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Viernes, 31 enero 2014
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (251): E-6, Object (Luna)

E-6, Object (Luna)

Sonda; País: URSS; Nombre nativo: Луна

Concluida la serie de sondas lunares E-3 (Ye-3), la URSS empezó a preparar  su siguiente asalto al satélite. Dado que las E-4 ya habían sido canceladas, se delineó una serie llamada E-5, consistente en una nave equipada con la mínima instrumentación, cuyo objetivo consistiría en el impacto del cohete portador contra la Luna y la entrada en órbita de la sonda. Utilizando un vector 8K72 ya disponible, podría lanzarse entre octubre y diciembre de 1960. Una sonda más avanzada, denominada E-6, intentaría el primer alunizaje poco después, utilizando también un cohete 8K72 o un 8K73 (aunque este último no llegaría a construirse por dificultades en el motor RD-109 de su etapa superior, responsabilidad de Glushko). También se empezaron los trabajos de definición de otro programa más: el E-7, pensado para orbitar la Luna y levantar mapas de su superficie.

Sin embargo, ni la E-5 ni la E-6, en su primera configuración, llegarán a fructificar debido a la crónica falta de cohetes lanzadores, algunos de ellos desperdiciados en los repetidos fallos sufridos por las sondas lunares de primera generación. Con el paso de los meses, y con los avances estadounidenses resonando en los medios de comunicación de todo el mundo, los soviéticos decidieron dar un salto adelante y desarrollar aún más las E-6, que deberían poder girar alrededor de la Luna e incluso posarse sobre su superficie con mayores garantías de éxito. Su sofisticación y masa, no obstante, obligaron a utilizar un cohete más potente, el 8K78, ya empleado para los vuelos a Marte y Venus, básicamente el 8K72K utilizado para enviar cosmonautas al espacio, unido a una etapa superior adicional. El 8K78 será bautizado mucho más adelante con el nombre de Molniya.

El grupo OKB-1 dirigido por Koroliov sería el encargado de la construcción de esta nueva serie de sondas, las Object E-6. Mucho más complicadas que sus antecesoras, su objetivo sería, como se ha dicho, posarse sobre la Luna u orbitar a su alrededor, y enviar después imágenes de la superficie. Para ello se usaría un vehículo que se dividiría en dos secciones: el módulo de servicio (con un retrocohete), y el módulo instrumental (adaptado en función de los objetivos de la misión). El primero podría servir para posibilitar el alunizaje suave o, por el contrario, para frenar una carga mayor y colocarla en órbita alrededor del satélite.

Las sondas de segunda generación emplearían además lo que se llama órbita de aparcamiento, ya utilizada repetidamente en el transcurso del programa Ranger americano y durante los vuelos Mars y Venera. Este tipo de órbita precisaba el reencendido de la etapa superior o dedicar una etapa completa para llevar a cabo este importante evento. Los Estados Unidos optaron por la Agena, con capacidad de reencendido; los soviéticos añadirían en cambio un tercer escalón a su lanzador.

La primera E-6 (E-6-2) partió desde Baikonur el 4 de enero de 1963. La misión fue inicialmente un misterio para Occidente. El cohete efectuó correctamente la fase inicial del viaje, colocando a su carga en la órbita baja prevista, pero después, nada más ocurrió. Su etapa superior no se encendió, y quedó anclado en su órbita de aparcamiento de 151 kilómetros por 151 kilómetros. Las autoridades no dieron información del fracaso ni identificaron la naturaleza del vehículo, así que el RAE británico bautizó el intento como Sputnik-25. Un fallo en un transformador eléctrico había evitado que la etapa superior hiciera ignición, impidiendo la inyección en trayectoria translunar, y dejando a la nave varada alrededor de nuestro planeta. Tendría que haber intentado el primer alunizaje de su serie.

[Img #18007]El conocimiento de que la URSS había lanzado el Sputnik-25 no llegó a la prensa hasta 6 meses después. Ningún organismo oficial ofreció detalle alguno sobre él, y sólo su detección gracias a los radares norteamericanos permitió su identificación. Un día después del lanzamiento, la sonda, todavía unida a su etapa aceleradora, reentraba en la atmósfera, quemándose rápidamente en ella.

