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Lunes, 23 junio 2014
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (343): E-6M, Object (Luna)

E-6M, Object (Luna)

 

Sonda; País: URSS; Nombre nativo: Луна

 

Las misiones de alunizaje automático llevadas a cabo con la sonda E-6 fueron en general decepcionantes, ya fuera debido a fallos de lanzamiento, de abandono de la órbita terrestre, de trayectoria hacia la Luna o del aterrizaje propiamente dicho. De las 11 misiones lanzadas entre enero de 1963 a diciembre de 1965, ninguna obtuvo éxito de forma completa.

 

Un estudio de los fracasos acaecidos indicó que uno de los problemas había sido la ausencia de suficientes sistemas redundantes que suplieran a los que fallaban en vuelo, una situación inevitable debido a la falta de capacidad de carga de los cohetes. Ante dicha situación, Koroliov decidió trasladar la construcción de las siguientes sondas al centro de Babakin, que efectuó algunas modificaciones en el diseño de los vehículos lunares. Así, se instaló en ellos un nuevo sistema de guiado propio, así como un sistema de amortiguación más avanzado que diera mejores perspectivas de éxito durante el alunizaje. El resto de la sonda E-6 sería idéntico a sus predecesoras.

 

Con estos cambios, la sonda producida por Babakin recibiría la designación E-6M (mejorada). Con sus 1.583 kilogramos al despegue, la nave era esencialmente un cuerpo central cilíndrico de 2,7 metros de alto donde se albergaba el instrumental indispensable para controlar el vuelo. Adosados a los lados de este cilindro se agrupaban dos paquetes que contenían el altímetro radar y los sensores de orientación en ruta. Sobre el cuerpo central descansaba una esfera en cuyo interior se hallaba la cápsula de aterrizaje. En la base de la cosmonave se encontraba un módulo cónico con todo lo necesario para mantener el curso y frenar la cápsula durante el descenso. El módulo propulsivo tenía un motor principal KTDU-5A (S5.5) y varias toberas de ajuste y giro estabilizador. El motor retrocohete, por su parte, debía funcionar hasta poco antes de alcanzar la superficie lunar, momento en el cual una pértiga de 5 metros de largo haría contacto con el suelo y transmitiría la orden de apagado. El altímetro radar sería utilizado para conocer la situación de la nave en todo momento y para ordenar el encendido del motor a unos 75 kilómetros de altitud respecto al suelo lunar.

 

La primera E-6M fue lanzada el 31 de enero de 1966, desde Baikonur, a bordo de un cohete 8K78M, muy pocos días después del fallecimiento de Koroliov. El éxito de la maniobra de lanzamiento fue evidenciado cuando se anunció su existencia con el nombre de Luna-9 (E-6M-202). En efecto, el ingenio desgranaría a la perfección todos los pasos de su trayectoria translunar.

 

Habiéndose completado el viaje sin anomalías aparentes, incluyendo la habitual corrección de trayectoria, la nave empezó a maniobrar, reorientándose correctamente cuando sólo quedaban 8.300 kilómetros para alcanzar la superficie, en el Oceanus Procellarum. A unos 75 kilómetros de altitud, una vez dada la orden de encendido del retrocohete, el instrumental no necesario adosado al cuerpo principal fue separado y abandonado. Habían transcurrido 79 horas de viaje.

 

Cuando el extremo de la pértiga de control (una especie de sonda de contacto) golpeó el suelo, el motor dejó de funcionar y la cápsula de descenso fue separada del resto de la nave. Eran las 18:45 UTC del 3 de febrero de 1966, y la pequeña cápsula (de 60 centímetros de diámetro y 100 kilogramos de peso) aterrizaba sin problemas, convirtiéndose en el primer enviado activo de la Humanidad sobre nuestro satélite. El punto de aterrizaje, considerado como la primera base lunar de la Historia, quedó situado a 7,1 grados latitud Norte, 64,3 grados longitud Oeste. El envoltorio esférico protector de la cápsula se abrió a continuación como los pétalos de una flor mecánica, se extendieron varias antenas y la Estación Lunar Automática, tal como la bautizaron los soviéticos, empezó a transmitir. Sólo podría hacerlo durante el tiempo que duraran sus baterías (dos días), así que no había tiempo que perder.

