinaron al N1. Poco después Glushkó decidiría construir desde cero un cohete aún más potente que el N1 y capaz de transportar el nuevo transbordador espacial en el que estaba interesado el Ministerio de Defensa de la URSS. Irónicamente, el nuevo lanzador emplearía hidrógeno y oxígeno líquidos, los combustibles favoritos de Koroliov. El nuevo proyecto sería conocido como el Energía-Burán. El cohete lunar N1-L8 sería desmantelado y sus piezas se enviaron al desguace, aunque algunas de ellas serían usadas para propósitos más mundanos, como por ejemplo surtir de grandes depósitos de agua a las viviendas del Cosmódromo de Baikonur. Todavía hoy se pueden contemplar estas piezas oxidándose en la estepa kazaja, todo un monumento al malogrado programa N1-L3. 

Clic en la imagen para ampliar

Traje espacial soviético Krechet para la exploración de la superficie lunar.

La historia olvidada

La Unión Soviética no logró poner un hombre en la Luna antes que Estados Unidos por una combinación de factores. El programa lunar soviético sería aprobado tres años más tarde que en EEUU y nunca logró una financiación adecuada. Las rivalidad entre las oficinas de diseño lastró el esfuerzo espacial y provocó que se desperdiciasen los recursos disponibles. Como resultado, nunca se puso en práctica un plan serio de ensayos en tierra que garantizase el funcionamiento de varias partes críticas del proyecto. Pero, por encima de todo, el principal culpable fue la ausencia de un liderazgo político decisorio en el programa lunar soviético.

Pese a todos los problemas, el esfuerzo soviético no fue en modo alguno despreciable. Entre 1967 y 1972 la URSS lanzó 27 misiones no tripuladas relacionadas con el programa lunar y desarrolló uno de los cohetes más grandes y el más potente de la historia espacial. Cientos de miles de personas a lo largo de toda la Unión Soviética participaron en la carrera por poner un hombre en la Luna. 

Sólo dos naciones en toda la historia han desarrollado la tecnología para mandar hombres a otro mundo. ¿Quién será la próxima?… Y lo más importante: ¿cuándo?

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15 pensamientos en “Luna roja

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  4. Queridos amigos, ya he comentado en múltiples ocasiones y en diversos foros que últimamente mis lecturas de sobremesa y “finsemaneras” están relacionadas con la exploración espacial. He descubierto un mundo absolutamente fascinante. Pues bien, todavía no he encontrado nada que supere a vuestros artículos -ya sean conjuntos- o por separado. Y esta entrada lo confirma con honores. Os veo ‘in crescendo’.

    Mi más sincera enhorabuena, y en consecuencia mi total agradecimiento. Espero que como pareja literaria os consolidéis no ya en la blogo(Yuri)esfera sino que deís el gran salto al mundo del papel. En resumen: ¿a qué estáis esperando para recopilar tanta y tan buena información (y tan bien contada e “infografiada”) en un libro?

    Un abrazo

  5. Dani y Paco los quiero felicitar y agradecerles por este trabajo. Es tremendo, junto con DaniEPAP pienso que el aporte que han relizado debe pasarse al papel. Durante años estuve esperando material de calidad sobre el N1, y este creo que es el día. No tengo palabras.

    Un saludo, y felicitaciones nuevamente.

  6. Excelente trabajo. No sabría qué destacar: la redacción, la calidad de las infografías, la precisión y abundiancia de datos técnicos e históricos…
    Tal vez lo sobresaliente es que con tan buenos ingredientes, el artículo resultante es todavía más brillante. Una narración perfecta para el guión de un documental.
    Bravo, chicos. Habéis roto el molde.

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