La segunda E-6 intentaría aprovechar la siguiente ventana de lanzamiento (3 de febrero). No obstante, su cohete 8K78 falló durante el ascenso, perdiendo el control a los 295 segundos del despegue y cayendo sobre el Pacífico. De nuevo, su misión sólo fue identificada gracias a los estudios de los analistas militares estadounidenses, que vigilaban todos los lanzamientos soviéticos.

Un mes después del último intento, la denominación oficial Luna volvía a las agencias de prensa de todo el mundo, indicación clara de que una nueva sonda había abandonado con éxito la Tierra. El despegue ocurrió el 2 de abril de 1963 y, en efecto, su vector funcionó a la perfección, situando a la que llamarían Luna-4 (E-6-4) en dirección a su objetivo.

En pocos minutos, el Luna-4 fue llevado hasta una órbita de aparcamiento de 297 por 167 kilómetros. El peso de la sonda, 1.422 kilogramos, aún permitía la utilización de una inclinación orbital poco efectiva (unos 65 grados sobre el ecuador). Posteriores sondas (a partir del Luna-8), algo más pesadas, emplearían una inclinación más cercana al ecuador para aprovechar al máximo la velocidad de rotación de la propia Tierra durante el lanzamiento.

Transcurridas aproximadamente tres cuartas partes de su primera órbita, la etapa de inyección fue encendida con éxito, dirigiendo la sonda hacia la Luna e iniciándose así la fase translunar de la misión. Finalizada ésta, el Luna-4 debía alunizar sobre la superficie de nuestro satélite. Sin embargo, los acontecimientos no se desarrollarían de forma satisfactoria: el Luna-4 sólo sobrevoló su objetivo, el 6 de abril, a unos 8.498 kilómetros de distancia. Claramente, la trayectoria había resultado ser incorrecta, debido a un fallo en el sistema de corrección de la ruta, lo que había impedido el descenso sobre la superficie. El vehículo continuó su viaje y, perturbado por la gravedad de la cercana Luna, quedó atrapado en una órbita baricéntrica alrededor del centro de gravedad del sistema Tierra-Luna. Durante su primera órbita en esta situación, la sonda pasó a 89.782 kilómetros de nuestro planeta, en el punto más cercano a éste de su trayectoria, y a 692.300 en el más lejano o apogeo. Hoy en día, desconocemos si continúa en dicha órbita o si, por efecto de la gravedad terrestre o de la lunar, ha reingresado en nuestra atmósfera.

El Luna-4 debió ofrecer una cierta cantidad de información científica previa al cese de las transmisiones, una vez sobrepasada la órbita lunar, aunque nunca se ha hablado explícitamente de resultados concretos para esta misión.
Las razones de su fracaso debieron ser lo bastante graves como para que Koroliov pusiera a trabajar a sus hombres durante meses, ya que la próxima E-6 no despegaría hasta casi un año después (E-6-6, el 21 de marzo de 1964). Dicha nave tampoco tendría oportunidad de demostrar nada ya que la tercera etapa de su cohete 8K78M (el cambio de denominación se debe a que utilizaba un motor mejorado S1.5400A en la última etapa) falló durante su ascenso desde Baikonur.

Por desgracia, no iría mucho mejor el próximo lanzamiento, el 20 de abril. De nuevo, fue el cohete 8K78M el responsable de la debacle, cuando falló su sistema de control y los motores se pararon antes de tiempo. La nave E-6-5 fue destruida.

Algo iba mal en la configuración del vector, el cual fue apartado de la circulación durante más de un año hasta que sus problemas fuesen solucionados. Mientras, se utilizaría de nuevo la versión 8K78. No obstante, tampoco se obtendrían resultados de las dos siguientes misiones, ya que tras el despegue del 12 de marzo de 1965, la sonda E-6-9 implicada quedó anclada en órbita terrestre. La última etapa del cohete no se encendió por otro fallo del transformador eléctrico, un problema recurrente. En esta ocasión, sin embargo, las autoridades sí bautizaron a su vehículo, llamándolo Kosmos-60, e iniciando la moda de enmascarar sus fracasos con dicha etiqueta. Cinco días después, el 17 de marzo, el Kosmos-60 y su etapa adosada (con una masa total de 6 toneladas y media), efectuaban su reentrada sobre la atmósfera, quemándose sin dejar apenas rastro. El 10 de abril, otra sonda, la E-6-8, partía desde Baikonur, pero la tercera etapa de su 8K78 no la permitió alcanzar la órbita.