 

[Img #20618]El vehículo disponía de cuatro antenas transmisoras, instaladas en las carcasas de los cuatro "pétalos" abiertos, y otras tres únicamente receptoras. En el interior se agrupaba diverso equipo electrónico y experimental, calculadoras, programadores, baterías, transmisores, etcétera. De la parte superior sobresalía una cámara que podía rotar sobre sí misma completamente, con una libertad de giro de hasta 360 grados que permitía la obtención de imágenes panorámicas de la superficie lunar. La cámara podía enfocar perfectamente objetos situados a más de 2 metros del objetivo y realizar panorámicas en algo más de hora y media. Efectuada la toma de fotografías, éstas serían enviadas a la Tierra previa transformación en señales adecuadas para su recepción. La cámara tenía una resolución media de unos 2 milímetros.

 

La primera imagen de la Luna fue tomada el 4 de febrero, a la 1:50 UTC. Para permitir un estudio más exacto de las fotografías recibidas en la Tierra, la nave poseía cuatro patrones de brillo estándar, idénticos a los que se conservaban en el punto receptor. Tres espejos colocados cerca de la cámara permitían obtener perspectivas diferentes con el mínimo movimiento. Una a una, las fotografías empezaron a llegar a nuestro planeta, mostrando un paisaje tan fantasmal como desoladoramente real. El Luna-9 había demostrado que el aterrizaje era posible, que las naves procedentes de la Tierra no quedarían sepultadas bajo metros y metros de una supuesta espesa capa de polvo, y que lo que allí encontraran, aunque yermo e inerte, era accesible y maravilloso. En sólo unas horas, uno de los sueños del Hombre, la visita a nuestro satélite hermano, se había convertido en realidad.

 

El resto de experimentos del Luna-9 entró en funcionamiento de forma casi inmediata, entre los cuales se puede destacar la medición de la radiación recibida por el suelo a consecuencia del continuo bombardeo de rayos cósmicos. Las baterías, desgraciadamente, se agotaron el día 6 de febrero, momento hasta el cual se habían logrado llevar a cabo un total de tres sesiones fotográficas, totalizando más de 8 horas de transmisión.

 

El lugar del alunizaje fue interpretado como la base de un pequeño cráter. La posición definitiva de la cápsula después de golpear el suelo quedó ligeramente inestable y esto produjo un pequeño movimiento de la sonda durante una de las sesiones fotográficas. Como beneficio adicional, el inesperado desplazamiento propició una fotografía estereográfica. La toma de fotos en días sucesivos posibilitó la obtención de imágenes de la misma zona iluminada bajo distintos ángulos de luz solar, circunstancia que permitió especular sobre el tamaño de las rocas y piedras que se hallaban distribuidas alrededor de la cápsula.

 

El Luna-9, en definitiva, proporcionó las primeras fotografías tomadas desde la superficie de otro cuerpo del Sistema Solar que no fuese la Tierra. Llegaron a nuestro planeta de forma casi instantánea, a la velocidad de la luz, y en su camino fueron interceptadas por el radiotelescopio de Jodrell Bank, en Gran Bretaña. El descubrimiento de que el formato de transmisión era parecido al utilizado por las agencias de prensa (sistema facsímil), facilitó enormemente la tarea de descodificarlas y darlas a conocer incluso antes de que lo hiciese la propia agencia oficial soviética TASS. América volvió a sorprenderse ante el poderío tecnológico de su rival.

 

La aventura del Luna-9 tranquilizó en gran medida a los científicos que aún no veían clara la posibilidad del alunizaje tripulado. La noticia de la naturaleza compacta del suelo selenita fue muy bien acogida por los técnicos de la empresa Grumann, los constructores del Módulo Lunar americano. Era desde luego una nueva primicia que sería necesario añadir a la ya larga lista de logros soviéticos. La espectacular y exitosa conclusión de la misión, cumplido el objetivo del primer aterrizaje suave de una nave terrestre, propició una mayor y sorprendente apertura informativa con respecto a Occidente. Con un detalle sin precedentes, y después de tantos fracasos ocultados a la opinión pública, los historiadores descubrieron en profundidad la estructura y el plan de vuelo de la cosmonave que revolucionaría el concepto que hasta entonces teníamos de la Luna.

 

Una vez logrado el alunizaje con éxito, la URSS desvió su atención hacia otra tarea esencial para su programa tripulado: cartografiar la superficie del satélite. Para ello sería necesaria una sonda situada alrededor de la Luna y equipada con cámaras adecuadas. Esa tarea fue encargada a una modificación de las sondas E-6, que se llamarían E-6S. No sería hasta que este objetivo fuese cubierto que se volvería a lanzar una sonda hacia la superficie.

