Hace poco más de un año, en agosto de 2010, medios oficiales como la agencia estatal Xinghua o Renmín Ribao (‘Diario del Pueblo’, órgano del CC del PC de China) anunciaban la puesta a punto en su fase final del primer programa de estaciones orbitales tripuladas de la superpotencia asiática, así como que la primera de éstas sería lanzada en el año 2011. Este anuncio coincidía más o menos en el tiempo con otra decisión anunciada por Estados Unidos, provocada indudablemente por la aguda crisis económica que sufre este país desde 2008: la agencia espacial pública NASA retiraría sus transbordadores espaciales en 2011 y suspende su nuevo proyecto de programa tripulado, dejando así de tener capacidad autónoma para enviar astronautas al espacio durante un período aún por determinar… Ambas previsiones se han cumplido en este año en el que conmemoramos medio siglo de presencia de nuestra especie en el espacio, la hazaña del vuelo de Yuri Gagarin (Vostok 1, URSS, 1961). 

El 29 de septiembre de 2011, hace unos días, China ha lanzado su primera estación espacial con capacidad para albergar cosmonautas: el Tiangong-1 (“Palacio celeste”). La primera estación Tiangong acompaña a partir de ese día en nuestra órbita a la Estación Espacial Internacional (ISS). El lanzamiento se efectuó con éxito a las 13:16 (UTC) por medio de un cohete Larga Marcha CZ-2F/G desde el Centro Espacial Jiuquan (uno de los tres cosmódromos de China), ubicado en la provincia de Gansu, en pleno desierto de Gobi al sur de la frontera con Mongolia. Todas la operaciones de este vuelo se han realizado de forma automática (no tripulada), al estilo de los módulos rusos de la ISS (que alcanzan la órbita sin tripulación y se acoplan a la ISS por medios propios). La órbita típica del Tiangong-1 estará situada a unos 350 km de altitud sobre la Tierra.

Arriba: El cohete Larga Marcha CZ-2F/G con la estación Tiangong-1 en su cofia a la salida del edificio de ensamblaje vertical del cosmódromo Jiuquan, listo para ser trasladado a la rampa de lanzamiento (foto inferior).

El lanzador de este primer “Palacio celeste” orbital forma parte de la familia de cohetes chinos Larga Marcha. El CZ-2F/G se compone de dos etapas con cuatro aceleradores en la primera de ellas. Esta variante del Larga Marcha es capaz de transportar a la órbita baja de la Tierra una carga útil de hasta 8.600 kg, protegida en el interior de su cofia aerodinámica. 

Arriba: Recreación artística de una cita espacial en órbita (‘rendezvous’) entre una nave Shenzhou (izquierda) y una estación Tiangong de primera generación (derecha). Abajo: Nave Shenzhou (izquierda) y estación Tiangong-1 (derecha).

Estación Tiangong y nave Shenzhou

China y la Federación de Rusia comparten en la actualidad el exclusivo privilegio de disponer de tecnología operativa para enviar personas al espacio gracias a las naves Shenzhou y a sus progenitoras Soyuz [véase en 'Ciudad futura' la reciente infografía: Soyuz: La nave de la Tierra]. Tras años de programa espacial propio basado en el lanzamiento de satélites y sondas, el 15 de octubre de 2003 la República Popular China se convirtió en la tercera potencia espacial tripulada de la historia con el lanzamiento y puesta en órbita del cosmonauta chino (taikonauta) Yang Liwei a bordo de la nave Shenzhou-5. Las Shenzhou chinas son una versión actualizada de las míticas  Soyuz soviético-rusas, la otra nave actual con capacidad de enviar cosmonautas a nuestra órbita. Diferencias técnicas aparte, ambas comparten el diseño básico de la Soyuz original soviética de 1967, aunque las Shenzhou chinas tienen unas cotas ligeramente superiores, mayor espacio disponible para los cosmonautas y un módulo orbital cilíndrico sobredimensionado. Una Shenzhou fue la primera nave que envió un chino al espacio y será también una Shenzhou la primera nave china que se acople a una estación espacial en órbita.

Izquierda: Yang Liwei, primer cosmonauta chino • Derecha:  Zhou Jianping, ingeniero jefe de la Oficina de Ingeniería Espacial Tripulada de China (CMSE)

Características de la estación orbital Tiangong-1

El primer programa de estaciones orbitales chinas tiene como objetivos principales establecer una presencia prolongada en el espacio, poner a prueba la eficiencia de los sistemas de cita y acoplamiento en órbita y desarrollar un programa de investigación espacial por medio de laboratorios científicos permanentes. En este sentido, el Tiangong-1 es básicamente un minilaboratorio orbital autopropulsado de 3,5 m de diámetro máximo, 10,4 m de longitud (incluyendo el puerto de atraque) y una masa de 8,5 toneladas. 

Por lo que se puede deducir de las ilustraciones mostradas por la Oficina de Ingeniería Espacial Tripulada de China, el diseño básico del Tiangong permitirá en un futuro próximo variantes polivalentes; como su reconversión en carguero espacial automático de segunda generación (tipo ATV de la Agencia Espacial Europea) para el reabastecimiento de una futura estación espacial multimodular china prevista en la década de los próximos años 20, tal y como veremos al final del presente trabajo.

Disposición de los bastidores (‘racks’) de equipos de experimentación, técnicos, informáticos y de comunicaciones del módulo o segmento laboratorio del Tiangong-1, ubicados en la zona presurizada habitable.

Vista posterior del Tiangong-1. En primer plano, el segmento o Módulo de servicio (aviónica, comunicaciones, equipos de soporte vital, motores principales de propulsión, etc.).

Aunque aún no ha sido visitado ni habitado tras su reciente puesta en órbita, el Tiangong-1 es ya una estación espacial que dispone de puerto de atraque para naves tripuladas (las Shenzhou referidas anteriormente) y, por tanto, tiene capacidad para albergar a cosmonautas en su interior en períodos prolongados. Sólo una pareja en este caso dadas sus limitadas dimensiones y capacidades.

Si bien el Tiangong-1 tiene algunas similitudes con la primera estación espacial de la historia, la Salyut 1 (URSS, 1971) [véase en 'Ciudad futura': Salyut 1: La primera estación espacial de la historia], hay diferencias sustanciales entre ambas. La estación orbital china no llega ni a la mitad de la masa de la soviética de los años 70: 8.500 kg frente a 18.425 kg respectivamente… y mucho menos en cuanto al volumen habitable: 15 m3 del Tiangong-1 frente a los 90 m3 de la Salyut 1. En cualquier caso, la estación Tiangong tiene al igual que la primera Salyut un solo puerto de atraque de naves en el frontal de su segmento habitable, el Módulo laboratorio, así como un segmento de servicio donde se ubican la instrumentación, sistemas de soporte vital y de energía (con paneles solares fotovoltaicos desplegables) y los motores principales de propulsión (varios motores de control de actitud o maniobra están ubicados en diferentes zonas del fuselaje externo).

El Puerto de atraque de naves del primer Tiangong está basado en el sistema APAS-89 de diseño soviético, utilizado entre 1994 y 1998 en la Estación Mir para el atraque de transbordadores de la NASA (Programa Shuttle-Mir) y elegido por los chinos para sus estaciones y naves futuras. Se trata de un sistema de acoplamiento nave-estación andrógino, diferente del sistema, valga la expresión, “macho-hembra” (también de diseño soviético) con el que se acoplan a la ISS las naves Soyuz o los cargueros Progress (Rusia) y ATV (Europa).

Prueba en tierra del sistema de acoplamiento andrógino tipo APAS-89 del que está dotada la estación Tiangong para el atraque de naves Shenzhou

Izquierda: fase final para el acoplamiento entre una estación Tiangong (izquierda) y una nave Shenzhou (derecha) • Derecha: Encuentro en órbita de tripulantes tras finalizar la maniobra de atraque.

A pesar de que China es hoy por hoy la única potencia con suficiente capacidad económica para disponer de un programa tripulado independiente de la cooperación internacional —como así viene demostrando en los últimos años—, el estado actual de desarrollo de éste aún dista mucho de poder emular los espectaculares resultados de las estaciones espaciales de la Unión Soviética de las décadas de 1970 y 1980 e incluso el actual programa espacial tripulado de la Federación de Rusia, el que asegura en nuestros días la presencia internacional de cosmonautas y astronautas en la ISS y el mantenimiento y supervivencia del complejo espacial internacional.

El camino del cosmos está abierto para China

China anuncia a partir del lanzamiento de su primera estación espacial propia —éste que nos ocupa— un ambicioso programa orbital tripulado. A corto plazo están previstos varios vuelos de naves Shenzhou a la nueva estación Tiangong-1; el primero de ellos sin tripulación para poner a prueba los sistemas de cita espacial y acoplamiento automático: Shenzhou 8 en noviembre de 2011; para posteriormente realizar al menos dos vuelos tripulados con destino al Tiangong-1:  Shenzhou 9 y Shenzhou 10 a partir de 2012. 

Entre 2014 y 2020 están programados nuevos lanzamientos de estaciones unimodulares Tiangong de características similares a la primera (Tiangong 2 y Tiangong 3) y posteriormente un Módulo de 20 toneladas similar a las Salyut, al Módulo base de la Estación Orbital soviética Mir [véase en 'Ciudad futura': Dossier Mir] o al módulo ruso Zvezda de la ISS, que estará dotado de múltiples puertos (cinco frontales y uno posterior) que sirvan para el atraque de naves tripuladas o cargueros automáticos y para su posterior ampliación con el acoplamiento sucesivo de nuevos módulos hasta llegar a las 60 toneladas o más en órbita. 

En resumen, China podría estar en condiciones a principios de la próxima década de componer el mecano de una Estación espacial multimodular tripulada de forma permanente. La República Popular China, la “potencia económica global del siglo XXI”, la fábrica del mundo actual, está dando aún sus primeros pasos en el espacio tripulado sin prisas pero sin pausas, con la firmeza y seguridad que caracterizan a quien sí tiene recursos propios para seguir adelante en el camino del cosmos.

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Referencias de datos y enlaces relacionados
Lanzamiento del Tiangong-1 / Larga Marcha CZ-2F/G (en ‘Eureka’)
China pone a punto su propio programa de estaciones orbitales al tiempo que EEUU abandona la carrera espacial tripulada (en ‘Ciudad futura’)
Salyut 1: La primera estación espacial de la historia. Historia e Infografía (en ‘Ciudad futura’)

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Fuentes principales
Xinghua (Agencia oficial de noticias de China)
CCTV (TV pública de China)
China Daily
Diario del Pueblo (órgano del Comité Central del PC de China)
Oficina de Ingeniería Espacial Tripulada de China (CMSE)

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Vídeo
Lanzamiento de la estación espacial Tiangong-1 desde el cosmódromo de Jiuquan con planos generales y cámaras subjetivas en el cohete Larga Marcha (CCTV News / YouTube):

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Referencias y enlaces relacionados:
Ilustración e infografía de la nave Soyuz TMA
http://ciudad-futura.net/2010/03/04/soyuz-tma/
Los colores de la Soyuz
http://ciudad-futura.net/2010/09/12/soyuz-color/
Soyuz TMA-01M: Eficiencia ruso-soviética y puntualidad ‘británica’
http://ciudad-futura.net/2010/10/11/soyuz-tma-01m_iss/
Vadim Lukashevich: Un gran Soyuz FG en 3D
http://ciudad-futura.net/2010/11/18/vadim-lukashevich_soyuz/
Apolo-Soyuz: Encuentro en órbita de dos mundos distintos y distantes
http://ciudad-futura.net/2010/07/17/35-astp/
Amazings: El círculo de tiza de Koroliov
http://amazings.es/2011/05/02/el-circulo-de-tiza-de-koroliov/
A los mandos de una Soyuz
http://ciudad-futura.net/2011/06/03/mandos-soyuz/
Infografía: Lanzador Soyuz FG
http://ciudad-futura.net/2010/02/22/soyuz-fg/
El resplandor de una Soyuz
http://ciudad-futura.net/2010/06/03/soyuz-tma-17/
Eureka: “Soyuz: La nave de la Unión”
http://danielmarin.blogspot.com/2007/11/soyuz-la-nave-de-la-unin-i.html
Reportaje gráfico en Yuriesfera.net: Soyuz TMA-21 ‘Gagarin’
http://www.yuriesfera.net/recursos/soyuz-gagarin/
PTK-NP: El relevo para la Soyuz cuando cumpla medio siglo
http://ciudad-futura.net/2010/09/24/ptk-np_ppts/

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Publicado en Amazings.es: Soyuz: La nave de la Tierra

De igual forma que el universo real no gira en torno a la Tierra —a pesar de que doctrinas religiosas propalaron tal creencia falsa durante siglos—, nuestra estrella, el Sol, tampoco es el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Tanto el geocentrismo como el heliocentrismo, en este sentido, son igual de erróneos si nos atenemos a la realidad de nuestro entorno más cercano: una galaxia entre las miles y miles de millones que conforman el inmenso Cosmos, “más que granos de arena en todas las playas”. El Sistema Solar está ubicado en el llamado Espolón de Orión del brazo de Sagitario de la Vía Láctea, una galaxia con una morfología de aspecto espiral. Tomando como centro de sus coordenadas al Sol, nos encontramos en una región de la Rama o Espolón de Orión del Brazo de Sagitario situada a más de 25.000 años/luz del verdadero núcleo galáctico y a unos 7.000 años/luz de otro de sus brazos espirales principales, el de Perseo. Si la Vía Láctea fuera el sistema de transporte metropolitano de una ciudad como Madrid, la estación de Sol (“Puerta del Sol”) no estaría en el centro geográfico, como podemos ver en la ilustración superior a cargo del diseñador gráfico Samuel Arbesman. A continuación podéis ver otra imagen, realizada por R. Hurt para el Instituto de Tecnología de California (JPL/NASA), que representa a la Vía Láctea vista desde fuera en un plano perpendicular. Giramos en torno a un núcleo que no conocemos en profundidad. Posiblemente se trata de un agujero negro.

Entrada relacionada en Ciudad futura: 
Un contrato temporal de 30.000 años

Con el cadáver de la lanzadera espacial de EEUU todavía caliente y el inevitable retorno de los vuelos tripulados a los vehículos con forma de cápsula no reutilizables, se ha hablado mucho acerca de cómo el shuttle era “más complejo de lo humanamente tratable”. Dicho de otra forma: el empeño de la NASA en hacer volar sus lanzaderas a pesar de lo dificultoso de asegurar su correcto funcionamiento ¡y del precio de cada vuelo! era una tarea en el límite de lo posible. Si esto fuera cierto, más nos valdría asumir como inevitable el “paso atrás” de confiar todos los vuelos tripulados a las venerables y eficaces Soyuz (y a sus hermanas chinas, las Shenzhou), y esperar al nuevo vehículo americano de entre todos los contendientes posibles, la MPCV (ex Orión), la Dragon de SpaceX o la CST-100 de Boeing. Que, naturalmente para estos tiempos de “regreso al pasado”, serán cápsulas tradicionales en el caso de que lleguen a volar.

Muchos de vosotros habréis oído hablar de la lanzadera soviética Burán. Los que hayáis visto fotografías o vídeos de su única misión habréis podido pensar que “los rusos” consiguieron unos planos del shuttle en un despiste de la CIA, se construyeron uno igual, le pintaron “CCCP” en las alas y lo desecharon cuando la Unión Soviética dejó de tener el cuerpo para fiestas –o para cualquier otra cosa. Os equivocáis en casi todo: Burán era efectivamente una copia aerodinámica del shuttle americano, pero al mismo tiempo era un vehículo muy diferente.

“Copiar” un sistema tan complejo como el transbordador espacial no es tarea fácil. En realidad es imposible si no desarrollamos antes las miles de complejas técnicas y tecnologías asociadas a su fabricación. De hecho, el sistema Burán fue la cumbre de la tecnología aeroespacial soviética. Nunca antes en la historia de la URSS —ni siquiera durante la carrera lunar— tantas personas y organizaciones colaboraron para diseñar un vehículo espacial. El Burán fue el proyecto espacial tripulado más caro y complejo de la historia del país.

Ilustraciones del transbordador espacial de EEUU ‘Atlantis’ (izquierda) y de la lanzadera soviética Burán (derecha) en pleno despegue. [Clic en la imagen para ampliar]

Es cierto que el Burán era exteriormente muy parecido al transbordador de la NASA, pero lo que poca gente sabe es que estas similitudes se debieron a un “capricho” de los militares soviéticos. El alto mando de la URSS entró en pánico cuando se enteró de que las Fuerzas Aéreas estadounidenses participarían en el proyecto del shuttle. La USAF tenía pensado usar el transbordador para llevar a cabo decenas de misiones militares al año, algunas desde la base de Vandenberg, en California. Nadie sabía para qué querían los militares estadounidenses un vehículo de estas características, pero había que estar preparado por si acaso. Eran los años de la Guerra Fría y de la política de la respuesta simétrica, que venía a ser algo como “si tú haces algo, yo también lo hago, pero mejor”. Los ingenieros soviéticos consideraban que el shuttle era innecesariamente complejo y sugirieron usar otros diseños en principio más eficientes —sin éxito. Los militares, con el ministro de Defensa Dmitri Ustínov a la cabeza, querían su transbordador. Y lo iban a tener costase lo que costase.

Desde el primer momento los ingenieros soviéticos se vieron obligados a replicar la forma de la lanzadera estadounidense. A regañadientes: muchos veían ya en aquel shuttle en proyecto una máquina excesivamente compleja en comparación con el proyecto, en el tablero de diseño desde 1965, de un sistema de lanzadera exclusiva para tripulaciones más pequeña y sencilla denominada Spiral. Sin embargo, los requisitos del ejército no eran algo para ser ignorado; y no existen muchas configuraciones posibles para un “camión espacial”. Un ejemplo muestra hasta qué punto la cúpula militar soviética no estaba dispuesta a conformarse con menos que sus homólogos americanos: las famosas alas en doble delta de la lanzadera. Éstas vienen impuestas por un interesante requisito de la USAF: poder lanzar una misión en órbita polar desde la base de Vandenberg, lanzar alguna carga secreta desde la bodega de carga y volver tras una sola órbita, para aprovechar el factor sorpresa de cara al enemigo. Sin embargo, ¡la Tierra gira! Al iniciar su reentrada, la lanzadera se encontraría a alrededor de 2000 kilómetros al oeste de Vandenberg, distancia que tendría que ser cubierta virando y planeando, ya que el transbordador desciende sin motor alguno. La primera versión del transbordador americano tenía unas alas pequeñas, cortas y rectas. Los militares impusieron unas alas grandes con capacidad suficiente para ejecutar un tipo de misión que nunca se llevó a cabo, pero que obligó a reforzar la capacidad de los propulsores auxiliares para elevar todo ese peso muerto hasta la órbita.

