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Miércoles, 17 abril 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (73): Mars (Object 1M)

Mars (Object 1M)

Satélite; País: URSS; Nombre nativo: Марс

Las noticias de que la NASA preparaba una misión a Venus espolearon a Koroliov. En noviembre de 1958, el ingeniero jefe soviético empezó a pensar en una misión hacia este mundo que permitiese competir con los planes interplanetarios americanos (Pioneer). De la misma manera, una sonda semejante podría ser lanzada hacia Marte en septiembre de 1960.

Tomada la decisión, la División de Matemática Aplicada del Instituto Matemático de la Academia de las Ciencias de la URSS finalizó en agosto de 1959 un intenso análisis sobre la dinámica del viaje de una sonda interplanetaria hacia Marte y Venus. Entre las conclusiones obtenidas, destacó que sería necesario dotar al lanzador con una etapa "de escape" que permitiera acelerar hasta la velocidad adecuada una vez alcanzada la órbita terrestre.

Según el calendario previsto, se podría intentar una primera visita de sobrevuelo de Marte en septiembre de 1960, y de Venus en enero de 1961. La sonda marciana pesaría unos 500 Kg y la venusiana unos 800 Kg. Ello obligaría a poner a punto una nueva versión del misil 8K71, el llamado 8K78 (ya en desarrollo desde principios de año), capaz de colocar en órbita baja entre 7 y 9 toneladas, incluyendo la etapa de propulsión "de escape".

El OKB-1 de Koroliov, por su parte, empezó a diseñar los dos tipos de sonda, la Object 1M (Marte) y la Object 1V (Venus). Ambos vehículos tendrían como objetivo estudiar el ambiente interplanetario, certificar el funcionamiento de equipos que asegurasen las comunicaciones a largas distancias, y sobrevolar el planeta de destino, fotografiándolo, enviando quizá una cápsula a su superficie.

El OKB-1 se encargó de la construcción de las sondas, mientras que los instrumentos científicos los proveyeron diversos institutos dependientes de la Academia de las Ciencias de la URSS, supervisados por M.V. Keldysh.

El 15 de marzo de 1960, Keldysh aprobaba el documento que describía las características definitivas de las sondas marcianas (1M). Los objetivos de tales misiones debían ser el sobrevuelo del planeta y fotografiar su superficie desde distancias de 5.000 a 30.000 Km (las sondas a Venus, en cambio, deberían impactar contra el planeta). Se esperaba también observar Marte en el espectro infrarrojo y ultravioleta. En abril, una vez finalizados los estudios de trayectoria, se estableció el 27 de septiembre como la fecha ideal para un lanzamiento hacia nuestro vecino rojo.

[Img #13072]
Dado el carácter desconocido del medio interplanetario, quienes idearon a estas naves tuvieron que enfrentarse con un reto formidable plagado de dificultades técnicas. Su objetivo final, sobrevolar el planeta, no había sido la meta original: los científicos habían querido depositar una cápsula sobre la superficie de Marte, y para ello se realizaron diversas pruebas en tierra. Así, se modificó un cohete R-11 (R-11A-MV) para enviar una cápsula a 50 Km de altitud y ensayar su reentrada atmosférica y su frenado final mediante paracaídas. El gran problema era la incertidumbre existente sobre las características de la atmósfera marciana, en especial su densidad, presión, composición y temperaturas. Sin esta información (como tampoco la posición exacta del planeta en cada instante) sería muy difícil acertar en el diseño de la cápsula para garantizar su supervivencia, de modo que este objetivo fue finalmente descartado y sustituido por un simple sobrevuelo.

La estructura de la 1M se vio modificada por esta decisión. El cuerpo, estabilizado en sus tres ejes gracias a diversos sensores estelares y solares, además de giroscopios, estaría equipado con varios instrumentos científicos que sustituirían a la cápsula, incluyendo un magnetómetro, un radiómetro infrarrojo, un detector de partículas cargadas, un sensor de micrometeoritos, una cámara de televisión para imágenes fijas y un espectrorreflectómetro (para detectar signos de materia orgánica en la superficie del Planeta Rojo). Todos los instrumentos quedaron montados en el exterior de la estructura de la sonda excepto la cámara, que funcionaría desde dentro de un compartimiento presurizado. Un sensor se encargaría de detectar la presencia de Marte y de ordenar a la cámara el inicio de la sesión fotográfica. La película, una vez revelada, sería escaneada y enviada a la Tierra vía radio.