 

[Img #20619]

 

A la sazón, el vuelo de la segunda y última E-6M se inició en parte debido a un interés por paliar la creciente gloria de las sondas Surveyor de la NASA, cuyo primer ejemplar había también alunizado con gran éxito, robando los titulares de los periódicos.

 

La nueva E-6M sería bautizada como Luna-13, y partió desde Baikonur el 21 de diciembre de 1966, a bordo de un cohete 8K78M. Abandonada la órbita de espera inicial, la sonda fue inyectada en una trayectoria de escape, mientras que la acostumbrada corrección de curso se efectuaría el 22 de diciembre. Dos horas antes del alunizaje, la cosmonave se orientó según lo previsto para que el retromotor desempeñara correctamente su función, y apenas 2 minutos antes de alcanzar el punto de destino, hizo ignición. De esta manera, siguiendo el procedimiento empleado por su antecesora, el Luna-13 se posaba sobre la superficie lunar, en algún lugar del Oceanus Procellarum (Océano de las Tempestades), entre los cráteres Seleucus y Craft. Era el 24 de diciembre. Las coordenadas selenográficas resultaron ser 18,9 grados latitud Norte, 62 grados longitud Oeste.

 

Consumado el alunizaje (que se efectuó a las 18:01 UTC), la cápsula esférica abrió los "pétalos" mecánicos que conformaban su hemisferio superior, dejando paso al despliegue de antenas y otros apéndices. Las principales diferencias entre el Luna-13 y el Luna-9, una vez situado sobre la superficie lunar, eran escasas pero importantes: el Luna-13 incorporaba una antena receptora más (hasta un máximo de cuatro), extendidas todas ellas fuera del cuerpo de la plataforma instrumentada, la cámara de TV tenía junto a ella un nuevo sensor de radiación, y se albergaban en el interior de la estructura cuatro radiómetros infrarrojos y un dinamógrafo. Además, tras el contacto lunar, la sonda extendería dos brazos telescópicos que se apoyarían sobre el suelo, efectuando una cierta presión (23 kg/m2) sobre él para medir su resistencia. En los extremos de los brazos (de unos 150 centímetros de longitud) se había instalado un densitómetro de radiación, tres sensores SBM 10M y un penetrómetro.

 

La cámara realizó dos tomas panorámicas del entorno y varias imágenes individuales y estereoscópicas del fantasmagórico paisaje. El equipo de transmisión necesitaba más de una hora y media para enviar este tipo de imágenes a la Tierra. El sistema podía tomar fotografías inclinando la cámara hasta un máximo de 30 grados respecto a la vertical. La primera obtenida fue transmitida el mismo día de Navidad. Sería el inicio de una serie sucesiva de tomas realizadas bajo diferentes ángulos de iluminación.

 

Los experimentos de a bordo funcionaron perfectamente hasta el 30 de diciembre de 1966. En ese momento las baterías debieron agotarse. Hasta entonces se habían obtenido resultados interesantes, como el cálculo de la densidad del suelo lunar, estimada en 1 gramo por centímetro cúbico. Las mediciones, llevadas a cabo por el penetrómetro a presión, podían aplicarse genéricamente hasta profundidades situadas entre los 10 y los 30 centímetros. Pudo así comprobarse que las características mecánicas del suelo lunar son parecidas a las de su homónimo terrestre pero que su densidad es notablemente inferior. La radiactividad superficial era, además, mínima, y eso despejó cualquier preocupación que pudieran tener los constructores del módulo lunar soviético, el LK.

 

Las fotografías recibidas mostraron con detalle el solitario paisaje alrededor de la cápsula, incluyendo el motor de frenado que se había desprendido poco antes del alunizaje. El sistema, además de panorámicas, pudo obtener imágenes estereoscópicas que daban sensación de profundidad. Otra serie de experimentos constataría que aproximadamente el 25% de las partículas que impactan sobre la superficie lunar son "reflejadas" de nuevo hacia el espacio.

 

El Luna-13 cerró con su misión toda una generación de sondas de alunizaje. En su relevo llegarían otros sistemas mucho más sofisticados y pesados, que precisarían un cohete mayor, capaces incluso de recoger muestras del suelo lunar y llevarlas a salvo de regreso a la Tierra.

 

 

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

Luna-9 (E-6M No. 202)

31 de enero de 1966

11:41:37

8K78M (U103-32)

NIIP-5 LC31

1966-6A

Luna-13 (E-6M No. 205)

21 de diciembre de 1966

10:17

8K78M (N103-45)

NIIP-5 LC1

1966-116A

 

 

 

 

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