Diferentes vistas 3D de la lanzadera orbital Burán y del cohete Energía con el emblema oficial de este programa espacial de la Unión Soviética. [Clic en la imagen para ampliar]

Otros sistemas debieron su configuración a una combinación del “y yo más” de los militares con las leyes de la Física: la distribución del escudo térmico, la forma del morro, las compuertas dorsales… Al final, los ingenieros soviéticos copiaron absolutamente todo lo que, de todas formas, tenía que ser así para obtener una nave con un perfil de misiones oponible punto por punto al del transbordador americano: más militar que civil, flexible en tipos de cargas secretas, maniobrable en órbita para sorprender al enemigo y con capacidad de aterrizaje en diferentes pistas. Eso —y no la pacífica nave científica que ha quedado para las hagiografías— era el shuttle. Hasta que los costes no previstos y la pérdida de dos tripulaciones completas hizo a la NASA entrar en razón. Eso, no lo olvidemos, era también Burán. Y sin embargo…

Sin embargo, los ingenieros soviéticos no reprodujeron todo. Alteraron una enorme cantidad de variables de diseño que hacían del Burán una máquina fundamentalmente diferente, algo más barata y sobre todo más fiable. Si el colapso económico de la Unión Soviética no hubiera mediado, Burán habría sido un vehículo superior al shuttle de la NASA. Uno que tal vez tendríamos todavía entre nosotros, y que estaría lanzando tripulaciones a la ISS. Uno que habría “retirado” a los transbordadores americanos antes y que podría haber evitado el desastre del Columbia. Veamos por qué…

Dos momentos del lanzamiento del sistema Burán-Energía el 15 de noviembre de 1988 desde su plataforma en el Cosmódromo de Baikonur (RSS de Kazajistán).

Diferencia 1: El lanzador

El stack del STS (el nombre técnico del shuttle y su sistema de lanzamiento) consta de dos aceleradores de combustible sólido (SRB), acoplados a un tanque de combustible que suministra oxígeno e hidrógeno líquidos a los tres motores de la lanzadera (SSME). Así pues, la lanzadera (“orbitador” en la terminología de la NASA) se lanza a sí misma con el apoyo de dos cohetes auxiliares.

El Burán, en su lugar, era una carga pasiva de un lanzador independiente, el cohete Energía, el más potente y avanzado diseñado por la URSS. A diferencia del shuttle, los motores principales (cuatro en vez de tres) estaban situados en la etapa central (Bloque Ts) del Energía, el cual además contaba con cuatro aceleradores laterales (Bloque A) de combustible líquido.

Aunque este potente cohete fue diseñado con vistas a transportar el Burán al espacio, podía utilizar su inmensa capacidad de cualquier otro modo: 100 toneladas a la órbita baja, 20 a la geoestacionaria, 32 a una órbita translunar o 28 para misiones a Marte o Venus. Además, el Energía fue concebido como una familia de lanzadores con un número variable de impulsores auxiliares. Voló dos veces en una configuración de cuatro aceleradores (la primera, para lanzar la fallida maqueta de estación láser de combate Polyus, y la segunda con el propio Burán), pero también se creó la versión Energía-M con sólo dos aceleradores para poner hasta 29 toneladas en órbita baja. Se estudió la opción de crear un “monstruo” de ocho aceleradores denominado Vulkan capaz de lanzar más de 170 toneladas a LEO —como comparación, el famoso Saturno V empleado en el programa Apolo tenía una capacidad de 118 toneladas a una órbita similar. Los ingenieros jugaron incluso con la idea de crear un Energía con alas derivadas de la tecnología del Burán totalmente reutilizable, llamado Uragán.

El fracaso del shuttle supone el fin de su sistema de lanzamiento. Si se hubiera decidido que el Burán era excesivamente caro, inseguro o ambas cosas, su lanzador independiente podría haber seguido usándose para poner en órbita segmentos de estaciones espaciales, para un programa lunar o incluso en misiones tripuladas a asteroides cercanos. Nada de esto es posible hoy con los lanzadores americanos en uso: el futuro Falcon Heavy de SpaceX tendrá una capacidad de 53 toneladas, la mitad que el Energía soviético de los años 80.

Lamentablemente, Energia también cayó víctima del contexto económico de principios de los noventa en Rusia: simplemente, no existían cargas lo suficientemente pesadas para un lanzador así. Consideraciones políticas también conspiraron para acabar con el lanzador más potente y prometedor de todos los tiempos: con factorías en Ucrania, la agencia espacial rusa Roskosmos tenía un incentivo especial (“patriótico”, diríamos) en buscar soluciones 100% rusas para sus necesidades futuras. Así, el gobierno ruso decidió en 1995 comenzar el desarrollo de una nueva familia de lanzadores, Angará, que 18 años más tarde no ha volado ni una sola vez. El primer vuelo de la versión más ligera, con capacidad para 2 toneladas en LEO, no tendrá lugar hasta 2013 como pronto; la versión más capaz, Angará A7, podría poner en órbita baja tan sólo 40 toneladas y ni siquiera recibe financiación.

Puestos de mando y consola central de la cubierta superior del Burán (izquierda) y la lanzadera soviética con el cohete Energía en la rampa de lanzamiento de Baikonur (derecha). [Clic en la imagen para ampliar]

Diferencia 2: El combustible y los motores principales

El shuttle disponía de los motores criogénicos más avanzados que existen —aunque no los más potentes. Utilizaba una mezcla de combustible y comburente completamente limpia: hidrógeno y oxígeno líquidos, que sólo dejan vapor de agua como residuo de combustión. A cambio, entregan un impulso específico de 453 segundos en vacío. Son, además, los únicos motores criogénicos reutilizables que se hayan diseñado nunca, aunque su reutilización requiere un exhaustivo desmontaje, revisión, reacondicionamiento y montaje posterior. Se estima que cada motor tiene un coste inicial de 40 millones de dólares, a lo que habría que sumar sus costes de mantenimiento postmisión, sin duda comparables. Pese a que el diseño del escudo térmico suele citarse como la principal complejidad en el desarrollo del shuttle, en realidad fueron los SSME el principal quebradero de cabeza para los ingenieros y de hecho provocaron el retraso de la fecha original del  lanzamiento en más de cuatro años.

Los SRB (impulsores auxiliares), sin embargo, parten del principio más primitivo posible al ser cohetes de combustible sólido, análogos en su funcionamiento a los fuegos artificiales típicos en las fiestas; sólo que, salvo en la misión STS-51-L —la última del Challenger— sin explosión final. Tener un principio tan básico no les permitía ser baratos (más de 23 millones de dólares por unidad, sin tener en cuenta los costes de reutilización); sin embargo, nunca hasta la inauguración de las lanzaderas espaciales se había utilizado un impulsor de combustible sólido en vuelos tripulados. ¿El motivo? Un cohete así no puede apagarse más que cuando se agota su combustible; naturalmente, tampoco puede regularse su potencia más que por un pedestre y caro procedimiento “estático”: esculpiendo la sección de la mezcla propulsora interior (compuesta por perclorato amónico como oxidante y aluminio en polvo como combustible, entre otros).

Esta extraña mezcla de propulsión tenía dos consecuencias críticas para la lanzadera:

1. Al no poder detener los impulsores auxiliares, existen fases del perfil de misión que son no recuperables. Dicho de otro modo: un problema suficientemente serio durante el lanzamiento lleva a la destrucción completa de la lanzadera y la pérdida de su tripulación de forma inevitable. Conscientes del peligro, los ingenieros incluyeron en las primeras versiones cohetes de combustible sólido que podían separar el orbitador del conjunto en caso de emergencia. También se estudió una cápsula separable para la tripulación, pero finalmente estas opciones se descartaron por ser demasiado costosas. Todo ello no fue más que un arrebato de arrogancia hasta 1986; desde entonces, el fallo de una simple junta de uno de los SRBs del Challenger hizo que las cosas se empezaran a ver de otro modo.
2. La mezcla de oxidante y combustible de los SSMEs es, químicamente hablando, la más eficaz de las posibles. Desgraciadamente el uso de hidrógeno líquido requiere trabajar a temperaturas muy bajas (−252.8 ºC). La vibración del lanzamiento provocaría que el hielo de condensación formado en la superficie del tanque principal se desprendiera y dañara el orbitador; por este motivo se utilizba una espuma aislante especial —que también puede desprenderse. No es que el Columbia, en su última y fatídica misión (la STS-107 de 2003), fuera la primera en perder parte de su escudo térmico por este motivo, pero sí fue la primera que perdió una sección crítica —en el borde de ataque del ala izquierda. En la misión inaugural, STS-1, el Columbia requirió el reemplazo de 300 losetas; tras la STS-4, hubo que reponer 40. En 1988, el Atlantis (misión STS-27) estuvo a punto de ser el primer transbordador en desintegrarse durante la reentrada por culpa de los daños sufridos por el desprendimiento de material de uno de los cohetes de combustible sólido. El Columbia de nuevo, ya en 1992 (misión STS-52) sufrió 290 impactos en el escudo térmico, siendo 16 de ellos mayores de una pulgada. En realidad, el escudo térmico del transbordador nunca fue diseñado para soportar el impacto de objetos durante el lanzamiento.

Es fácil ver que los dos accidentes acaecidos durante estos 30 años de programa STS de la NASA han sido achacables, de forma bastante directa, a la elección en la fase de diseño de los medios de propulsión de la lanzadera.

¿Y el Burán? El lanzador Energía empleaba combustible líquido en todas sus etapas. Al igual que el shuttle, usaba hidrógeno y oxígeno líquido en los motores principales, mientras que los aceleradores quemaban queroseno y oxígeno líquido. Los cuatro motores principales RD-0120 (11D122) de la etapa central eran muy similares a los SSME en cuanto a prestaciones, aunque con una diferencia fundamental: no eran reutilizables, lo que paradójicamente simplificaba y abarataba radicalmente los costes de operación del sistema. Por otro lado, los RD-0120 podían variar su empuje entre el 45% y el 100% de la potencia nominal, una flexibilidad mayor que el rango de 67-104% que encontramos en los SSME. De hecho, la NASA estudió a finales de los 90 la posibilidad de mejorar los SSME usando el diseño de las toberas de los RD-0120. Además, las temperaturas de los combustibles criogénicos en el interior del Energía eran ligeramente inferiores a las del tanque externo (ET) del shuttle, permitiendo aumentar la densidad de los mismos y reducir así el tamaño y peso de la etapa central. Conviene señalar que durante mucho tiempo los analistas occidentales pensaron que la URSS era incapaz de desarrollar cohetes con propulsión criogénica, de ahí que el Energía constituyese toda una sensación cuando su diseño fue revelado a mediados de los años 80.

Por su parte, los cuatro aceleradores estaban dotados de un motor RD-170 cada uno. Con más de 740 toneladas de empuje, el RD-170 es el motor cohete de combustible líquido más potente jamás creado. Estos aceleradores estaban fabricados en Ucrania por la oficina de diseño KB Yuzhnoe y sirvieron como base para el cohete Zenit (11K77), un lanzador que todavía hoy está en servicio.

En la imagen superior izquierda, integración de un módulo tipo Kvant (Mir) en el amplio compartimento de carga del Burán (18,55 x 4,65 metros) e integración horizontal del Burán con el cohete Energía (abajo a la izquierda y a la derecha). [Clic en la imagen para ampliar]

Diferencia 3: La protección térmica

El principio básico de la protección térmica en ambos vehículos era el mismo: una cubierta de losetas protectoras, fabricadas con materiales de especificaciones térmicas muy similares. Pues, al fin y al cabo, Burán era una copia aerodinámica de los shuttle americanos, por lo que su perfil de calentamiento en la reentrada debía ser prácticamente idéntico.

Sin embargo, las losetas del orbitador soviético eran más pequeñas. El shuttle americano montaba inicialmente alrededor de 31000 losetas, lo que le ganó el sobrenombre de “la fábrica de ladrillos voladora”. Estas losetas tenían todo tipo de formas, aunque las más sencillas eran cuadradas con lados de 15 a 20 centímetros; con los años, el número de losetas ha ido disminuyendo hasta las 24300, sustituyéndose por cubiertas térmicas en las zonas menos expuestas. Frente a esta configuración, el Burán cubría su fuselaje con un total de 38800 losetas (un 59% más, para superficies cubiertas muy similares). La reducción del tamaño de las losetas habría resultado en un problema y una ventaja simultáneos respecto de la configuración del shuttle:

1. Por un lado, la unión de las losetas con el fuselaje constituyó un problema en ambos proyectos, con lo que el aumento del número de uniones en el Burán podría haber dado como resultado más fallos por desprendimiento debido a las vibraciones del lanzamiento y a la fricción de la reentrada. Sin embargo, en su primera y única misión el Burán sólo perdió 7 losetas, sin consecuencias térmicas graves.
2. Por otra parte, la reducción del tamaño de las losetas permitió a los ingenieros soviéticos dotarlas de formas más sencillas para cubrir superficies con curvas idénticas. Las losetas del Burán no tenían formas triangulares ni ángulos agudos, estaban situadas siempre de forma que sus lados más largos fueran perpendiculares al flujo de plasma de la reentrada —minimizando así los riesgos de filtraciones térmicas al interior del fuselaje— y tan sólo un 15% tenían formas irregulares, facilitando así los procesos de fabricación.

Las losetas del Burán resultaron ser más resistentes a la lluvia y al granizo que sus homólogas norteamericanas, pero seguían siendo muy delicadas. Por su parte, los paneles de carbono del morro y los bordes de ataque de las alas estaban fabricados en un material compuesto denominado GRAVIMOL y eran ligeramente más resistentes que los RCC del shuttle, aunque es difícil saber si hubiesen aguantado un impacto similar al que causó la pérdida del Columbia.

De haber llegado a ser operativo el sistema Burán muy probablemente se habría reducido el número de losetas al sustituirlas por materiales aislantes alternativos, al igual que se hizo con el shuttle. La cuestión de si el escudo térmico del Burán era menos sensible a los impactos de hielo y espuma que el transbordador norteamericano quedará pendiente: la etapa central del Energía estaba recubierta de una espuma aislante no muy diferente de la empleada en el tanque principal de shuttle, pero las vibraciones y la aceleración durante el despegue eran más suaves en el Energía, así que el riesgo de desprendimientos también hubiera sido inferior. 

A pesar de su aspecto general aparentemente similar, si observamos su zona de propulsión posterior, existían notables diferencias entre los shuttle de la NASA (a la izquierda el ‘Discovery’) y los Burán soviéticos (foto de la derecha).

Diferencia 4: La propulsión del orbitador

El Burán ha sido la única nave espacial tripulada que ha empleado queroseno (sintin) y oxígeno líquido para sus motores de maniobra orbital. El shuttle, al igual que casi todos los vehículos tripulados (Soyuz, Apolo, Gémini, etc.) emplea combustibles hipergólicos para esta tarea. Como resultado, la capacidad del sistema soviético para maniobrar en órbita también era claramente superior a la de su contrapartida estadounidense, con un impulso específico de sus motores orbitales mayor en un 16% (362 s frente a 313 s).

El sistema de maniobra se denominaba ODU (Obiedinennaia Dvigetalnaia Ustanovka, “instalación propulsiva combinada”) y era equivalente a los sistemas OMS (Orbital Maneuvering System) y RCS (Reaction Control System) del shuttle. Al usar oxígeno líquido, el sistema ODU podía emplearse como reserva del oxígeno para las células de combustible generadoras de electricidad y para complementar el sistema de soporte vital en caso de emergencia.

Esquema del funcionamiento —en caso de emergencia en el despegue (izquierda) o en el aterrizaje (derecha)— del sistema de eyección de seguridad de los tripulantes del Burán.

Diferencia 5: La seguridad

Como hemos visto, uno de los motivos principales del fracaso del shuttle como sistema de lanzamiento fue la seguridad. El Burán era significativamente más seguro que su homólogo norteamericano por varios motivos. En primer lugar, estaba previsto que la mayoría de misiones despegasen sin tripulación, lo que además hubiese permitido reducir el coste por lanzamiento de forma dramática.

Por otro lado, el Burán incluía asientos eyectables para los cuatro tripulantes de la cubierta superior. Al igual que el transbordador, el Burán podía transportar un máximo de 10 cosmonautas (eso sí, en la práctica, el récord del shuttle es de ocho pasajeros), cuatro en la cubierta de vuelo superior y seis en la inferior. Sin embargo, después del accidente del Challenger las autoridades soviéticas decidieron que lo mejor sería lanzar misiones con sólo dos o cuatro tripulantes para que pudiesen usar los asientos eyectables en caso de emergencia. El shuttle utilizó asientos similares durante las cuatro primeras misiones de prueba, pero la NASA los eliminó por considerarlos “innecesarios” en los vuelos operativos. Los asientos K-36RB del Burán eran casi idénticos a los empleados en los aviones de combate soviéticos de la época y permitían el rescate de la tripulación hasta altitudes de 30-35 kilómetros y velocidades de Mach 3-3,5, a diferencia de los 24 kilómetros y Mach 2,7 como máximo de los asientos del shuttle. Los asientos se podían emplear también durante un aterrizaje normal o de emergencia por debajo de la altura y velocidades antes mencionadas. La tripulación llevaría en todas las misiones trajes de presión Strizh para evitar la muerte en caso de despresurización de la cabina.

Además, y a diferencia del shuttle, el Burán podía iniciar una maniobra de emergencia si fallaba alguno de los cuatro aceleradores laterales durante el despegue. Mientras los cohetes de combustible sólido estaban encendidos, no existía manera alguna de que la tripulación del transbordador estadounidense pudiera salvar su vida en caso de que algo fuera realmente mal. Sin embargo, a partir de cierta altura, el Burán era capaz de regresar a la pista de Baikonur si uno de los aceleradores sufría algún problema. En este caso, el ordenador de a bordo hubiese apagado el motor del acelerador situado en la posición opuesta para evitar que el vehículo se desviase de la trayectoria y poco después la lanzadera soviética se hubiese separado de la etapa central antes de iniciar la trayectoria de retorno.

Asimismo, en un cierto rango de alturas, el Burán estaba diseñado para sobrevivir al apagado de todos los motores del Energía, algo impensable en el caso del shuttle. Si esto ocurría, cuatro pequeños motores de combustible sólido habrían asegurado una separación limpia entre la lanzadera y la etapa central. Para el resto de emergencias, los procedimientos de regreso a Baikonur eran parecidos a los del shuttle. Por lo demás, el Burán podía alcanzar la órbita si un motor principal fallaba 3 minutos y 10 segundos después del despegue.

Finalmente, si se detectaba algún problema una vez en órbita, el Burán podía acoplarse con la estación Mir (o Mir-2) hasta que se pudiese lanzar una nave de rescate, siempre y cuando que la inclinación orbital fuese similar a la de la órbita de la estación. Este escenario sólo se introdujo en el programa de los transbordadores estadounidenses  a partir de la pérdida del Columbia en 2003 (usando la ISS en vez de la Mir, claro está).