Exteriormente, el aspecto de la sonda 1M era sencillo: un cilindro de 105 cm de diámetro y 2 metros de largo, unido a un par de paneles solares (2 metros cuadrados en total). El cilindro era la zona presurizada (pensada para el correcto funcionamiento de los sistemas electrónicos y las baterías de plata-zinc), unida a una antena parabólica de 2,33 metros de diámetro para las comunicaciones. Un motor de propergoles líquidos (ácido nítrico y dimetilhidracina) se encargaría de las correcciones de curso. Con él, el peso total final alcanzaría los 650 Kg.

[Img #13071]
Próximos a la ventana de lanzamiento hacia Marte, los ingenieros tuvieron que superar innumerables dificultades técnicas, algunas de las cuales pusieron de manifiesto anomalías que no hubo tiempo de corregir. A pesar de todo, Koroliov decidió que valía la pena arriesgarse, e intentar ser el primero en llegar a Marte, porque durante la siguiente ventana, muy probablemente, deberían enfrentarse a la competencia de la NASA.
La ventana (durante la cual Marte se encontraba en la posición óptima para un viaje de bajo consumo y máxima carga útil) se abrió en septiembre de 1960, pero el instante más adecuado quedó establecido entre los días 20 y 25. De consumarse el lanzamiento, la primera 1M alcanzaría su objetivo en abril de 1961.

Por desgracia, la ventana ideal no pudo ser utilizada. Diversos problemas obligaron a un sustancial retraso. Por un lado, la nueva estación de seguimiento de Yevpatoria, en Crimea, no fue inaugurada hasta el 26 de septiembre (aunque no podrá considerarse operativa hasta varios meses después). Por otro, una de las tres sondas 1M que estaban siendo preparadas para la misión reveló un fallo en su cámara, con lo que debió ser reparada. El paso de las jornadas, entonces, resultará ser fatal. Con el empeoramiento de la posición de Marte y la consecuente reducción de la carga útil que el cohete 8K78 podía transportar para alcanzar el destino previsto, los técnicos se vieron obligados a reducir la masa de la sonda. La cámara fue la primera sacrificada (algunas fuentes hablan de la exclusión del espectrorreflectómetro, que habría sido probado en las cercanías de Baikonur sin que fuera capaz de detectar vida en la zona).

De un modo u otro, y con los tres barcos que servirían como repetidores de comunicaciones desplegados en el Atlántico desde agosto, la primera 1M despegó finalmente desde el cosmódromo de Baikonur el 10 de octubre. Pero el cohete 8K78 no funcionará bien. La adición de una etapa más en la cúspide del vector reprodujo antiguos problemas, y la vibración sufrida por la etapa Blok I durante el funcionamiento de la Blok A provocó daños importantes en el sistema de control de la primera. Cuando se activó, la desviación ya superaba los 7 grados permitidos (a los 309 segundos del despegue), con lo que sus motores recibieron la orden de pararse a los 13,32 segundos de funcionamiento. La parada propició la caída y destrucción del vehículo y su carga sobre Siberia.

Sólo las estaciones de escucha estadounidenses supieron que la primera sonda marciana había fallado. Tendrían que transcurrir tres décadas antes de que los soviéticos reconocieran lo sucedido.

Ante la premura impuesta por el inminente cierre de la ventana de lanzamiento, los técnicos prepararon para el despegue la segunda sonda 1M, la cual partió desde Baikonur el 14 de octubre de 1960.  Jrushchov esperaba en Nueva York, en las Naciones Unidas, la buena noticia del lanzamiento, pero ésta no llegó. En esta ocasión, el motor 8D715K de la etapa Blok-I de su cohete se negó a encenderse, de modo que tanto el vector como su carga acabaron reentrando en la atmósfera y quemándose en ella. Según la telemetría, una fuga en una válvula del oxígeno líquido congeló el queroseno en la entrada de la bomba, impidiendo su funcionamiento. Aún quedaba una tercera sonda 1M lista para el despegue, junto a su cohete lanzador, pero la investigación de lo sucedido se prolongó y Koroliov decidió finalmente cancelar la misión. La URSS tendría que esperar a una próxima ventana de lanzamiento para intentar viajar hacia Marte.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

1M No. 1 (AMS Mars)

10 de octubre de 1960

14:27:49

8K78 (L1-4M)

NIIP-5 LC1

-

1M No. 2 (AMS Mars)

16 de octubre de 1960

13:51:03

8K78 (L1-5M)

NIIP-5 LC1

-




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