Tras la tragedia del Challenger, las autoridades soviéticas también sopesaron tener siempre lista una Soyuz —bien en el espacio acoplada a la Mir o en la rampa de despegue— dotada con un sistema de acoplamiento APAS para rescatar a los cosmonautas del Burán. Igualmente se sugirió lanzar sin tripulación el mayor número de misiones y usar una Soyuz para trasladar a dos tripulantes desde la Mir, los cuales se encargarían de aterrizar los Burán en Baikonur.

Ilustración artística del Burán acoplando al Módulo Kristall (1990) de la Estación orbital soviética Mir (1986-2001). [Clic en la imagen para ampliar]

Diferencia 6: Capacidad de estancia orbital

El Burán podía permanecer en órbita hasta 30 días sin costosas modificaciones, lo que contrasta con el máximo de 17 días del transbordador norteamericano (de todas formas, la mayor parte de misiones no debían superar los 9 días). Para ello, el Burán sólo tenía que llevar un su bodega un módulo 37KE (casi idéntico al módulo Kvant de la estación MIr) con reservas adicionales. El Burán incluía además sistemas de soporte vital (suministro de oxígeno y mecanismos de filtrado del dióxido de carbono) muy parecidos a los de la Mir, lo que aumentaba la redundancia y fiabilidad de los mismos.

Diferencia 7: Misiones y objetivos

Para permitir su aprobación por parte del gobierno estadounidense e intentar asegurar la rentabilidad del sistema, la NASA propuso usar el transbordador para todos los lanzamientos estadounidenses, tripulados o no. Es decir, el shuttle debía sustituir a los cohetes convencionales; una decisión absurda que contribuiría indirectamente al accidente del Challenger. Por su parte, el Burán siempre se planteó como un sistema complementario al programa de estaciones espaciales y nunca se buscó una rentabilidad comercial a corto plazo. Aparte de las misiones militares secretas, el Burán se habría usado principalmente para trasladar víveres y avituallamientos diversos a la Mir-2, una misión que sólo realizaría el shuttle a partir del inicio de la construcción de la ISS a finales de los 90.

En la foto superior: transporte ferroviario del sistema Burán-Energía en posición horizontal hacia su plataforma de lanzamiento. Imagen inferior: un interceptor MiG-25 ‘Foxbat’ de la Fuerza Aérea de la Unión Soviética acompaña al Burán en el momento de su aterrizaje sin tripulación en 1988.

Otras diferencias

El orbitador Burán, como consecuencia de los diferentes condicionantes de diseño originados del hecho de ser una carga pasiva, no tenía, como hemos visto, más motores propios que los de orientación y maniobra orbital —que también llevaba el shuttle. De esta forma, Burán era más ligero (65 toneladas frente a 78 del orbitador americano). Otra diferencia interesante era la posición del tren de aterrizaje delantero, situado en un compartimento detrás de la cabina de la tripulación. En el caso del shuttle, el tren delantero estaba situado en el morro para minimizar su tamaño y ahorrar masa, pero a cambio el orbitador debía realizar una larga maniobra de rotación durante el aterrizaje. El tren del Burán era más largo y pesado, pero permitía efectuar una rotación más simple y segura que reducía el riesgo de sufrir un reventón durante el aterrizaje.

El Burán incluía de serie tres paracaídas de frenado para ayudar a frenar el vehículo durante el aterrizaje, mientras que el shuttle sólo incorporó este sistema en 1992. Tenía además una única ventanilla para supervisar las operaciones en la bodega de carga (el shuttle contaba con dos). El montaje y traslado hasta la rampa de lanzamiento se realizaban de acuerdo con la práctica soviética; es decir, en horizontal. Si el shuttle empleaba cinco ordenadores GPC situados en el interior del orbitador, el Burán necesitaba cuatro ordenadores Biser-4 que trabajaban conjuntamente con el ordenador central M6M del Energía, a su vez a cargo de cuatro ordenadores M4M (uno para cada acelerador).

Otras diferencias incluían el uso de dos brazos robot en vez de uno para manejar la carga util o el empleo de un túnel de acoplamiento extensible para acoplarse con la Mir u otras estaciones espaciales. Por cierto, el sistema de acoplamiento (APAS-89) sería similar al empleado por el shuttle en las misiones a la ISS, aunque el transbordador norteamericano carecía de un túnel extensible.

Burán, en su única misión, anotó además el último récord del palmarés espacial soviético: el aterrizaje completamente automático de una lanzadera. El shuttle americano requería el control de un comandante de vuelo y un piloto, con lo que añadía así un pequeño factor adicional de riesgo. Porque ¿quién aseguraba que no iba a ocurrir nunca un caso de “Aterriza como puedas” en el espacio? Ese pastel de carne… Tras los accidentes de los transbordadores americanos se decidió incorporar en estos la capacidad de efectuar la reentrada atmosférica y aproximación a la pista en modo automatizado. Curiosamente, se requería que el piloto activara manualmente el botón para bajar el tren de aterrizaje.

Finalmente, cabe reseñar una opción que, aunque no llegó a materializarse, podría haber mejorado el rendimiento del Burán. Su diseño inicial incluía dos turborreactores de cola Lyulka AL-31 análogos a los montados en el cazabombardero Sujói Su-27. Estos motores no habrían sido capaces de hacer despegar el orbitador como si de un avión convencional se tratara (por la diferencia de masa), pero sí hubieran servido para aumentar considerablemente la flexibilidad final del sistema, permitiendo descensos controlados tras la reentrada atmosférica que hubieran facilitado escoger, sobre la marcha si hubiera sido preciso, aeropuerto y pista de aterrizaje. Sin embargo, debido a limitaciones presupuestarias y a la falta de capacidad inicial del lanzador Energía (del que sólo era el segundo vuelo y aún se consideraba “en pruebas”), estos turborreactores no se instalaron. La reentrada del único vuelo del Burán se efectuó sin impulso alguno —del mismo modo que siempre lo han hecho los shuttle americanos, que no podían disponer de esta opción debido al gran tamaño de sus motores principales.

Se ha dicho que el programa de la lanzadera espacial estadounidense ha demostrado que un vehículo reutilizable —aunque sea parcialmente— y que vuele como un avión en su reentrada es un objetivo al filo de lo imposible con la tecnología de la que disponemos. Tras la descripción del Burán, ¿cómo no percibir cierto tufo fabulístico del tipo “La zorra y las uvas” en esta afirmación? La verdad es que, después de 30 años de lanzamientos, aún no conocemos la respuesta a una pregunta tan sencilla como ¿es un concepto viable? Pero la sociedad americana, y tras ella el mundo entero, ha decidido que mantener guerras contra la droga, el terror y la realidad, gastando recursos sin cuento y malgastando vidas humanas a cada minuto es un objetivo más válido que viajar a Marte, volver a la Luna o crear medios más baratos de acceso a la órbita baja. “Hemos” escogido. El shuttle, hijo de nadie y víctima de todo, podría ser una vía muerta tecnológica; pero el concepto de “nave tripulada reutilizable con alas para volar en la reentrada” todavía espera su reivindicación. Es posible diseñar y construir una lanzadera mejor, más fiable y más barata que el shuttle. Más aún: ya se ha hecho. Se ha construido, se ha probado, se ha abandonado y se ha dejado pudrir a conciencia. Felicidades a todos los implicados.

Breve vídeo sobre el programa Burán-Energía en el que podremos ver
momentos del despegue y el aterrizaje de la lanzadera orbital soviética:

Bibliografía:

1. Energiya-Buran. The Soviet Space Shuttle, Bart Hendrickx y Bert Vis. Praxis Publishing (2007).
2. Mnogorazovi Orbitalni Korabl Buran, Yuri Semionov, Izdatelstvo MAI (1997).
3. Triumf i Tragedia Energii, B. Gubanov. Izdatelstvo NIER (1998).
4. Birds of a Feather? How Politics and Culture Affected the Designs of the U.S. Space Shuttle and the Soviet Buran, Stephen J. Garber (2002).
5. Buran.ru
6. Sovietskaia Kopia Shattla, V. Lukashevich. Novosti Kosmonavtiki (nº 8, agosto 2006).

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Fuentes de las imágenes:
Buran.ru, Espacial.org, Xaraxtreme.ru, NASA, Spacefacts.de, Energia.ru, ‘Eureka’ y ‘Ciudad futura’.
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Tras su desacoplamiento del módulo Rassvet del segmento ruso de la Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés) a las 21:35 GMT, la nave Soyuz TMA-20 ha aterrizado según lo previsto en la estepa de Kazajistán a las 02:27 GMT del martes 24 de mayo de 2011. En la imagen superior podemos ver el instante en el que el módulo de Descenso de la Soyuz toma tierra. La mayor parte de la nube de polvo que se observa alrededor de la Soyuz se debe a la acción de los retrocohetes de frenado de la velocidad de descenso de la nave, que se encienden de forma automática durante unos segundos para que el contacto final con tierra sea lo más suave posible para los tripulantes. La foto fue captada desde uno de los helicópteros del equipo de rescate. [Foto: Bill Ingalls/NASA]

En el mosaico de imágenes superior, de izquierda a derecha y de arriba abajo: (1) la Soyuz TMA-20 aún acoplada a la ISS momentos antes de su separación para iniciar su vuelo autónomo de regreso a la Tierra; (2) la nave, ya desacoplada del segmento ruso del complejo orbital, contrasta con el negro azabache del espacio exterior y el intenso azul del limbo terrestre; (3) imagen captada desde la ISS de la primera fase de separación de la Soyuz TMA-20 (en el extremo derecho de la imagen, el shuttle Endeavour acoplado a la Estación); (4) Vista general de la Estación sobre la Tierra, tal y como se veía en las pantallas del Centro de Control de Moscú mediante el sistema KURS (KYPC en la pantalla, sistema de cita espacial de diseño soviético) y fue retransmitido en directo por NASA TV. El astronauta italiano de la ESA Paolo Nespoli se trasladó al módulo orbital de la Soyuz para hacer el papel de pararazzo de la misión y fotografiar —desde la ventanilla circular frontal de la nave— por primera vez esta vista de la ISS al completo con el Endeavour y demás módulos y naves acoplados. Se espera que a lo largo de hoy o mañana (según fecha de esta entrada) estén disponibles estas imágenes a todo color y en alta resolución.

De izquierda a derecha los miembros de la tripulación de la Soyuz TMA-20 recién llegados a la Tierra y ya fuera del módulo de Descenso de la Soyuz: Dmtri Kondratyev (Irkutsk, RSFSR, URSS, 1969), comandante de la nave y de la expedición 27 de ISS, de la agencia cosmonáutica federal de Rusia Roscosmos; Catherine Coleman (Charleston, Carolina del Sur, EEUU, 1960), ingeniero de vuelo, de la NASA y Paolo Nespoli (Milán, Italia, 1957), ingeniero de vuelo, de la Agencia Espacial Europea (ESA) [foto: NASA; clic en la imagen para ampliar]. Abajo, cerrando esta entrada, nuestra tradicional ficha de vuelo de la Soyuz TMA-20, ahora completa con la fecha de retorno de la misión ya insertada.

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En días pasados (del 25 de abril al 9 de mayo de 2011) han culminado con éxito las operaciones de simulación del lanzamiento de un cohete Soyuz desde su nueva rampa en el Centro Espacial de Kourou en la Guayana Francesa (Sudamérica). El mítico cohete soviético R-7 Semiorka, que lanzó al primer hombre al espacio hace medio siglo y que sigue siendo la base principal de la presencia humana en nuestra órbita, atraviesa así el océano Atlántico para disponer de una flamante rampa de lanzamiento en Sudamérica, destinada en principio para el envío de satélites no tripulados en una etapa superior Soyuz-Fregat. La Agencia Espacial Europea (ESA) y Arianespace gestionarán esta nueva plataforma de lanzamiento después de que en febrero de 2007 comenzaran las obras de construcción de esta compleja instalación para los lanzadores R-7 Soyuz en Kourou. Su primer despegue está previsto para el último trimestre de 2011.

Homenaje a Yuri Gagarin

Así mismo, el pasado 7 de mayo se realizó en estas nuevas instalaciones del Centro Espacial de Kourou una ceremonia de homenaje al cosmonauta Yuri Gagarin a cargo de la ESA. El acto consistió en la colocación de una placa conmemorativa y una piedra de la Rampa de Gagarin del Cosmódromo de Baikonur (Área 1, Gagarinski Start) desde el que partió el héroe soviético a bordo de la nave Vostok 1 hace 50 años. En la imagen superior, representantes de la ESA, Roscosmos (Agencia cosmonáutica federal de Rusia), Arianespace y del CNES (Agencia espacial francesa) durante la ceremonia citada. [Foto: S. Corvaja/ESA)

Reportaje gráfico

Representación artística de un lanzamiento del cohete Soyuz con la etapa superior Fregat desde su nueva rampa en el Centro Espacial sudamericano de Kourou. [Ilustración: ESA • Clic en la imagen para ampliar]

El cohete Soyuz se dirige a la rampa de lanzamiento mediante una vía de ferrocarril de más de 600 metros de longitud.

El vehículo locomotor desplaza el lanzador con la torre de servicio de la rampa de lanzamiento al fondo.

Introducción del lanzador Soyuz en la torre de servicio para su colocación en posición vertical.

Integración de la cofia de una etapa superior Fregat sobre el lanzador Soyuz.

Final de las operaciones de simulación del lanzamiento. El vector Soyuz está “listo para el despegue”. [Fotos: S. Corvaja/ESA • Vía: spaceflightnow.com]

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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. 

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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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Representación gráfica del volumen habitable comparado con la masa de los seis tipos de naves orbitales tripuladas de la carrera espacial entre la URSS y EEUU (1961-1975). [Infografía de Paco Arnau / ciudad-futura.net para Amazings.es]

Cuenta la leyenda que hace muchos años, en las afueras de Moscú, el gran Serguéi Koroliov fue preguntado por los cosmonautas acerca del espacio disponible dentro de una nave de nuevo diseño… El ingeniero jefe respondió que cuando le mostraron los planos del anteproyecto su primera reacción fue dibujar con una tiza en el suelo el contorno de lo que habían previsto los ingenieros como habitáculo para los cosmonautas a escala real (el camarada Seguéi Pávlovich tenía muy buen ojo y era bien conocida su rapidez a la hora de hacer cálculos mentales)… Acto seguido, le dijo a uno de los de los proyectistas que intentara introducirse dentro del círculo de tiza. En ese mismo instante se acabó el debate, los ingenieros recogieron sus planos para reelaborarlos y así ampliar las cotas del espacio interior de la nave a una escala más humana… Es lo que conocemos como volumen presurizado habitable.

Yuri Gagarin, primer hombre en el espacio, junto a Serguéi Koroliov, el ingeniero jefe del programa espacial soviético.

La anécdota, dramatizada en la serie documental de la BBC Space Race, ilustra perfectamente un hecho: en los comienzos de la carrera espacial tripulada —cuyo primer objetivo era ser los primeros en poner un hombre en el espacio— un aspecto de la ergonomía tan importante como disponer de espacio suficiente para que sus ocupantes estuvieran cómodos dentro de una nave no era la principal preocupación de los estudios de diseño espacial y sus ingenieros, más preocupados por el correcto funcionamiento de la máquina y por la masa a poner en órbita, el “eterno problema” de los costosos lanzamientos espaciales.

Los cosmonautas y astronautas pasaban exigentes pruebas psicológicas y habría sido prácticamente imposible que las superara alguien que padeciera claustrofobia, pero con todo y con eso también eran humanos y toda persona necesita un espacio vital en su entorno… En el caso de la URSS este asunto sí preocupaba también a su gran ingeniero jefe, un cerebro privilegiado desde el punto vista técnico y científico pero al que nada humano le era ajeno. Y ésta es una de las razones, aunque seguramente no la decisiva, de porqué los soviéticos siempre aventajaron a los estadounidenses durante la carrera espacial en la otra carrera por el espacio… en este caso por el espacio habitable en el interior de las naves.

Bien es verdad que los soviéticos ante todo contaban con la gran ventaja de partida en los primeros años: el mítico R-7 ‘Semyorka’, el cohete lanzador multietapa más potente y capaz de elevar más masa a nuestra órbita en esos tiempos. Comparado con los primeros lanzadores americanos, el europeo Semyorka era capaz de un empuje en el despegue al menos diez veces superior. Cuestión de volumen… pero también de masa y potencia. Aunque como veremos más adelante los soviéticos fueron capaces en años posteriores de optimizar sus propios recursos con naves más sofisticadas que ofrecían una relación cada vez menor de masa por metro cúbico habitable para sus cosmonautas.

Wernher von Braun posa al lado de una maqueta de la nave Apolo
acoplada a la estación orbital Skylab. [NASA]

La otra cara de la moneda, la cruz más bien, fue el programa tripulado de la NASA en sus inicios; en un estado que podríamos definir como una mezcla de humillación y perplejidad durante los primeros años de la década de 1960. Obligados desde el punto de vista político y de su imagen internacional a responder, uno tras otro, a los mazazos morales que suponían los desafíos pioneros planteados por sus rivales soviéticos en la Guerra Fría, los responsables del programa espacial de EEUU —buena parte de ellos, empezando por su jefe Wernher von Braun, antiguos oficiales e ingenieros nazis acogidos en América—, debían hacer frente a los éxitos pioneros sucesivos de la URSS con unos medios ciertamente inferiores que hasta podríamos calificar de rudimentarios y que en gran medida eran producto del desarrollo y aggiornamento de la cohetería alemana de armas de destrucción masiva del III Reich en la Segunda Guerra Mundial. Unos diseños que ya entrados los años 50 eran considerados obsoletos por Koroliov. Así que en los primeros años (programas Mercury y Gemini), hablar de ergonomía o de “espacio habitable” en las angostas cápsulas americanas, tan estrechas como la cabina de un caza, podía considerarse una broma o una ironía. Cuestión de volumen… pero también de masa y de potencia.

Según el diccionario de la RAE la ergonomía se define como “el estudio de datos biológicos y tecnológicos aplicados a problemas de mutua adaptación entre el hombre y la máquina”… “el hombre”, los cosmonautas y astronautas; “la máquina”, las naves espaciales. Por eso, tanto en la infografía de cabecera como en el texto, nos centramos en este campo de la ergonomía aplicada a las naves espaciales; tan importante como en ocasiones olvidado, tanto por los ingenieros de diseño espacial como por quienes estudian la historia de la carrera espacial entre la URSS y EEUU. Y es por eso que abordamos las diferencias en este campo, profundas a la luz de los datos, entre ambas superpotencias hasta la aparición de los transbordadores espaciales; otro concepto de “máquina” tripulada bien distinto a las cápsulas orbitales y que no es objeto del presente trabajo.

La ‘carrera por el espacio’ en la carrera espacial

La carrera espacial tripulada comenzó hace justo medio siglo con el vuelo de Yuri Gagarin a bordo de la nave soviética Vostok 1 en la histórica fecha del 12 de abril de 1961. Desde entonces la inmensa mayoría de los vuelos del hombre al espacio no se han alejado más allá de nuestra órbita cercana si exceptuamos las misiones lunares de las naves estadounidenses Apolo. Además, la mayor parte de estos vuelos (desde 1961 hasta la fecha) se han realizado a bordo de cápsulas espaciales.

El pistoletazo de salida de la carrera espacial entre las dos superpotencias del siglo XX, la Unión Soviética y Estados Unidos, lo dio el país de Gagarin en 1961. En cuanto al final de esta competición, la mayoría de los especialistas consideran que en julio de 1975 —con la misión conjunta soviético-estadounidense Apolo-Soyuz (ASTP)— se inició una nueva etapa caracterizada por la colaboración internacional en el espacio que llega hasta nuestros días. Siempre, claro está, si nos referimos a la colaboración espacial en programas tripulados, pues la carrera por el uso de nuestro espacio orbital con fines de defensa o directamente implicados en acciones bélicas continúa en nuestros días, con satélites militares al servicio de varias potencias o, más recientemente, minitransbordadores no tripulados con “otras capacidades” que supuestamente van más allá del espionaje, como es el caso de los enigmáticos X-37B patrocinados por el Pentágono.

Así pues, la infografía que encabeza esta entrada se refiere al período 1961-1975, el de la llamada “carrera espacial” tripulada desde el principio hasta su final, período en el que los vuelos tripulados orbitales (y también los lunares) sólo fueron realizados por cápsulas no reutilizables que aterrizaban con paracaídas. En tierra las soviéticas y sobre el mar las estadounidenses.

Hasta la aparición en escena de los transbordadores en la década de 1980 (un nuevo concepto de nave tripulada reutilizable que era a su vez un carguero orbital con capacidad para aterrizar como una aeronave), las cápsulas espaciales han sido las protagonistas de la presencia humana en el espacio… y aún lo seguirán siendo —al menos a corto o medio plazo— como consecuencia de la retirada definitiva en próximas fechas del programa de transbordadores de la NASA y, por tanto, de los vuelos tripulados de la agencia espacial pública estadounidense.

Capítulo aparte merecerían también las estaciones espaciales como el otro hábitat del hombre en nuestra órbita. Desque que en 1971 (sólo diez años después del vuelo de Gagarin) la URSS pusiera en órbita la primera estación espacial —la Salyut-1—, la superpotencia socialista protagonizó casi en solitario, como si de un monólogo se tratara, la presencia humana en el espacio en períodos prolongados a lo largo de prácticamente toda la carrera espacial gracias al programa de estaciones unimodulares Salyut-Almaz, precursoras de los grandes complejos orbitales multimodulares Mir e ISS.

Volviendo al tema que nos ocupa, si bien no se puede comparar una cápsula espacial con una estación orbital a efectos de permanecer en órbita durante períodos prolongados debido fundamentalmente a su limitada capacidad para albergar soporte vital y espacio habitable, sin estas naves nadie podría haber ido y vuelto de las primeras estaciones en órbita ni tampoco habrían sido posibles los primeros pasos de la carrera espacial, con vuelos autónomos tripulados a lo largo de la década que va desde 1961 hasta 1971.

Durante la carrera espacial entre la URSS y EEUU (1961-1975) hubo seis programas de naves tripuladas orbitales, tres de cada una de las dos superpotencias: los programas Vostok (URSS), Mercury (EEUU, aunque su primer vuelo no fue orbital, sino balístico), Vosjod (URSS), Gemini (EEUU), Soyuz (URSS) y Apolo (un programa de EEUU con vuelos orbitales terrestres y misiones lunares). Toda esta serie de réplicas y contrarréplicas sucesivas de las dos superpotencias en los inicios de la carrera espacial fueron el telón de fondo de otra carrera por el espacio… en este caso en pos de un mayor espacio habitable dentro de las propias naves.

Infografía en la que se comparan a la misma escala las dimensiones y principales características de las naves y lanzadores de los primeros programas orbitales tripulados, el soviético Vostok y el estadounidense Mercury [ciudad-futura.net] • Véase también al respecto en Amazings.es la infografía ‘La esfera de Yuri’.

Diseñar y construir naves con mayor espacio interno no era sólo una cuestión de confort, significaba poder albergar a más de un tripulante y disponer de más capacidad para equipos científicos, experimentales, depósitos y avituallamientos (aire, agua, ropa, alimentos, servicios higiénicos y sanitarios, etc.); soporte vital e imprescindible para prolongar la duración de las misiones más allá de unos días. Y éste era uno de los principales argumentos de esta carrera entre la URSS y EEUU en los primeros años; siempre con el objetivo enfocado en llegar los primeros a la Luna… Pero, dadas las características y la complejidad que entraña una misión lunar,  primero había que conseguir naves capaces de realizar con éxito misiones de larga duración en órbita baja así como de acoplarse con otras en el espacio. Algo que finalmente se consiguió con los programas Soyuz y Apolo a finales de la década de 1960, diez años realmente prodigiosos e irrepetibles en el campo de la exploración del espacio por su acelerada sucesión de avances si los comparamos con los años posteriores y, sobre todo, con estos tiempos actuales de retrocesos en muchos ámbitos.

La Vostok y sus réplicas

En esta “carrera por el espacio” en el interior de las naves fue la Unión Soviética la que tomó la delantera desde un principio y así continuaron hasta el final de la carrera espacial tripulada. La comparación entre las primeras Vostok (en ruso, Восток, “Este u Oriente”) y las Mercury de la NASA no deja lugar para la duda ni para comparaciones que no sean más o menos humorísticas; como cuando se decía que los astronautas del programa Mercury no se introducían en sus cápsulas, “se las ponían” como si fueran un traje espacial.

John Glenn, el primer astronauta de Estados Unidos que realizó un vuelo orbital (1962), se dispone a introducirse en la cápsula ‘Friendship 7’ (Mercury Atlas 6); una maniobra que debía exigir cierta habilidad. [Foto: NASA]

Izquierda: Yuri Gagarin en el interior de la nave soviética Vostok 1 antes del lanzamiento de su histórico vuelo del 12 de abril de 1961 • Derecha: John Glenn dentro de la cápsula Mercury que lo llevaría a ser el primer ciudadano de EEUU en alcanzar la órbita (1962) y tercero de la historia tras el vuelo de Guerman Titov en la nave soviética Vostok 2 (1961).

Izquierda: Representación de la reentrada de una cápsula Mercury • Derecha: Alan Shepard en el angosto espacio interior de la cápsula ‘Freedom 7’ (Mercury 3), con la que realizó un vuelo balístico de 187 km de altura, amerizando a 186 km de distancia 15 minutos después de su lanzamiento el 5 de mayo de 1961. Comparádolo con el vuelo orbital de Gagarin de 40.000 km, medios soviéticos calificaron el viaje de Shepard como un “salto de pulga” en una frase atribuída al secretario general Nikita Jruschov. [NASA]

Las Vostok soviéticas, a pesar de ser las primeras naves espaciales tripuladas de la historia, eran vehículos con una masa en órbita que casi alcanzaba las cinco toneladas frente a los menos de 1.400 kg de las cápsulas Mercury, cuyo primer vuelo incluso fue suborbital como reseñábamos anteriormente. En este desequilibrado comienzo tenía mucho que ver la aplastante superioridad frente a sus rivales de los cohetes lanzadores soviéticos multietapa R-7 Semyorka en cuanto a potencia y mayor capacidad de carga; una circunstancia que se prolongó durante años hasta la aparición de la familia de cohetes Saturno del programa Apolo. Tanto es así que las Vostok fueron la base, sin apenas modificaciones en sus cotas, del programa Vosjod (en ruso, Восход, “amanecer”); unas naves que ya eran capaces de albergar dos y hasta tres cosmonautas en su interior y que protagonizaron en 1964 el primer vuelo multiplaza (Vosjod 1, con tres tripulantes) y en 1965 el primer paseo espacial a cargo del cosmonauta soviético Alexéi Leonov (Vosjod 2, con dos tripulantes).

Interior de la nave soviética Vosjod 1 (1964). Obsérvese que a pesar de tratarse de una versión externamente casi idéntica en cotas a sus predecesoras Vostok, las Vosjod disponían de suficiente espacio para alojar a tres cosmonautas al haberse suprimido los asientos eyectables en caso de emergencia en el despegue. Toda una prueba de confianza de los soviéticos en la fiabilidad de sus lanzadores.

Arriba: “doble cabina” de los dos astronautas que podía alojar una nave Gemini. Abajo: sección de la nave. Como se ve, el módulo de servicio ocupaba la mayor parte de su volumen. [NASA]

Representación de la nave Vosjod 2 en órbita con el cosmonauta Leonov en el primer paseo espacial extravehicular de la historia. Un sencillo pero a la vez ingenioso sistema desplegable en acordeón permitió a la nave soviética disponer de una esclusa sin necesidad de aumentar las cotas originales de su esfera habitable (‘sharik’ en ruso)

La réplica de la NASA, que llegaba tarde una vez más a los registros pioneros soviéticos del primer vuelo multiplaza y del primer paseo espacial de las Vosjod, fueron las cápsulas Gemini, que si bien ya podían transportar a dos astronautas (insertados “con calzador” en una doble pero angosta cabina) seguían teniendo una capacidad interna tan justa que aún era inferior no sólo a la de las Vosjod, sino también al volumen interno presurizado de las primeras Vostok monoplaza (ocupado en buena parte por su asiento eyectable). A pesar de ello, gracias a su gran módulo de servicio —una novedad para los americanos en las Gemini— la segunda familia de cápsulas tripuladas de EEUU ya era capaz de realizar misiones orbitales de duración prolongada y suponían un avance serio en relación con las modestas y discretas Mercury. De hecho, con las Gemini la NASA consiguió su primer récord: el de permanencia prolongada en el espacio de la misión Gemini V, con casi ocho días duración en agosto de 1965.

La nave de la Unión

Después de los programas Vosjod y Gemini, los soviéticos tenían un “as en la manga” al que reservaron el nombre de su Unión. En 1967 se ultiman los preparativos para el lanzamiento de las naves Soyuz, una prestigiosa denominación de origen que se ha convertido desde entonces en el sinónimo de nave espacial por antonomasia. Las Soyuz supusieron un gran salto adelante en la carrera espacial tripulada con la vista puesta en la competición por llegar a la Luna… Así, tras sucesivas mejoras, llegaron a disponer de sistemas de cita espacial para posibilitar su acoplamiento a estaciones orbitales (o eventualmente a módulos lunares). Las primeras estaciones Salyut, luego la Mir y ahora la Estación Espacial Internacional, no habrían sido posibles sin los vuelos de transporte y servicio de las naves Soyuz y de su versión no tripulada, el carguero espacial Progress, primeras naves orbitales que podemos considerar modernas en el doble sentido funcional y temporal del término aunque otras —a las que la Soyuz ha sobrevivido— vinieran después. Tanto es así que en la actualidad las “naves de la Unión” siguen en servicio tras más de cuatro décadas y decenas de vuelos. Esta brillante trayectoria ha hecho de las Soyuz el sistema de transporte espacial tripulado más robusto, seguro, eficiente, puntual y fiable que haya existido hasta ahora.

Interior del módulo Orbital de la Soyuz con cosmonautas y astronautas de dos expediciones internacionales de la ISS. [Clic en la imagen para ampliar • Fotos: NASA]

Dos vistas interiores del módulo de Mando/descenso de la Soyuz. A la izquierda, los tres asientos de los cosmonautas frente al panel de la nave Soyuz T3 (Salyut 6, 1980). A la derecha, la astronauta estadounidense Shannon Walker en su puesto de ingeniero de vuelo de la misión Soyuz TMA-19 mientras volvía a la Tierra desde la ISS en 2010. [Clic en la imagen para ampliar • Fotos: Energía/NASA]

En el caso que nos ocupa, el del “espacio vital”, las naves Soyuz disponían de una gran novedad consistente en tres módulos desacoplables: además del módulo de Mando/Descenso y el de Servicio (ya presentes en las Vostok, Vosjod y las Gemini), un módulo Orbital bastante diáfano en su interior que —además del sistema de atraque y algunos equipos de comunicaciones y de soporte vital— tiene como función ser un habitáculo para el trabajo, el descanso, el aseo o la restauración de los tripulantes en misiones autónomas de larga duración (incluídas las lunares según fue proyectado en principio) o durante las horas que duran los trayectos para acoplarse a estaciones orbitales. En diferentes configuraciones las Soyuz han llegado a tener una capacidad de 11 m³ habitables en su interior (Soyuz ASTP de 1975) y espacio suficiente para albergar hasta tres cosmonautas. Las naves Shenzhou chinas, las otras que a partir de 2011 serán las únicas con posibilidad de llevar personas al espacio, son una versión actualizada de las Soyuz con sus cotas aumentadas tanto en el módulo de Descenso como en el Orbital y, por tanto, con un volumen habitable ligeramente mayor que el de éstas.

‘Auto americano’ vs. ‘coche europeo’

La contrarréplica de EEUU a las Soyuz no se hizo esperar demasiado. En 1968 la NASA puso en órbita el Apolo 7, la primera misión tripulada de una serie que en el siguiente año protagonizaría la llegada de los primeros hombres a la Luna: las naves Apolo. Si bien las Apolo supusieron un salto cualitativo muy importante en relación con los anteriores programas Mercury o Gemini de la NASA, como nave orbital terrestre tripulada —que es lo que estamos analizando aquí— no eran tan eficientes como las Soyuz soviéticas.

Las Apolo, aunque realizaron misiones tripuladas en órbita baja terrestre (dos lanzamientos en 1968 y 1969, tres misiones a la estación Skylab en 1973 y la misión conjunta Apolo-Soyuz en 1975), eran unas naves fundamentalmente diseñadas para la realización de misiones lunares (nueve tripuladas entre 1968 y 1972, seis de ellas con alunizaje); mientras que las Soyuz fueron diseñadas con el doble objetivo de ser el diseño base para futuras misiones lunares (Soyuz versión LOK) y a su vez naves de transporte y avituallamiento de estaciones orbitales cincunterrestres, las Apolo fueron diseñadas casi con el único objetivo de llegar a la Luna a toda costa… y a cualquier coste.

Aunque los cohetes Saturno IB utilizados para misiones en órbita baja eran una versión reducida y menos costosa que los gigantescos Saturno V empleados para misiones lunares, la inversión necesaria para colocar astronautas en órbita en naves Apolo se disparaba en relación con los costes de las Soyuz soviéticas. Al propio diseño de las naves Apolo, menos polivalente y flexible que el de las Soyuz desde el punto de vista funcional, se unía el sistema de subcontratas privadas empleado por la NASA para llevar adelante el diseño y fabricación de cientos de miles de componentes en un programa tan complejo; algo que disparaba los costes y que, por tanto, era más ineficiente desde el punto de vista económico que la planificación y la coodinación de empresas e ingenierías públicas, la base organizativa y financiera de los programas espaciales soviéticos. Éstos tenían que lidiar con limitaciones presupuestarias estatales o rivalidades políticas y personales, que haberlas las hubo, pero no con empresas privadas cuyo principal fin era (y ha seguido siendo) obtener beneficios de jugosos contratos con la Administración consistentes en astronáuticas cifras seguidas de seis ceros o más.

Interior del módulo de Mando de la nave Apolo ASTP (misión conjunta Apolo-Soyuz, 1975), único módulo habitable de la nave estadounidense en misiones orbitales. En la imagen, el cosmonauta soviético Alexei Leonov (izquierda, comandante de la Soyuz) comparte una comida con los astronautas Slayton (centro) y Stafford (derecha, comandante del Apolo) sobre uno de las tres puestos de los tripulantes convertido en mesa improvisada. [Foto: NASA]

Izquierda: Esquema estructural del volumen presurizado habitable de la nave Apolo ASTP • Derecha: Recuperación en el océano Pacífico del módulo de Mando de la histórica misión Apolo 11, con los astronautas Armstrong, Aldrin y Collins aún en su interior. [Foto: NASA]

En cuanto a su diseño interior, las Apolo tampoco eran comparables a las Soyuz por volumen presurizado habitable. Se trataba de una nave bimodular (módulo de Mando/descenso y de Servicio) con un módulo de servicio sobredimensionado, puesto que su función primordial era albergar los depósitos de combustible y los equipos de propulsión necesarios para regresar de una misión lunar. A ésta su principal función se sacrificó el espacio habitable para los astronautas, que debían alojarse dentro de un habitáculo de menos de 6 metros cúbicos frente a los más de 10 m³ de que disponía la Soyuz gracias a su tercer módulo Orbital adicional. Bien es verdad que con la nave de descenso lunar acoplada las Apolo contaban con un espacio adicional interno algo menos voluminoso que un par de cabinas telefónicas. Pero en las misiones que las Apolo efectuaron a la órbita baja terrestre obviamente no se contaba con esa “cabina lunar adosada”.

La estadística de masa por volumen habitable que se desprende de los datos analizados no resulta favorable a las cápsulas de la NASA en relación con las soviéticas, sobre todo si observamos su progresión: 796 kg/m³ en las Mercury, 1.510 kg/m³ en las Gemini y 2.503 kg/m³ en la Apolo ASTP. Las naves soviéticas toman justo el camino contrario; a medida que avanza su programa espacial son necesarios menos kilos de masa en órbita por cada metro cúbico de volumen habitable: 1.576 kg/m³ en las Vostok, 1.262 kg/m³ en las Vosjod y menos de 722 kg/m³ en las Soyuz.

Valga la metáfora, las Apolo para misiones en órbita baja terrestre eran algo tan antieconómico como un auto americano clásico para hacer trayectos cortos: pesado y de grandes dimensiones debido a un enorme capó bajo el que se alojaba un gran motor y con un gran depósito de combustible para viajes largos. Mientras que las Soyuz se asemejaban más al típico coche familiar europeo: más espacio habitable para los pasajeros en un vehículo de dimensiones y peso contenidos, dotado con tecnologías más sofisticadas y optimizadas para su función. Las Apolo fueron unas grandes naves para llegar y volver de la Luna pero poco funcionales para misiones más pegadas a la órbita de la Tierra.

Si a lo anterior le añadimos otros dos factores no menos importantes: el desarrollo de un nuevo programa de transbordadores espaciales a partir de la segunda mitad de los años 70 (los shuttle del programa STS), que eran a la vez naves orbitales y cargueros espaciales, así como el tradicional escaso interés —o capacidad— estadounidense por desarrollar programas propios de estaciones orbitales (su única experiencia, poco exitosa además, fue la estación Skylab); encontraremos la respuesta a por qué las Soyuz (y su versión china Shenzhou) siguen siendo naves vigentes y operativas en la actualidad y las únicas que volarán al espacio con tripulantes a partir de 2011.

Desarrolladas en los mismos tiempos que las Soyuz, las Apolo realizaron su último vuelo allá por 1975, cuando la nave Apolo ASTP se acopló a una Soyuz en órbita en la primera misión conjunta soviético-americana, la designada Apollo-Soyuz Test Project, hecho al que ya nos referimos anteriormente como hito histórico del final de la carrera espacial tripulada.

Sección con detalle del volumen habitable del mayor acoplamiento en órbita de dos naves espaciales autónomas. El módulo de acoplamiento central ubicado entre las naves Apolo y Soyuz fue diseñado y fabricado para esta ocasión única y añadía unos 4,5 m³ de espacio habitable adicional a los 5,9 m³ del Apolo y los 11 m³ de la Soyuz (en su configuración para dos cosmonautas). Este breve complejo orbital soviético-americano de 1975 alcanzaba cerca de 22 metros de longitud con una masa total de 24 toneladas.

Dibujo vectorial de la nave Soyuz en una de sus últimas versiones, la TMA. En primer plano, el módulo Orbital con los sistemas de cita espacial y acoplamiento activo de la nave. [Clic en la imagen para ampliar • Ilustración: Paco Arnau, 2010 / ciudad-futura.net]

Conclusión

A la vista de los datos expresados gráficamente con mayor o menor fortuna en la infografía que da pie a esta entrada y a modo de conclusión, diremos que si efectivamente hubo lo que hemos llamado una “carrera por el espacio” habitable en las cápsulas orbitales tripuladas, ésta tuvo un claro ganador desde el principio hasta el final, algo que con el paso de los años no ha hecho sino confirmarse.

Algunos de los sueños de Koroliov, principal impulsor de los programas soviéticos Vostok, Vosjod y Soyuz, hechos realidad en vida de éste y tras su desaparición, siguen siendo la base de la presencia humana en el espacio muchos años después. Ese círculo de tiza que trazara el gran ingeniero jefe, con el que representaba los primeros planos técnicos del módulo Orbital de la Soyuz, se acabó borrando del suelo con el paso del tiempo… pero tomó cuerpo, corregido y aumentado, en toda una flota de naves tripuladas por decenas de cosmonautas hasta hoy en día.

Paco Arnau / Ciudad futura

Publicado en Amazings.es: El círculo de tiza de Koroliov

Enlaces relacionados en Ciudad futura y referencias principales:

La Yuriesfera
La esfera de Yuri (en Amazings.es)
45 años del primer paseo espacial (1965-2010)
Salyut 1: La primera estación espacial de la historia
Apolo-Soyuz: Encuentro en órbita de dos mundos distintos y distantes
Ilustración e infografía de la nave Soyuz TMA
[Infografía] Los colores de la Soyuz
Ficha de vuelo de la Soyuz TMA-21 ‘Gagarin’

Os presentamos nuestra última colaboración en Amazings.es. Recién salida de las rotativas, “aún huele a tinta”. Se trata de una infografía de gran formato sobre la carrera espacial entre la URSS y EEUU que da pie a un extenso texto con un despliegue adicional de ilustraciones e imágenes. Si es de vuestro interés o queréis hacer algún comentario, aquí lo tenéis en el siguiente enlace:

El círculo de tiza de Koroliov

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Un trabajo de Paco Arnau / Ciudad futura para Amazings

Linch desembarcó en Playa Girón y Robertson en Playa Larga —ambas en el litoral de Bahía Cochinos, en la costa sur de la isla de Cuba— al frente de sendos destacamentos formados en su mayor parte por autoexiliados cubanos procedentes de La Florida y partidarios de la dictadura de Batista, régimen derrocado por una revolución popular que triunfó poco más de dos años antes de este acontecimiento con la entrada de Fidel Castro en La Habana el día de Año Nuevo de 1959.

Una de las paradisíacas playas del litoral de Bahía Cochinos en la actualidad.

Antecedentes históricos… y económicos

La principal causa de esta intervención militar de EEUU contra Cuba hay que buscarla en la economía, principio y fin de casi todas las guerras modernas. Desde el triunfo de la revolución La Habana demostró que el afán del pueblo cubano de independizarse de la explotación económica colonial de la isla por parte de EEUU desde que se liberara del yugo español iba muy en serio.

Tras la guerra entre Estados Unidos y España en 1898, que se saldó con la derrota de la antigua potencia colonial europea en la última guerra declarada que ha mantenido España contra una potencia extranjera, los estadounidenses dispusieron a voluntad en la mayor isla del Golfo de México y el Caribe de un nuevo “Estado vasallo” en su patio trasero durante la mayor parte de la primera mitad del siglo XX, con tres invasiones directas de tropas de marines desde 1898 incluídas. A partir de ahí, Cuba paso de ser —en la práctica— colonia española a colonia estadounidense.

Si bien es cierto que la Revolución cubana no había declarado aún su carácter socialista en los dos primeros años (1959-1960), el nuevo gobierno de la isla había decretado la nacionalización de los principales recursos exportables del país —hasta ese momento en manos estadounidenses— a través de una profunda reforma agraria; así como la prohibición legal o la nacionalización de otros importantes intereses norteamericanos en Cuba que movían cientos millones de dólares, como era el caso del juego, el tráfico de drogas, la prostitución o el sector de la hostelería, monopolizados los tres primeros por la Mafia y en el caso del cuarto, en su mayor parte en manos de esta organización económica-delictiva que gozó de influyentes ramificaciones políticas durante las presidencias de Eisenhower y Kennedy (tal y como se refleja en algunas conocidas obras cinematográficas). Todas estas medidas del nuevo gobierno cubano surgido de la Revolución contaron con un apoyo popular masivo en la isla, como así reconocían informes de los propios servicios estadounidenses que operaban en el interior de Cuba.

Perder el gran pastel cubano, la mayor y más poblada de las Antillas con 1.000 kilómetros de punta a punta, no era por tanto —desde el punto de vista estrictamente económico— una opción asumible para un país que era una superpotencia militar global y que consideraba el Hemisferio Occidental, las Américas, como territorio bajo su soberanía de facto, como así demostraron con decenas de intervenciones y golpes de Estado en Latinoamérica para defender sus intereses económicos desde que derrotaran y expulsaran a España de esa parte del mundo en 1898 y que aún hoy continúan. El reciente golpe de ultraderecha en Honduras impulsado por la administración de Obama ha sido la última cuenta de este rosario.

‘Bay of Pigs’

La operación en Bay of Pigs en 1961, conocida en Cuba y Latinoamérica comúnmente como “Victoria de Playa Girón” y en España como “Invasión de Bahía Cochinos”, tiene sus antecedentes en una orden del presidente Eisenhower a la CIA consistente en organizar un cuerpo paramilitar de contrarrevolucionarios cubanos residentes en EEUU el año anterior, en marzo de 1960; ello en el ámbito de una operación de acoso y derribo denominada “Operación Cuba” que incluía otros medios, como los atentados terroristas, el sabotaje de los recursos económicos de la isla o sucesivos intentos fracasados de magnicidio de Fidel Castro. La idea de la invasión de abril de 1961 consistía en establecer una avanzadilla en la isla mediante un desembarco nocturno efectuado en primera instancia por fuerzas cubanas de La Florida, pero que contara con el apoyo decisivo de la financiación y las fuerzas aeronavales estadounidenses. Pero éste, al parecer, era sólo el primer acto de la obra… El profesor Hernando Calvo afirma en un esclarecedor texto publicado recientemente en la edición en español de Le Monde Diplomatique:

«Según lo planificado en Washington, los mercenarios de la Brigada debían lograr rápidamente un territorio “liberado”. Ahí sería trasladado desde Estados Unidos el “gobierno provisional”, el cual estaría compuesto de exiliados seleccionados por la CIA. En ese momento Kennedy le daría “reconocimiento”, el “nuevo gobierno” pediría ayuda internacional y los Marines desembarcarían».

El 15 de abril de 1961 aviones de combate estadounidenses (ocho bombarderos B-26 con enseñas cubanas convenientemente pintadas para la ocasión en el fuselaje) bombardearon objetivos de las Fuerzas Armadas Revolucionarias de Cuba al objeto de preparar el desembarco de la “Brigada de Asalto 2506″, designación dada al cuerpo expedicionario contrarrevolucionario. Al mismo tiempo, cinco buques con mercenarios y armas escoltados por la US Navy navegaban hacia la isla.

Sonado fracaso y ‘obsesión cubana’

La operación en Bay of Pigs terminó convirtiéndose en un sonado fracaso. Debido a los arrecifes y a la nocturnidad del desembarco, en torno a la medianoche del 16 de abril sólo un puñado de mercenarios consiguió finalmente llegar a las playas o a cenagales de la bahía para ser repelidos en primera instancia por un pequeño destacamento cubano. La todopoderosa marina de guerra de EEUU, experta en esas lides, jamás había intentado un desembarco nocturno (ni siquiera en la Segunda Guerra Mundial) y el “experimento cubano” acabó siendo un fiasco… Ya alertado del intento de invasión, el gobierno revolucionario envió a la zona unidades dotadas con tanques, morteros y ametralladoras recientemente adquiridos a la URSS y a Checoslovaquia que aplastaron los últimos focos de resistencia. Las operaciones fueron dirigidas personalmente por Fidel Castro y los pocos aviones de combate de las fuerzas aéreas leales que se salvaron del ataque del 15 de abril abatieron el grueso de la fuerza aérea expedicionaria enemiga aunque algunos aviones consiguieron huir hacia Miami.

Tres secuencias que resumen los combates [clic en la imagen para ampliar]

En la mañana del 19 de abril, en apenas 72 horas, unas inexpertas Fuerzas Armadas Revolucionarias cubanas en este tipo de combates aeroterrestres a campo abierto (su gran habilidad, brillantemente demostrada hasta el momento, había sido la lucha guerrillera rural y urbana con excelentes resultados) derrotaba y capturaba los últimos focos de resistencia de una invasión planeada, armada y financiada por una de las dos superpotencias globales de la época.

Como colofón de lo anterior, prosigue nuestra fuente en Le Monde Diplomatique: 

«Ante el triunfo, el 23 de abril de 1961 Fidel Castro expresó: “El imperialismo yanqui sufrió en América Latina su primera gran derrota”. Al día siguiente, y con otro tipo de emoción, el presidente Kennedy reconoció la responsabilidad de Estados Unidos. [...] ante tal “humillación”, Kennedy expresó encolerizado su deseo de “regar las cenizas de la CIA a los cuatro vientos”. Allen Dulles [jefe de la CIA entre 1953 y 1961] tuvo que renunciar unos meses después. / El 22 de diciembre de 1962 los prisioneros [se respetó la vida de todos ellos] fueron enviados a la Florida. Por su libertad, La Habana pidió unos 53 millones de dólares en alimentos, medicinas y equipos médicos».

A partir de ahí ya nada volvió a ser igual. Cuba declara el carácter socialista de la Revolución tras esta victoria en Playa Girón o Bahía de Cochinos hace justo medio siglo y se inicia un bloqueo económico y un asedio de EEUU a la isla rebelde que llega hasta nuestros días… Lo que algunos han dado en llamar “la obsesión cubana”, desde Eisenhower hasta Obama.

Texto e ilustración de cabecera: Paco Arnau / Ciudad futura
Reproducido en Rebelión.org y Nodo50

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Para conocer más en profundidad el trabajo de Alexander Lloyd en otros campos del diseño gráfico os recomendamos visitar su web. Sobran más palabras…

“Dolores”, inspirada en el monumento a Dolores Ibárruri en Glasgow (Escocia, Gran Bretaña)

“Alas rojas” o “La Heroica”, homenaje a la Fuerza Aérea de la República Española [clic en la imagen para ampliar]

“Manifestación por la República en Madrid, 14 de abril de 2011″

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Ciudad futura, 2011 (año del 80º Aniversario de la II República Española)

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[1931-2011] Logo del 80º Aniversario de la II República Española
Estudio de diseño gráfico Paco Arnau (2011) / Ciudad futura…

Para su realización nos inspiramos en el emblema de la heroica Fuerza Aérea de nuestra República y sus pilotos (los “alas rojas”), que derrocharon valor y entrega en la defensa de los cielos de la España leal y su independencia, durante tres largos años de combates aéreos frente a la aviación de guerra nazi-fascista extranjera.

[1931-2011] Icono del 80º Aniversario de la II República Española
Estudio de diseño gráfico Paco Arnau (2011) / Ciudad futura…

Formato PNG-24 (200 píxeles de anchura, fondo transparente), adecuado para su inserción en barras laterales de blogs y webs a lo largo de este año del 80º Aniversario de la II República Española.

Bandera de la República Española
Estudio de diseño gráfico Paco Arnau (2010) / Ciudad futura…

Escudo de la República Española
Estudio de diseño gráfico Paco Arnau (2008-2010) / Ciudad futura…

“Cuartelados, los estandartes de Castilla (cuartel 1), León (cuartel 2), Aragón (cuartel 3), Navarra sin la esmeralda (cuartel 4), y Granada en punta; acoladas, la columnas de Hércules, sin coronas, basadas en tierra y con un unico listón entrelazándolas con la leyenda latina ‘Plus ultra’ (“Más allá”); al timbre, corona mural genérica de cuatro torres. Colores heráldicos utilizados: oro, plata, gules (rojo), azur (azul) y sinople (verde)”. Arriba, versión en colores heráldicos planos. Debajo, versión libre (clic en la imagen para ampliar)…

‘Aritmética básica’: Ilustración de homenaje la República Española
Estudio de diseño gráfico Paco Arnau (2010) / Ciudad futura…

Todas estas ilustraciones se pueden reproducir siempre y cuando no se utilicen para fines comerciales y se cite su procedencia y autoría (CC 3.0 España). ‘Ciudad futura’ desea a todos sus ciudadanos y amigos un feliz 14 de Abril, Día de la República.

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‘Ciudad futura’ desea a sus ciudadanos y amigos, y a todos los miembros de la Yuriesfera —la mayor nave del ‘planeta Gagarin’ en el ciberespacio—, un feliz Día de Yuri en el 50º Aniversario de la hazaña soviética del primer vuelo espacial tripulado…
Poyéjali! ["¡Vamos allá!"].

Infografía: Ciudad futura, marzo de 2011 [clic en la imagen para ampliar]

La infografía está basada en datos reales y objetivos de cinco votaciones en el Congreso que consideramos decisivas en la segunda fase de esta legislatura. Un tempo político que, con la coartada de la crisis, ha supuesto un evidente giro hacia posiciones derechistas, ultraconservadoras y neoliberales impulsadas por un gobierno del PSOE que, no ya desde un punto de vista de izquierda, sino simplemente progresista, ha hecho retroceder en décadas los derechos sociales y los restos del llamado Estado del Bienestar en España así como los derechos y los ingresos de los trabajadores, ya de por si magros en esta segunda legislatura de un Zapatero sin caretas que gobierna bajo el dictado del poder financiero, los grandes empresarios y hasta legaciones extranjeras.

El trabajo se ciñe a las fuerzas políticas con representación parlamentaria por el sencillo motivo de que de otra forma sería inabarcable. Se podrá objetar también que el criterio a la hora de elegir esas cinco leyes o decretos de todos cuantos se han aprobado define los resultados del propio índice… Pero no se podrá negar que estas votaciones elegidas, todas ellas recientes: paquete de medidas de rescate a la banca privada, Reforma Laboral, recorte de las pensiones y aumento de la edad de jubilación, ‘Ley Sinde’ y ratificación a la intervención en una guerra intervencionista por el control recursos económicos corporativos, son elementos que definen la política económica, exterior, social y los derechos y libertades de los ciudadanos para así poder analizar de forma real el who is who a la hora de decidir el voto en las urnas en estos tiempos de saturación de noticias y mensajes manipulados que provocan una memoria frágil en todos nosotros. De ahí que resumamos los datos con un espectro ideólogico real (más allá de las declaraciones o las palabras) basado en posicionamientos y votaciones concretas y decisivas de sus señorías en el Congreso…

Un cuadro real de esa “derecha” e “izquierda” de lo que tanto se habla a la hora de pedir un voto útil que en realidad se torna inútil y contraproducente para el fin que se emitió. Digan lo que digan, por sus votos los conoceréis. Y en función de sus actos deberíamos actuar en consecuencia ante las urnas en las próximas convocatorias electorales… y no sólo por la ‘Ley Sinde’. Nos estamos jugando mucho, muchísimo más.

Nota: En el punto 2 de la infografía nos referimos a la votación que convalidó el Decreto-Ley del Gobierno sobre reforma del mercado laboral, llamado también “Decretazo”, que fue convalidado por el Congreso para su entrada en vigor gracias a la abstención de PP, CiU, CC, UPN, PNV y UPyD; ya que sólo contó con el voto favorable del Grupo del PSOE (que no cuenta con mayoría absoluta en la Cámara Baja). Esta ajustada votación fue la decisiva, ya que sin ella no habría entrado en vigor ni iniciado el trámite posterior de enmiendas en el Senado y Congreso posteriormente, que no modificaron el referido Decreto de forma sustancial. La fecha expresada en la nota 2 (9/09/2010) se refiere a la finalización del trámite parlamentario.

Ver o descargar versión en PDF: Índice #nolesvotes (115 KB)

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Los tripulantes de la Soyuz ‘Gagarin’ posan delante del módulo orbital de su nave.
[Foto: RSC Energía]

Los primeros días de la misión de esta Soyuz TMA coincidirán con la efemérides del 50º aniversario del primer vuelo tripulado al espacio el próximo 12 de abril, fecha en la que se cumple medio siglo del lanzamiento de la nave de la Unión Soviética Vostok 1 con Yuri Alexéievich Gagarin a bordo. En la imagen superior podemos ver a los tripulantes de la Soyuz TMA-21 Gagarin (de izquierda a derecha): Garan (NASA), Samokutyayev (Roscosmos) y Borisenko (Roscosmos); de fondo, el módulo orbital de su nave con una bien visible insignia circular con la inscripción “50 años del vuelo de Gagarin al espacio (cosmos)” en ruso rodeando a una representación del primer cosmonauta con las siglas “CCCP” (SSSR, “URSS” en ruso) en su casco espacial, lo que la distinguirá de todas cuantas decenas de Soyuz han sido lanzadas desde su primer vuelo allá por 1967.

A continuación os presentamos nuestra tradicional ficha de vuelo del próximo lanzamiento Soyuz…

En esta próxima misión concurre además otra coincidencia: el cosmoastronauta estadounidense Ronald J. Garan —el más veterano de los tres tripulantes de la Soyuz— nació en 1961, el mismo año en el que Yuri Gagarin protagonizó la hazaña soviética del primer hombre en el espacio. Garan es también el más veterano en cuanto a vuelos espaciales: este será su segundo viaje a la órbita terrestre y a la ISS, dado que formó parte en 2008 de la misión STS-124 del retirado shuttle Discovery. En el caso de los dos cosmonautas rusos, Samokutyayev y Borisenko, la de la Soyuz TMA-21 Gagarin será su primera misión.

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Ilustración: CC 2011 • Paco Arnau / Ciudad futura

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La ISS en abril de 2001 (izquierda) y en su configuración actual (derecha). [Clic en la imagen para ampliar. Fotos: NASA]

La foto que no pudo ser: Naves acopladas a los diferentes módulos de la ISS durante la visita del transbordador ‘Discovery’ en días pasados. [Infografía: Paco Arnau / Ciudad futura 2011]

La reciente llegada del shuttle Discovery a la ISS habría sido una gran oportunidad para haber captado en órbita la “foto de familia” de una concurrida estación en días pasados (como se puede observar en la infografía superior). No fue así, hubo suspense previo pero al final no hubo foto. La instantánea hubiera requerido el desacoplamiento, sobrevuelo y posterior reacoplamiento de una Soyuz tripulada por “cosmonautas fotógrafos” y la agencia cosmonáutica rusa (Roscosmos) no estuvo por la labor de efectuar esa compleja maniobra para captar una instantánea familiar con el shuttle en sus horas finales como protagonista. Los rusos, en ésta y otras cosas, tienen la última palabra en el complejo orbital internacional y su mentalidad (más ligada a la eficiencia que al efectismo simbólico) poco tiene que ver con la de los estadounidenses, que querían —y hasta necesitaban para “consumo interno” en estos duros tiempos para la NASA— una imagen así…

Ironías de la historia

Nos tendremos —se tendrán— que conformar con las infografías y los powerpoints, tan en boga últimamente en el programa espacial norteamericano a falta de realidades tangibles… tan tangibles como las decenas de millones de dólares que le costará a la NASA el pasaje de cada uno de sus astronautas en una Soyuz si quieren que éstos sigan ejerciendo su oficio gracias a la tecnología espacial soviética en una nave con el nombre de la Unión… Soviética (Союз es “Unión” en ruso). Ciertamente son otros tiempos para la NASA, tiempos que además nos sugieren “ironías de la historia”, con ecos cada vez más lejanos de la carrera espacial entre las dos superpotencias, la URSS y los Estados Unidos, ecos lejanos sobre todo para éstos si nos remitimos a la realidad actual.

Era un ‘McGuffin’…

En realidad, todo lo anterior era simplemente un “McGuffin” (término acuñado por el genial cineasta norteamericano Alfred Hitchcock), un elemento de suspense en una trama que capta la atención del espectador (el lector en este caso) pero que nada tiene que ver con el desenlace… aunque sí mucho con el título de esta “película”, La foto de la ISS…

En abril de 2001, hace ya una década, en la “pequeña” ISS de cuatro módulos que veíamos en la primera imagen de esta entrada se celebraba el 40º Aniversario de la hazaña del cosmonauta soviético Yuri Gagarin —el primer vuelo espacial tripulado de la historia—. Los tripulantes de la ISS de principios de este siglo XXI quisieron rendir su particular homenaje a su admirado Yura. Desde entonces, una foto de Gagarin protagoniza el “mamparo de popa” del módulo Zvezda, el centro neurálgico actual del segmento ruso y de la propia estación.

El cosmonauta ruso Yuri Lonchakov posa orgulloso con ‘La Foto’ de Yuri Gagarin en el módulo Zvezda de la ISS en abril de 2001.

Yuri Lonchakov —es importante llamarse Yuri— y sus camaradas de tripulación conmemoraron en 2001 con esta modesta ceremonia el 40º aniversario del vuelo de Gagarin en aquella “pequeña ISS” de apenas un año y que hoy ya “se ha hecho mayor”. Como hemos podido observar en imágenes recientes del interior de la ISS, la foto de Gagarin está acompañada de otras dos: una del pionero de la cosmonáutica Konstantin Tsiolkovski y otra del gran Serguéi Koroliov, el ingeniero jefe del programa espacial de la URSS y principal responsable de los brillantes logros del país de los soviets en la conquista de nuestra última frontera.

Ahora que celebramos el medio siglo de la hazaña pionera de Gagarin, la próxima nave tripulada que arribará a la ISS (la Soyuz TMA-21) ha sido nombrada Yuri Gagarin en su honor; así, esta nave unirá en su denominación al hombre y al país que protagonizan este 50º Aniversario. Ya acoplada la Soyuz Gagarin se celebrará el mismo 12 de abril que empezó todo —pero 50 años después— otra ceremonia de conmemoración del vuelo de la Vostok 1 en nuestra órbita. Una celebración que presidirá, como no podría ser de otro modo, la foto de Gagarin, “La foto de la ISS” que ha inspirado, McGuffins aparte, esta entrada.

Texto: Paco Arnau / Ciudad futura

La foto de Gagarin en la ISS

Información completa sobre el 50º Aniversario: La Yuriesfera

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El carguero orbital de la ESA ATV-2 ‘Johannes Kepler’ en los momentos finales de su aproximación al módulo ruso Zvezda (a la derecha) para su posterior acoplamiento automático mediante su sonda de atraque activa. [Foto: ESA]

El 24 de febrero ha sido un día para recordar en la ya dilatada historia de la Estación Espacial Internacional (ISS) por varios motivos: en primer lugar un vehículo automático de reabastecimiento de gran capacidad, el carguero orbital europeo ATV-2 Johannes Kepler se ha acoplado con éxito al puerto posterior del módulo Zvezda (“estrella”, el corazón de la Estación) del segmento ruso de la ISS a las 17:08 (CET, hora de París). La maniobra automática final de acercamiento y acople de la nave europea, realizada gracias al sofisticado y a la vez fiable sistema automático de cita espacial KURS (de diseño soviético), ha sido perfecta y libre de problemas o imprevistos, según lo programado y como viene siendo una rutina que dura ya muchos años en el caso de las naves tripuladas Soyuz o los cargueros Progress, dotados también del mismo sistema de acoplamiento en órbita.

A partir de ahí, la tripulación de la ISS abre las escotillas del módulo Zvezda y del ATV y descargan los contenedores de su sección presurizada y accesible trasladando su contenido a través del túnel de transferencia del módulo ruso, una carga de suministros muy importantes (comida, ropa, correo, equipos, etc.).

‘No failure’. El sistema KURS del ATV-2 en acción, tal y como se veía el 24 de febrero en el Centro de Control de la ESA cuando la distancia entre el carguero europeo y el módulo Zvezda de la ISS era de 42, 1 m

El ATV transferirá además a los depósitos del Zvezda 860 kg de combustible y 100 kg de oxígeno. El resto de su carga es más combustible, que servira para que los motores principales de impulsión del propio carguero europeo efectúen varias maniobras periódicas de elevación de la órbita de la ISS para “compensar la resistencia aerodinámica del complejo”, según informa la Agencia Espacial Europea (ESA) en comunicado oficial con fecha de publicación de la presente entrada, 25/02/2011.

Infografía del carguero orbital europeo ATV. [Paco Arnau / Ciudad futura • 2010]

Shuttle ‘Discovery’: A la sexta va la vencida… con algún sobresalto

Por otra parte, por fin podemos decir que el transbordador espacial de la NASA Discovery ha despegado de Cabo Cañaveral con destino a la ISS en su última misión antes de su retirada definitiva y ha coincidido en fecha, 24 de febrero de 2011, con el acoplamiento del carguero europeo ATV-2 al que nos hemos referido anteriormente. Decimos “por fin” ha despegado debido al hecho de que este vuelo estaba programado en principio para una fecha ya tan lejana como los primeros días de noviembre del pasado año 2010.

Espectacular fumarola alrededor de una de las plataformas de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy en los primeros instantes del despegue del shuttle Discovery STS-133 el 24/02/2011 (Cabo Cañaveral, La Florida). [Foto: NASA]

El transbordador norteamericano sufrió toda una serie de demoras consecutivas o despegues aplazados (hasta cinco) por muy diversas causas: aparición de grietas en el tanque externo (ET), problemas informáticos, escapes de combustible… hasta llegar a incidentes tan curiosos (uno de los más recientes) como que a un operario se le cayera una herramienta (calibrador) que hubo que buscar y encontrar en el interior del tanque del Launch Vehicle. Todo un calvario de problemas que afortunadamente se fueron sorteando y parcheando (literalmente en el caso de las grietas) para llegar al final al lanzamiento de ayer 24 de febrero, que tampoco estuvo exento de algunas imágenes a bote pronto inquietantes para aquéllos que vimos la retransmisión en directo y nos percatamos de ello (fotogramas del vídeo de apenas 1 seg de duración poco antes de la llegada del Discovery a la órbita terrestre). Os mostramos el incidente a que nos referimos a continuación, ilustrado partiendo del análisis (nuestro análisis) de uno de los fotogramas de la señal de vídeo en streaming de la propia NASA)…

A falta de más informaciones en el momento de escribir esta entrada, si se trata (como lo que vemos en la imagen superior parece indicar) de un desprendimiento de material ligero de la cobertura aislante del ET, una especie de espuma de poliuretano, no parece que este “incidente” revista gravedad en la medida de que sólo afectaría a la cobertura de este tanque, eyectado antes de alcanzar la órbita, y no las placas cerámicas o de carbono reforzado (en las zonas de ataque) de alta resistencia al calor que recubren la nave tripulada durante el reingreso en las capas altas de la atmósfera, piezas cuya integridad es fundamental para una reentrada segura del Discovery (y de sus tripulantes a bordo) una vez que finalice su misión en órbita.

Suspense ‘versus’ aburrimiento

El despegue propiamente dicho del shuttle (salida de la rampa de lanzamiento) tampoco ha estado exento de suspense a causa de varias paradas de la cuenta atrás debidas a alertas del control de seguridad del lanzamiento y a algún que otro problema en los ordenadores de la misión. Nada que ver con los “aburridos” despegues a que nos tienen acostumbrados las misiones rusas Soyuz o Progress, carentes de suspense o sorpresas de última hora y con un funcionamiento tan rutinario como el de un reloj suizo; por la fiabilidad de su tecnología y también, claro está, por su puntualidad.

Rescatamos una infografía inédita en la Red del transbordador de la NASA (los datos que expresa corresponden al año 2000, fecha de su realización). [Paco Arnau / Ciudad futura • 2000; clic en la imagen para ampliar]

No obstante lo anterior reconocemos, como afirman aquéllos que son admiradores del que fuera en otros tiempos exitoso y bien cubierto de fondos programa espacial de EEUU (ahora ya en plena retirada de los vuelos tripulados y con una NASA sometida a enormes recortes gubernamentales de la Administración Obama en su presupuesto), los shuttle han sido “la máquina más compleja jamás diseñada”, con dos millones y medio de piezas. Desgraciadamente también se podría afirmar que las más caras (si excluímos el programa Apolo) y a la vez menos “rentables” en cuanto a resultados. Por no hablar de su más que dudosa fiabilidad; no ya por esta última larga y problemática odisea del Discovery en su último vuelo y otros casos similares sino, sobre todo, por las terribles consecuencias de pérdida de vidas humanas en las misiones de la flota de transbordadores (dos perdidos de un total de cinco), que han elevado de forma brutal la estadística global de hombres y mujeres muertos en expediciones espaciales. Vaya por todos ellos, verdaderos héroes americanos de la exploración del espacio, nuestro recuerdo y homenaje.

“Foto de familia” internacional de la ISS —basada en una ilustración 3D de la NASA— con seis naves acopladas y un nuevo módulo permanente una vez que el transbordador estadounidense ‘Discovery’ esté unido a la Estación acompañando a una nave europea, una japonesa y tres de la Federación Rusa. [Infografía: Paco Arnau / Ciudad futura • 2011]

Gagarin ‘vuelve’ a la órbita en una Soyuz

Para finalizar añadiremos que el tráfico intenso que en estos tiempos está recibiendo la ISS no acabará con las llegadas de naves de Japón, Europa y EEUU. La Federación Rusa, que sigue batiendo el registro de naves en el complejo orbital internacional (1-1-1-3 una vez acoplado el Discovery, como vemos en la infografía superior), lanzará con destino a la ISS una nueva Soyuz, la designada TMA-21 (Expedición 27-28 de la ISS), con dos nuevos cosmonautas rusos y un astronauta estadounidense el próximo 30 de marzo. Probablemente su lanzamiento carecerá de suspense, retrasos, sobresaltos y no será el último de una Soyuz, pero se recordará por otro motivo… Como la misión de la Soyuz TMA-21 estará operativa el 12 de abril de 2011, la efemérides del 50º Aniversario del primer vuelo tripulado al espacio (Vostok 1, URSS, 1961), esta próxima Soyuz tendrá el nombre de Yuri Gagarin, tal y como ha decidido Roscosmos, la agencia cosmonáutica rusa. Así —aunque sea de forma simbólica— el valiente piloto y cosmonauta soviético Yura “volverá” a nuestra órbita medio siglo después de su histórica hazaña solitaria de principios de la década prodigiosa, un gran salto adelante que supuso el primer gran paso de la Humanidad en el Cosmos y en nuestro espacio orbital, ahora tan concurrido.

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Sistema Gagarin y planeta Gagarin IV

En el Sistema Gagarin (Cuadrante Beta) se encuentra Gagarin IV, el cuarto planeta de los nueve que orbitan la estrella azul de “clase A” que le da nombre, situada a sólo 15 años/luz de Andoria, el planeta del que son originarios los andorianos, una de las especies fundadoras de la Federación de Planetas Unidos (FPU); la capital planetaria de los andorianos es Laikan (no confundir por analogía con el nombre de la pionera canina soviética Laika, el primer ser vivo que orbitó la Tierra).

Gagarin IV es un planeta joven de “clase M” y, por tanto, de orografía poco erosionada por el viento o el agua, elemento cuyos océanos cubren buena parte de su superficie. La vida orihunda de Gagarin IV tampoco ha tenido tiempo de evolucionar más allá de estadios primigenios y la actividad volcánica es notable si la comparamos con la de la Tierra o la de Venus. En los continentes emergidos este planeta está cubierto de una fina capa de limo de tonos verdosos y parduzcos compuesto por organismos unicelulares muy primitivos (que no llegan a ser bacterias ni virus). Ésta es la razón por la que Gagarin IV, con un medio ambiente casi estéril pero habitable, es un lugar privilegiado para la investigación de los primeros pasos de la evolución biológica gracias a la Estación Científica Darwin, su principal asentamiento civilizado (en el continente Argo) además de algunas estaciones meteorológicas (la principal ubicada en el continente Castilla). Como la Tierra, Gagarin IV tiene una luna que lo orbita y provoca mareas; así como una gravedad (~1 G), masa, densidad y tamaño similares a los terrestres, aunque su temperatura media es ligeramente superior (~17ºC frente a los 15ºC de la Tierra). A pesar de estas condiciones tan propicias sólo está habitado por unos cuantos cientos de individuos de la FPU, seres sociales e inteligentes de diversas especies procedentes de otros planetas del Cuadrante Beta del Universo conocido que en su inmensa mayoría se dedican a la ciencia y a tareas relacionadas con la tecnología y el mantenimiento de las instalaciones y equipos de investigación.

Gagarin IV tiene cinco continentes de tierra firme con un relieve protagonizado por escarpadas cordilleras y profundos valles. Los continentes, que están separados por tres océanos —de Norte a Sur: Long, Central y Primor—, son los siguientes: Nueva Noruega (que ocupa la zona polar boreal del planeta, la más fría y seca), Castilla (ubicado en la zona templada septentrional), Argo (separado de Castilla por el mar Central y en una latitud similar), el pequeño Batar (el Lejano Oriente de Gagarin IV) y el continente Dover (cuya gran superfície se extiende por una amplia zona tropical, subtropical y templada del Occidente del Hemisferio Sur. Veamos a continuación un planisferio cartográfico de Gagarin IV tal y como aparece en un mapa instantáneo de tinta electrónica, monitorizado y cartografiado desde la órbita de este planeta por el ordenador central de una nave científica de la Federación…

Las naves interestelares clase ‘Gagarin’

La clase Gagarin es un tipo o serie de naves interestelares de la Federación de Planetas Unidos dedicadas fundamentalmente a la investigación científica a finales del siglo XXIII. En cuanto a su morfología y prestaciones, se trata básicamente de una versión aumentada, actualizada y mejorada de las antiguas y venerables naves científicas de la clase Oberth.

La función principal de estas naves es el estudio intensivo de planetas situados dentro de las fronteras de la Federación o territorios protegidos por ésta, razón por la cual el armamento del que disponen es muy limitado incluso en el aspecto meramente defensivo. De la clase Gagarin se llegaron a construir hasta una decena de naves, entre ellas la Grissom (en la imagen superior), que fue destruída en la órbita del planeta Génesis. La nave interestelar Gagarin es el “buque insignia” de esta clase homónima de naves científicas y está en servicio desde su construcción allá por la fecha estelar 2/1912.

Las principales características y dimensiones de la nave Gagarin son las siguientes:

• Longitud máxima: 148 metros; anchura: 103 m; altura, 59 m
• Masa en órbita: ~40.000 toneladas métricas
• Tripulación máxima: 78 (con capacidad para 10 pasajeros adicionales)
• Velocidad: warp 8 (máx.); warp 7 (crucero)
• Naves auxiliares: 3 transbordadores

Veamos, para finalizar, cómo es la nave Gagarin (de la clase Gagarin), de finales del siglo XXIII…

[Referencias principales de datos e imágenes:
The Red Admiral / Trekmania.net • memory-beta.wikia.com y elaboración propia]

Enlace relacionado:
El año de Yuri Gagarin • La Yuriesfera

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Paolo Nespoli (Milán, Italia, 1957), de la Agencia Espacial Europea (ESA), y Catherine Coleman (Charleston, Carolina del Sur, EEUU, 1960), de la NASA, inician la operación de acoplamiento del HTV2 desde el módulo acristalado Cupola de la ISS.

El brazo robótico, fijado al Nodo 2 de la ISS, se aproxima al carguero HTV2 (arriba en la imagen) momentos antes de capturarlo. A la derecha, el laboratorio japonés ‘Kibo’. La foto fue captada a través de una de las ventanas del módulo Cupola de la ISS.

El HTV2 ya ha sido capturado por el brazo robótico de la ISS. Acto seguido éste acoplará el carguero japonés al Nodo 2 del complejo orbital internacional para que la tripulación de la ISS (Expedición 26) pueda acceder a su carga.

Tres de los seis tripulantes actuales de la ISS —Paolo Nespoli (ESA), Catherine Coleman (NASA) y el comandante de la Expedición 26 Scott Kelly (NASA), de izquierda a derecha— descargan paquetes de víveres y equipos desde el interior del módulo presurizado del HTV2 una vez que éste fuera acoplado horas antes al Nodo 2 de la Estación.

A continuación, un par de infografías y unos cuantos enlaces relacionados en Ciudad futura… 

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[Infografía] El carguero orbital japonés HTV2 ‘Kounotori’
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[Infografía] Estado actual y cronología de la ISS
[Infografía] Los cargueros de la ISS
La Soyuz TMA-20, camino de la ISS tras un lanzamiento perfecto
Progress: Fruta fresca para la ISS
ISS: Cupola, en su sitio
Cupola: Una habitación con vistas para la ISS
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A continuación os presentamos una infografía del sistema japonés H-IIB/HTV con la que podréis haceros una idea de sus componentes, dimensiones y otros datos…

Infografía: (CC) Paco Arnau, 2011 / Ciudad futura [Fuente ppal.: JAXA]

+info sobre la misión:H-II Transfer Vehicle Kounotori (JAXA, English)
Lanzamiento del ‘Kounotori’ rumbo a la ISS (en Goefry en la Luna)
Lanzamiento H-IIB / HTV2 (en Eureka)

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[Infografía] Los cargueros de la ISS
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En 2011 celebramos el 50º aniversario del primer vuelo humano al espacio. El 12 de abril de 1961 el hombre salió por primera vez de su cuna terrestre y dio su primer paso —el primer gran paso para la humanidad— en el Cosmos. Yuri Gagarin, ciudadano soviético a bordo de la nave Vostok 1, se convirtió así en el primer ser humano que pudo disfrutar de una visión global de nuestro planeta azul. A lo largo de 2011 —y especialmente el día 12 de abril— se conmemora en todo el mundo este evento que supuso, indudablemente, un antes y un después en la historia de la humanidad. Ciudad futura no va a faltar a esta cita histórica y a tal efecto preparamos materiales especiales que compartiremos en la Red durante 2011, el año de Gagarin. [Ilustración: Paco Arnau / Ciudad futura • Clic en la imagen para ampliar]

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La Unión Soviética llegó a fabricar y lanzar cuatro tipos de naves capaces de transportar seres humanos al espacio. Las primeras fueron las míticas Vostok y sus variantes, las Vosjod. Después llegarían las robustas Soyuz, aún en servicio. En los años 80 se introdujo el sistema Burán, un gran transbordador espacial que sólo llegaría a volar en una ocasión y sin tripulación. Sin embargo, la cuarta nave sigue siendo una desconocida para la mayoría del público. Esta es la historia de la nave de Cheloméi.

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.
[Nota de los autores: En el mismo día de su publicación (11/01/2011) esta entrada —publicada simultáneamente en Eureka y en Ciudad futura con el mismo título e iguales contenidos— ha recibido el prestigioso Premio ED ('Experientia docet') a la excelencia en la divulgación científica. Nos congratulamos por ello y agradecemos a ED esta magnífica recompensa a nuestro trabajo].

La estrella de Cheloméi

En 1960, Vladímir Nikoláievich Cheloméi entraría a formar parte del selecto grupo de ingenieros responsables del programa espacial soviético de la mano de Nikita Jruschov. Su oficina de diseño, la OKB-52, pronto dejaría de ser un oscuro instituto de investigación especializado en la construcción de misiles de crucero para convertirse en todo un imperio aeroespacial a golpe de decreto. Puede que la intención del líder soviético fuese romper el monopolio en temas espaciales que ejercía la oficina OKB-1 del gran Serguéi Koroliov. O quizás sólo quería echarle una mano a su hijo, por entonces ingeniero de la OKB-52. Quién sabe. En cualquier caso, Cheloméi pronto pasaría a la acción proponiendo todo un programa espacial paralelo al de Koroliov. Cohetes gigantes, estaciones espaciales, raketoplanos… cualquier cosa parecía posible para el ambicioso Cheloméi.

LK-1 y LK-700

El 3 de agosto de 1964 Cheloméi lograría su primera gran victoria frente a Koroliov. Ese día, Jruschov decidió entregar sin previo aviso el programa de sobrevuelo lunar L1 de la OKB-1 para entregárselo a la OKB-52. Cierto es que el programa L1 de Koroliov preveía hasta seis lanzamientos de cohetes derivados del R-7 Semyorka para mandar una nave Soyuz alrededor de nuestro satélite, mientras que la propuesta de Cheloméi sólo necesitaba un lanzamiento de su nuevo y flamante lanzador pesado, el Protón (UR-500K / 8K82K). El proyecto se denominaría LK-1 (Lunni Korabl/Лунный Корабль, “nave lunar”) y tendría como objetivo enviar un cosmonauta a la Luna antes de 1967, a tiempo para celebrar así el 50º aniversario de la Revolución Socialista de Octubre.

Maqueta de la nave lunar LK-1. [Clic en la imagen para ampliar]

El diseño de la LK-1 era muy similar a la Apolo norteamericana, consistente en una pequeña cápsula cónica y un módulo de servicio. La cápsula, denominada simplemente “aparato de retorno”, VA (Vozvraschaemi Apparat / Возвращаемый Аппарат), sería la primera incursión de la OKB-52 en el diseño de un vehículo de este tipo. La masa de la LK-1 no superaría las cuatro toneladas, mientras que su diámetro máximo sería de 2,511 metros. La OKB-52 llevó a cabo innumerables pruebas para encontrar la forma óptima para la VA y que fuese capaz de soportar las temperaturas de una reentrada atmosférica a velocidades superiores a los 11 km/s, la “velocidad de escape” terrestre. Las características aerodinámicas de la VA serían superiores a las de la cápsula de la Soyuz (SA), cuya forma de campana estaba dictada por la necesidad de maximizar su volumen interno.

Pero la LK-1 no llegaría muy lejos. A finales de 1964 Jruschov es apartado del poder y Cheloméi pierde su principal apoyo político. Aunque se mantendrá como una de las grandes oficinas del programa espacial, ya nada volverá a ser lo mismo para la OKB-52. De entrada, el programa LK-1 es cancelado y devuelto a la oficina de Koroliov. La OKB-1 decidirá mantener el Protón como lanzador principal del proyecto, pero sustituyendo la LK-1 por una nave Soyuz modificada (7K-L1), conocida en Occidente bajo el sobrenombre de Zond.

Cheloméi no tira la toalla y propone en 1964 un programa de vuelo tripulado a la superficie lunar usando el cohete gigante UR-700. El proyecto sería una competencia directa al programa de alunizaje N1-L3 de Koroliov, en teoría el único que contaba con la autorización del gobierno soviético. Según los planes de la OKB-52 (por entonces renombrada TsKBM), el UR-700 mandaría a la Luna una nave LK-3 en una trayectoria directa, sin necesidad de pasar por la órbita terrestre o la lunar. La LK-3 pronto daría paso a la LK-700, más masiva. Ambos vehículos emplearían el mismo diseño de cápsula VA ideado para la LK-1, pero ampliado para soportar una tripulación de dos cosmonautas. La masa de la nave en la superficie lunar superaría las 17 toneladas (frente a las 15 toneladas del módulo lunar del Apolo), aunque la VA tendría una masa de sólo 3,1 toneladas al aterrizar (el módulo de mando del Apolo pesaba 5,3 toneladas una vez finalizada la misión). Lamentablemente, el programa UR-700/LK-700 jamás pasó de la fase de diseño previo y Cheloméi se quedó, una vez más, sin la posibilidad de mandar un hombre al espacio.

Proyecto Almaz: OPS, TKS y VA

A mediados de los años 60, mientras trabajaba en los programas LK-1 y LK-700, Cheloméi propuso otro proyecto no menos ambicioso: una estación espacial militar que pudiese espiar a los Estados Unidos. El proyecto recibió el nombre en código de Almaz (“diamante”), siguiendo la tradición de la OKB-52 de nombrar sus proyectos con nombres de piedras preciosas. A diferencia de los “fantasiosos” planes lunares, Almaz recibió muy pronto el apoyo incondicional de los militares soviéticos, temerosos de las capacidades del programa MOL de la Fuerza Aérea norteamericana.

Almaz era un proyecto ambicioso. La estación espacial (11F71) se denominaría OPS (Orbitalnaia Pilotiruemaia Stantsia / Орбитальная Пилотируемая Станция, ОПС, “Estación orbital tripulada”) y estaría equipada con un enorme telescopio Agat-1 (“ágate”). El Agat no era cualquier cosa. Con un espejo de dos metros de diámetro y 7,2 metros de focal, era una especie de Hubble de los años 60. Eso sí, apuntando en la dirección “equivocada”. Las OPS contarían también con pequeñas cápsulas automáticas (11F76) para enviar a la Tierra la película fotográfica con las preciadas imágenes captadas por la cámara ASA-43R del Agat. La estación debía tener un radar de apertura sintética para labores de espionaje en condiciones climatológicas o de iluminación poco favorables. Un cañón de 30 mm construido por la oficina de Alxánder Núdelman se encargaría de mantener alejados a los posibles satélites enemigos que quisieran inspeccionar la “fortaleza” espacial soviética. 

Ilustración/sección de una nave TKS en órbita; al fondo, una estación OPS Almaz.

Las OPS debían despegar a bordo de un Protón-K con tripulación. Para ello, Cheloméi decidió adaptar las cápsulas VA de las naves LK-1 y LK-700 al programa Almaz. La VA (11F74) estaría colocada en la parte delantera de la estación y tendría capacidad para tres cosmonautas. El problema era cómo acceder a la estación desde la cápsula. La solución adoptada por la oficina OKB-52 fue la misma que la propuesta para las cápsulas Gémini del programa MOL. La VA tendría una escotilla de acceso a través del escudo térmico, una solución arriesgada, pero factible según los cálculos de los ingenieros.

Puesto que la capacidad máxima del Protón-K en órbita baja era de unas 22 toneladas, la OPS sólo podía ser lanzada parcialmente equipada. Por lo tanto, habría que enviar naves adicionales con equipos y víveres para los cosmonautas. Estas naves (11F72) recibirían el nombre de TKS (Transportni Korabl Snabzhenia / Транспортный  Корабль Снабжения, ТКС, “nave de transporte y de servicio”) y también serían lanzadas con tripulación. Tendrían una masa al lanzamiento de 21,62 toneladas (17,57 toneladas en órbita) y estaban divididas en dos partes: un módulo de carga y propulsión (11F77) denominado FGB (Funktsionalno-Gruzovoi Blok/Функционально Грузовой Блок) y una cápsula VA. Con esa masa, las TKS eran en realidad pequeñas estaciones espaciales por méritos propios. Para aumentar el volumen habitable, se decidió instalar los tanques de combustibles hipergólicos en el exterior del FGB, una solución ingeniosa.

Lanzador Proton en la rampa de lanzamiento (misión 82LB7).
Arriba, la cápsula VA con la torre de escape ADU.

El FGB estaba equipado con dos motores DKS KRD-442 (11D442), de 447 kgf de empuje y con capacidad para encenderse hasta 100 veces durante un máximo de 2600 segundos. Incorporaba también cuatro grupos de cinco pequeños motores DPS para control de actitud. Cada uno de los veinte motores tenía un un empuje de 40 kgf. Además existían dos grupos de ocho motores DTS para ajustes finos y acoplamiento con un empuje de 1,2 kgf. Las TKS se debían acoplar al único puerto de atraque de la OPS, permitiendo equipar la estación y relevar las tripulaciones. El acoplamiento se podía efectuar de forma automática, usando el sistema de radar Iglá-1R (una variante del empleado en las Soyuz y Salyut) o manual. En este último caso, la tripulación se pondría a los mandos del TKS delante de un panel de control situado en la parte “trasera” del FGB, es decir, con la nave volando “al revés”. A diferencia de las Soyuz, donde la tripulación debe controlar el acoplamiento usando un periscopio, los cosmoanutas del TKS podrían supervisar la operación directamente mirando a través de una ventanilla diseñada a tal propósito. Estas naves de carga servirían además para elevar regularmente la órbita de la OPS y contrarrestar así el inexorable frenado atmosférico, además de encargarse del control de actitud de todo el complejo durante un periodo máximo de 90 días.

Pruebas de una nave TKS.

Aunque se las suele confundir con el programa TKS, las VA estaban diseñadas para ser independientes del resto de elementos del programa Almaz. Es decir, podrían regresar con la tripulación en cualquier momento dejando atrás el FGB o la OPS correspondiente. Por este motivo, la oficina de Cheloméi ideó una curiosa configuración para la nave, con los motores de frenado y maniobra orbital delante de la cápsula, en vez de estar situados en un módulo de servicio como mandan los cánones astronáuticos.

La cápsula VA resultante estaba dividida en tres partes:

• Una torre de escape para rescatar a los cosmonautas en caso de problemas durante el despegue denominada ADU (Avarinaia Dvigatelnaia Ustanovka / Аварийная Двигательная Установка). En caso de emergencia, los motores de combustible sólido del ADU se encenderían junto con los del TDU, generando 86 toneladas de empuje. Si la emergencia tenía lugar en la rampa, el sistema permitía alcanzar una altura mínima de 1,5 km, suficiente para desplegar los paracaídas. Esta torre se eyectaba durante el despegue.

• El compartimento con los motores de frenado orbital TDU (Tormoznaia Dvigatelnaia Ustanovka / Тормозная Двигательная Установка). Las cuatro toberas del TDU proporcionaban una Delta-V de 100 m/s, suficiente para iniciar la reentrada después de un vuelo orbital. El TDU también funcionaba con los motores del sistema de emergencia ADU para alejar la cápsula en caso de problemas.

• La cápsula propiamente dicha, formada por dos secciones cónicas de distinto ángulo. La sección frontal incluía el sistema de motores RSU a base de combustibles hipergólicos para controlar la cápsula durante la reentrada, tres paracaídas piloto y los cohetes de frenado para el aterrizaje. La sección posterior era la parte presurizada de la nave, con los sistemas de soporte vital para los cosmonautas. La VA incluía tres escotillas: una lateral (la principal, con una ventanilla) para el acceso de la tripulación en la rampa y su evacuación tras el aterrizaje, otra escotilla superior para ser usada en casos de emergencia (amerizajes, por ejemplo) y una última de 550 mm situada en el escudo térmico para acceder al FGB o a la OPS una vez en órbita. Dentro de la nave habían tres asientos Kazbek con amortiguadores y un ordenador Argón 12.

Una cápsula VA en su configuración orbital.

El diámetro máximo de la VA era de 2,79 metros y su forma había sido refinada gracias a los cálculos del prestigioso instituto TsAGI. Con el ADU, la masa de la VA al lanzamiento se aproximaba a los 7300 kg (4900 kg en órbita) y su longitud era de 10,3 metros. Tras la reentrada, la VA desplegaría tres paracaídas a una altura de 10 km, reduciendo su velocidad a unos 6,5 m/s. A 1-5 metros de altura, el altímetro de rayos gamma Kaktus daría la orden de encender un conjunto de cohetes de combustible sólido (basados en los empleados en la bomba FAB-3000) instalado en las líneas del paracaídas, permitiendo que la nave aterrizase en las estepas kazajas sin sobrepasar los 3 m/s. Este curioso sistema de aterrizaje recuerda al empleado por las sondas estadounidenses Spirit y Opportunity en Marte. El error a la hora de tocar tierra no debía ser superior a una elipse de 13×27 km. La VA podía traer de regreso desde la órbita tres cosmonautas y 50 kg de carga, o bien sólo 500 kg en una misión no tripulada.

Panel de control de una cápsula VA.

La parte más curiosa de la VA era su revolucionario escudo térmico. Construido a base de tela de silicio impregnada con sustancias ablativas, podía ser reutilizado hasta diez veces (¿quién dijo que una cápsula no puede ser reutilizable?).El sistema de soporte vital de la VA permitía mantener con vida a los astronautas durante 31 horas, aunque la cápsula sólo podría volar de forma autónoma unas tres horas después de separarse del complejo Almaz. Tiempo más que suficiente para regresar a la Tierra. Aunque en principio la tripulación no debía llevar ningún traje de presión, tras el accidente de la Soyuz 11 en 1971 se decidió equipar a los cosmonautas del VA con trajes Sokol-T.

Interior de una VA con los asientos de la tripulación frente al panel de control.

Vista del interior del habitáculo de la VA a través de una escotilla abierta.

Vista de tres cuartos del habitáculo presurizado de la VA; se distingue en rojo la zona de unión con la sección frontal de la cápsula con la escotilla de emergencia en caso de amerizaje.

Los vuelos Salyut

El programa Almaz parecía disfrutar de buena salud, pero en 1969 ocurrió algo inesperado. Ingenieros de alto rango de la OKB-1 de Koroliov —fallecido cuatro años antes— se reúnen en secreto con miembros de la OKB-52 para construir una estación espacial basada en las OPS del programa Almaz. La OKB-1 propone utilizar los sistemas de propulsión, energía y soporte vital de la nueva Soyuz en las OPS de Cheloméi, precisamente los sistemas que más retrasos acumulaban. De este modo se podría lanzar una estación espacial en muy poco tiempo. En vez de usar las VA, las tripulaciones viajarían a bordo de naves Soyuz. Tanto Cheloméi como Vasili Mishin (ingeniero jefe de la OKB-1/TsKBEM) se opondrán vehementemente a estas “negociaciones”. La prioridad de Mishin era el programa lunar N1-L3, mientras que para Cheloméi todo el proyecto no era más que un “robo” de la OKB-1. Pero el grupo de conspiradores decide jugársela y propone su idea al gobierno soviético. Contra todo pronóstico, el engendro OPS-Soyuz sale adelante bajo la denominación de “estación espacial de larga duración” o DOS (Dolgovremennaia Orbitalnaia Stantsia / Долговременная Орбитальная Станция, ДОС). El mundo las conocería como Salyut.

Estación Almaz-Salyut con una nave Soyuz acoplada.

A pesar de las estaciones DOS, el programa Almaz sigue adelante. El 16 de junio de 1970, el  Consejo de Ministros de la URSS autoriza el desarrollo del las OPS y TKS mediante el decreto Nº 437-160. Tres estaciones Almaz serían lanzadas en el periodo 1972-1976 “camufladas” dentro del programa civil Salyut (Salyut 2, Salyut 3 y Salyut 5). No obstante, las OPS serían canceladas en 1978 por las presiones del ministro de defensa Dmitri Ustínov, el eterno enemigo de Cheloméi. Pero las VA no morirían con las OPS. Las naves de TKS podían ser usadas como el complemento perfecto para las DOS, por lo que el programa siguió adelante. Entre 1975 y 1979 se realizaron con éxito varias pruebas del sistema de emergencia SAS-ADU en Baikonur, pero aún había que probar la idoneidad de la VA en una misión espacial real. Para este fin, en 1974 daría comienzo el proyecto 82LB72 para lanzar cápsulas VA de dos en dos mediante un curioso sistema en tándem empleando un sólo lanzador Protón-K.

El 15 de diciembre de 1976 se lanzarían las dos primeras VA a bordo de un Protón. Una vez en órbita, recibirían el nombre de Kosmos 881 y Kosmos 882. Tras completar una sola órbita, ambos vehículos realizaron una reentrada balística (8-9 g) sobre la URSS, aterrizando sin problemas. Después de tantos años, las VA de Cheloméi habían viajado por primera vez al espacio. Poco después, el 17 de julio de 1977 despegaría la primera TKS, Kosmos 929, cuya cápsula VA regresaría a la Tierra un mes más tarde.

Entre 1976 y 1983 se realizaron once lanzamientos de cápsulas VA, demostrando su efectividad en condiciones reales. La última de ellas, correspondiente a la TKS-3 (Kosmos 1443) recibiría la visita de los cosmonautas Vladímir Liajov y Aleksndr Aleksandrov mientras estuvo acoplada a la estación Salyut 7. Aunque en esa ocasión los asientos de la VA habían sido sustituidos por contenedores de carga, sería la única vez que una tripulación accedería al interior de una VA en el espacio. Sería lo más cerca que estuvo Cheloméi de ver hecho realidad su sueño antes de morir en 1984.

Ilustración de un cohete Protón-K con dos cápsulas VA superpuestas en la configuración 82LB72

Arriba: Instalación del sistema ADU en un vuelo 82LB72.
Abajo: Traslado a la rampa del lanzador Protón.

Numerosos cosmonautas se entrenaron para pilotar las VA/TKS, llegándose a realizar múltiples misiones simuladas en tierra usando el entrenador TDK-F74. Lamentablemente, ninguno pudo viajar al espacio a bordo de una VA. El programa languidecería lentamente hasta ser cancelado a mediados de los 80. El sistema de naves automáticas Progress —basadas en las Soyuz— hacían innecesarias las costosas TKS para abastecer las estaciones Salyut. Por otro lado, la introducción de las Soyuz-T, con una tripulación de tres cosmonautas, eliminó la ventaja en el número de cosmonautas transportados por la VA.

Los cosmonautas soviéticos G. Sarafanov, V. Romanov y V. Preobrazhenski con trajes espaciales Sokol-T y barbas crecidas después de pasar ocho días en el simulador terrestre de la VA • A la derecha: TDK-F74, un simulador terrestre de la cápsula VA.

Tras la caída de la URSS, las cápsulas VA serían conocidas en Occidente durante un tiempo con el apodo de Merkur. El origen de este nombre se debe a un malentendido que tuvo lugar durante una visita guiada a una de las instalaciones donde se almacenaban las VA realizada por un grupo de estadounidenses. El guía ruso del grupo diría de las VA  “son como vuestras Mercurio”, originando la confusión por culpa de una mala traducción. En realidad, Merkur no tiene ningún significado en ruso (Mercurio se dice Merkuriy).

El programa Almaz seguiría vivo hasta nuestros días de una forma bastante insólita, ya que los módulos FGB servirían de base para los módulos de la estación Mir. De hecho, el primer módulo de la estación espacial internacional, Zaryá, es un derivado del FGB de la TKS. Paradójicamente, el núcleo de la ISS debe su existencia al programa de Cheloméi.

En los años 90, la empresa Excalibur Almaz adquirió varias cápsulas VA y estaciones OPS para ser ofertadas en vuelos espaciales comerciales. Pese a que el futuro de esta compañía no está muy claro, podría ser la última oportunidad de resucitar esta venerable nave. Quién sabe, a lo mejor un día una VA modificada podría viajar alrededor de la Luna, tal y como imaginó Cheloméi hace casi medio siglo.

[Imágenes de esta entrada: Elaboración propia, OKB-52/TsKBM (URSS), Novosti Kosmonavtiki, Excalibur Almaz, Space Development Corporation]

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Referencias:
Eureka (http://danielmarin.blogspot.com/)
Sputnik and the Soviet Space Challenge, Asif A. Siddiqi (University Press of Florida, 2003).
The Soviet Space Race with Apollo, Asif A. Siddiqi (University Press of Florida, 2003).
“Almaznie Kosmonavti”, S. Shamsutdinov (Novosti Kosmonavtiki, nº12, 2000).
“Drugoi Korabl”, I. Afanasyev (Novosti Kosmonavtiki, nº9 y nº11, 2002; nº5, 2003).
“Chetvert veka Almazu”, I. Afanasyev, I. Marinin, S. Shamsutdinov (Novosti Kosmonavtiki, nº8, 1999).

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Vídeos relacionados:
http://www.youtube.com/watch?v=Q6bkq107neU
http://www.youtube.com/watch?v=-dJyo05AF_M
http://www.youtube.com/watch?v=srAB1vNfgT8
http://www.youtube.com/watch?v=Cdsh0Bjkhj4

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Entradas relacionadas en Ciudad futura:
Salyut 1: La primera estación espacial de la historia
(Entrada original en Amazings.es: Salyut 1: La primera estación espacial. Historia e Infografía)
Dossier Mir: 15 años de vida y trabajo en el espacio
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↑ La fórmula del volumen de R2D2

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↑ SiniesTron total

+info y trabajos del autor: nathanwpyle.blogspot.com

En abril de 1971 la URSS sumó un nuevo registro pionero en la carrera espacial a los muchos que ya tenía: el lanzamiento y puesta en órbita de la Estación Salyut 1, (Салют 1, “saludo” en ruso) la primera estación espacial digna de tal nombre, capaz de alcanzar la órbita de forma automática sin necesidad de tripulación y con capacidad para ser habitada en períodos prolongados así como para recibir naves tripuladas Soyuz mediante un sistema de cita espacial eficiente y un puerto de atraque. Hasta ese momento los registros de permanencia en el espacio se habían batido dentro del estrecho entorno de las cápsulas espaciales. [Clic en la imagen para ampliar]

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Paco Arnau / ciudad-futura.net • Amazings.es

La Estación Salyut 1 significó un gran salto adelante en la conquista del Cosmos allá por 1971. No obstante lo anterior el país y el pueblo soviéticos tuvieron que pagar un precio enorme e inasumible por ese vanguardista avance que supuso disponer por primera vez de un lugar para vivir, investigar y trabajar en espacio… Los primeros tripulantes del Salyut 1 (y los primeros de la historia en habitar una estación espacial), los cosmonautas y héroes de la Unión Soviética Georgi Dobrovolski, Vladislav Vólkov y Viktor Patsayev, tras cumplir su misión permaneciendo en la Estación Salyut 1 durante más de 23 días —batiendo el récord de permanencia en el espacio de la época— aterrizaron suavemente pero sin vida a bordo de su nave Soyuz 11 a causa de un escape en una válvula del Módulo de Descenso, lo que provocó su despresurización y fatales consecuencias en el que fuera el accidente espacial de mayor gravedad que ha sufrido hasta nuestros días el programa espacial soviético-ruso.

A partir de ese trágico evento, que enturbió el éxito pionero de elevar la primera estación espacial de la historia y provocó un aplazamiento momentáneo en los vuelos tripulados de la URSS, el programa Soyuz-Salyut continuó después de ese aciago 1971 hasta 1986, años en los que nuevas estaciones y naves (cinco Salyut más y casi una treintena de naves Soyuz con decenas de cosmonautas soviéticos y de otros países) emprendieron el camino de nuestra órbita batiendo uno tras otro nuevos registros y demostrando que son viables largos períodos de permanencia humana en microgravedad; consolidándose así la base sobre la que se asienta en la actualidad la presencia humana permanente en la ISS.  La última de esta serie de estaciones —el Salyut 7— estuvo habitada hasta 1986, el año en el que algo nuevo tomaría su relevo… 

Legado y actualidad del programa Salyut: la Mir y la ISS

Gracias a la experiencia acumulada en el programa soviético de estaciones unimodulares Salyut o DOS (Dolgovremennaia Orbitalnaia Stantsia / Долговременная Орбитальная Станция —ДОС—, “Estación orbital de larga duración” en ruso) y a la implementación de sucesivas mejoras en éstas (tales como la incorporación de más puertos de atraque para naves tripuladas o cargueros automáticos que incrementaban su capacidad para prolongar la estancia de los cosmonautas así como nuevos equipos) la URSS dio de nuevo un gran salto adelante con el lanzamiento en 1986 de un concepto de estación espacial tan novedoso como ambicioso: la Estación orbital Mir.

La Mir era un complejo multimodular basado en un módulo base de tipo DOS muy similar a los Salyut pero con la diferencia de que a éste se le irían añadiendo nuevos elementos mediante una configuración que posibilitaba el acoplamiento múltiple de módulos y naves mediante un nodo central con puertos de atraque en los tres ejes del Módulo Base. De esta forma la Mir llegó a disponer en su configuración definitiva de un total de siete módulos y la capacidad de recibir en múltiples puertos naves tripuladas Soyuz, cargueros automáticos Progress y hasta transbordadores espaciales; desarrollándose así decenas de nuevos programas de investigación tecno-científica y biomédica antes iniciados en las Salyut , así como misiones de cooperación internacional en el espacio (en las que también fue pionero el programa Salyut con el programa Intercosmos) en las que participaron muchos cosmonautas no soviéticos procedentes en su mayoría del área socialista europea de la época, Europa Occidental y Estados Unidos.

El balance de la Mir en 15 años no pudo ser más fructífero: 39 misiones tripuladas por un total de 104 cosmonautas de 12 naciones, un total de 111 lanzamientos de módulos y naves de servicio, miles de experimentos realizados, más de 11 toneladas de equipos científicos y tecnológicos de investigación y producción en órbita, 27 programas internacionales desarrollados y un largo etcétera… que forjaron a toda una generación de hombres y mujeres viviendo y trabajando en el espacio.

Ya en nuestros tiempos, el Módulo ruso Zvezda, centro neurálgico de la la Estación Espacial Internacional (ISS) —la sucesora de la Mir— también es un módulo DOS (DOS-8) basado en el diseño originario de la oficina OKB-1 (Опытное Конструкторское Бюро; transliterado del ruso: Opitnoye Konstructorskoye Biuro, “Oficina de diseños experimentales”) del ingeniero-jefe y padre del programa cosmonáutico soviético Serguei Koroliov, con una configuración básica muy similar al Salyut. Al igual que la Estación Salyut de la infografía que abre esta entrada el Módulo Zvezda de la ISS dispone de una amplia zona de trabajo y alojamiento para la tripulación donde se ubican los paneles y consolas de control y experimentos e, igualmente, de una esclusa frontal de acoplamiento-transferencia y de unas secciones posteriores de servicio con sistemas de soporte vital, comunicaciones, tanques de combustible y sistemas de propulsión de un módulo que, no lo olvidemos, es también una nave automática capaz de alcanzar su órbita con medios propios. El volumen habitable del Zvezda de la ISS es igualmente similar al del Salyut y su llegada a la órbita terrestre también fue posible (ya en el siglo XXI) gracias a un cohete Proton, un robusto y potente lanzador de diseño soviético de la década de 1960.

El futuro ya no es lo que era

Un par de reflexiones para finalizar: En honor a la verdad —y a la realidad— el trabajo gráfico que da pie a esta entrada no deberíamos considerarlo “histórico”. Mientras realizábamos la infografía de esta Estación orbital Salyut de 1971, a la vista de lo poco que han cambiado muchas cosas en estos extraños tiempos actuales y de que seguimos “viviendo de las rentas” —muy buenas rentas, por cierto— de tecnologías desarrolladas hace casi medio siglo en campos tan punteros como el aeroespacial, nos ha embargado un paradójico sentimiento de nostalgia de un futuro de grandes avances y progresos que no llegó y tampoco sabemos a ciencia cierta, al paso que vamos, si lo veremos llegar algún día.

Cuando el programa de estaciones Salyut estaba en pleno apogeo a finales de la década de 1970 aeronaves supersónicas comerciales como los Tupolev TU-144 soviéticos o los Concorde franco-británicos surcaban los cielos y podían atravesar el Océano Atlántico en algo más de tres horas… ¿cual es el registro ahora?, ¿cómo sería el mundo actual si en los años 60, cuarenta años después del vuelo del pionero estadounidense de la aviación Charles Lindberg sobre ese mismo océano, los registros de la aeronáutica comercial hubieran retrocedido visiblemente respecto a los logros de décadas pasadas?

Tanto el concepto y diseño de Estación orbital Salyut como las naves tripuladas y cargueros automáticos Soyuz y Progress, todos ellos puestos en marcha por la URSS en las décadas de 1960 y 1970, siguen siendo hoy en día —más de cuatro décadas después— la base del acceso y la permanencia humana en el espacio y, en el caso de la ISS, su garantía fiable y eficiente de soporte vital y continuidad.

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Referencias y enlaces relacionados:
Una estrella en órbita: las estaciones espaciales soviéticas (Eureka)
Estación orbital Mir: 15 años de vida y trabajo en el espacio (Ciudad futura)

Entrada original publicada en Amazings.es:
Salyut 1: La primera estación espacial. Historia e Infografía

Esta imagen cargada de simbolismos resume todo lo que deseamos
para los ciudadanos y amigos de Ciudad futura en el año 2011…

Soyuz (Unión) y Progress (Progreso) en la Estación Espacial Internacional sobre el Océano Pacífico en Octubre. [Clic en la imagen para ampliar. Foto: cortesía de la NASA]

Urano, ‘dios de los cielos’ en la mitología griega, es en la realidad un planeta gigante gaseoso azul situado a más de 3.200 millones de kilómetros de la Tierra. En esta ilustración, basada en fotos reales, lo vemos rodeado de sus principales lunas; de mayor a menor (tal como aparecen en la imagen aunque no son esas sus proporciones reales): Ariel, Miranda, Titania, Oberón y Umbriel. Estas cinco lunas eran los únicos satélites conocidos de Urano hasta la llegada de la sonda interplanetaria Voyager 2 en 1986. Los satélites más grandes son Titania y Oberón, ambos con poco más de 1.500 km de diámetro, aproximadamente la mitad del tamaño de nuestra Luna. Al contrario que en el caso de otros cuerpos del Sistema Solar los nombres de las lunas de Urano no están tomados de la mitología greco-romana, sino de personajes de obras literarias del gran William Shakespeare y del poeta, también británico, Alexander Pope. [Ilustración: NASA/JPL, basada en fotos captadas en 1986 por el Voyager 2]

Con un diámetro (51.118 km) que casi exactamente cuadruplica el de la Tierra (12.757 km) y similar al de Neptuno (49.575 km), Urano es uno de los cuatro planetas gigantes del Sistema Solar junto con Júpiter, Saturno y el citado Neptuno. Al igual que ellos Urano dispone de un sistema de satélites propio de los que conocemos al menos 27. A pesar de todos estos datos se podría decir que Urano y sus satélites son quizá los “grandes desconocidos” de nuestro entorno cósmico más cercano (en magnitudes astronómicas). Para paliar tal impresión os hemos mostrado este montaje gráfico, basado en fotografías reales enviadas por la sonda interplanetaria (ahora interestelar) Voyager 2 en 1986, única sonda terrestre que ha llegado hasta Urano y sus lunas…

Trayectoria interplanetaria de las naves Voyager 1 y 2 (1977-1989).
[Clic en la imagen para ampliar. Infografía: Paco Arnau (2000) / Ciudad futura]

El Voyager 2, lanzado desde Cabo Cañaveral por la NASA en sus “buenos tiempos” (1977), alcanzó Urano hace ya prácticamente 15 años, en 1986, y posteriormente Neptuno en 1989; todo ello gracias a una maniobra de aceleración y corrección de trayectoria que, aprovechando el campo gravitatorio de Saturno, fue efectuada en 1981 [véase al respecto nuestra infografía sobre su trayectoria interplanetaria].

En el espectro cromático que pueden captar nuestros ojos Urano muestra un color azul verdoso más uniforme y menos saturado que el intenso azul de Neptuno o el de la propia Tierra. Urano tiene además un sistema de anillos orbitales, aunque éste es mucho más tenue que el de Saturno; razón por la que no es visible en nuestro espectro visual desde la lejanía. Pero eso tiene remedio gracias a la ciencia y a la tecnología…

La imagen inferior en falso color —captada en 1998 por el telescopio orbital Hubble— nos “descubre” esos anillos así como las nubes y dinámicas atmosféricas de Urano gracias a una cámara espectrométrica (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer). Otra de las peculiaridades de Urano es la gran inclinación de su eje de rotación en relación con el plano de su órbita: da vueltas al Sol (una órbita cada 84 años terrestres) prácticamente “tumbado”, tal y como se puede apreciar en la imagen. Aparte de los anillos en esta imagen se pueden observar sistemas nubosos, alguno más grande que nuestra Luna, desplazándose a una velocidad aproximada de 500 km/h (las áreas de tono más rojizo), así como nueve de los satélites de este “discreto” gigante del Sistema Solar. [Créditos de la imagen inferior: Erich Karkoschka (Universidad de Arizona) y NASA]

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En abril de 1971 la URSS sumó un nuevo registro pionero en la carrera espacial a los muchos que ya tenía: el lanzamiento y puesta en órbita de la Estación Salyut 1, (Салют 1, “saludo” en ruso) la primera estación espacial digna de tal nombre, capaz de alcanzar la órbita de forma automática sin necesidad de tripulación y con capacidad para ser habitada en períodos prolongados así como para recibir naves tripuladas Soyuz mediante un sistema de cita espacial eficiente y un puerto de atraque. Leer más…

Ver la entrada completa en Amazings.es: Salyut 1: La primera estación espacial de la historia’

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Ilustración e infografía de la nave Soyuz

Cuando el milanés Paolo Nespoli —cosmo-astronauta italiano de la Agencia Espacial Europea nacido en 1957— abrió el pasado 17 de diciembre el estor que suele cubrir el ojo de buey contiguo a su asiento de la nave Soyuz TMA-20, debió quedar impactado a pesar de ser un veterano en su segundo vuelo espacial (STS-120 Discovery en 2007). Después de que la Soyuz alcanzara nuestra órbita surcando el cielo a una velocidad de 28.000 kilómetros por hora camino de la ISS, Nespoli miró por la ventanilla y no pudo evitar la tentación de echar mano a su cámara y disparar una foto, ésta misma que podéis ver aquí y ahora. Como podemos comprobar en la ‘Ficha de vuelo’, disponer de un “asiento de ventana” en una Soyuz implica no ser el comandante de esta prodigiosa, robusta y fiable nave rusa de diseño soviético: su puesto de mando es el asiento central frente al panel de control… pero ser ingeniero de vuelo indudablemente también tiene sus ventajas… deslumbrantes ventajas. [Foto: Roscosmos • Infografías: ciudad-futura.net]

P.s.— A partir de ahora ofreceremos a nuestros ciudadanos y amigos un nuevo servicio: fichas de los vuelos cosmonáuticos (en principio tripulados), que iremos actualizando a medida que se realicen; fichas con los datos básicos y emblemas de cada misión así como de sus integrantes, incluyendo su cargo, agencia, nacionalidad y posición a bordo. La que aparece sobre estas líneas es la primera de estas “tarjetas de embarque”, que —como no podría ser de otra forma— es de una misión Soyuz, la reciente TMA-20 (Expedición 26 de la ISS). No satisfechos con esto, y por el mismo ‘precio’, añadimos también una infografía con las naves acopladas a la ISS a fecha de hoy…

[Fuente principal de los datos: Eureka]

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