[Img #18008]La negra secuencia, peor aún que la de las Ranger americanas, mejoraría, aunque sólo parcialmente, a partir de aquí. El 9 de mayo, resueltos los problemas que afectaban a los cohetes 8K78M, se empleó uno de ellos para enviar otra sonda E-6 hacia la Luna. La E-6-10 fue bautizada como Luna-5 y esta vez, tras pasar por una órbita preliminar de 150 por 225 Km, sus controladores consiguieron realizar la tradicional corrección de curso (día 10) y dirigirla directamente hacia el Mar de las Nubes.

El Luna-5, con un peso aproximado de 1.476 kilogramos, era esencialmente igual al Luna-4, enviado al espacio 2 años antes. Sólo se habían introducido en él simples refinamientos técnicos. Su módulo de descenso estaría equipado con un sistema de cámaras para intentar fotografiar por primera vez la superficie del satélite a ras de suelo. Para hacerlo posible, el retrocohete instalado en la propia sonda debía desacelerar adecuadamente a ésta antes del alunizaje. No obstante, a unos 64 kilómetros de altitud, el citado retrocohete, que debía posarla con suavidad sobre el blanco, falló, provocando un violento choque contra la superficie. Era el 12 de mayo, 82 horas después del despegue. Un observatorio alemán situado en Rodeswich informó haber fotografiado el lugar del “alunizaje”, en las coordenadas 31º Sur, 8º Oeste, incluyendo nubes de polvo que habrían alcanzado supuestamente hasta 100 kilómetros de diámetro.

La próxima ventana de oportunidad, las cuales se sucedían más o menos cada 4 semanas (1 mes lunar), volvería a ser testigo impasible de la fragilidad de los sistemas espaciales. El 8 de junio de 1965 despegaba desde Baikonur el Luna-6 (E-6-7). La sonda pesaba 1.442 kilogramos, un poco menos que su predecesora, si bien el objetivo de su misión era idéntico: alunizar en un lugar predeterminado. Su cohete 8K78M la colocó en ruta hacia nuestro satélite, pero el día 9, durante la realización de la maniobra de ajuste de trayectoria, el motor se negó a pararse y sólo lo hizo cuando, agotado el combustible, la nave se hallaba ya en una ruta que la llevaría a pasar a 160.000 kilómetros de la Luna. Las estaciones de seguimiento soviéticas intentaron solucionar el error mientras se producía pero el motor no respondió a las órdenes enviadas desde la Tierra. El 11 de abril, la cosmonave cruzó la órbita lunar, perdiéndose a continuación alrededor del Sol.

La siguiente sonda E-6 que descansaría sobre la rampa de lanzamiento debería hacerlo más tiempo del esperado. El despegue previsto para el 4 de septiembre tuvo que ser aplazado todo un mes cuando los técnicos encontraron una serie de problemas en su cohete 8K78. Finalmente, la E-6-11 partió desde Baikonur el 4 de octubre, recibiendo la designación Luna-7.

Con una masa de 1.506 kilogramos, era la más pesada de las sondas lunares de descenso que habían sido enviadas al espacio recientemente, pero incluso con esa penalización, el cohete que la propulsó realizó un buen trabajo. Al día siguiente después del despegue, el motor de corrección orbital cambió ligeramente su rumbo dirigiéndola de forma precisa hacia su objetivo. El cuidado que requerían este tipo de encendidos (de la consecuente corrección de trayectoria dependía el éxito completo de la misión) obligaba a poseer un buen sistema de guiado integrado en la propia nave. La sonda debía saber constantemente cuál era su posición respecto a la Tierra y el resto de coordenadas. Para conseguirlo, se utilizaban varios sensores que adquirían la luz de varias estrellas brillantes, el Sol o la propia Luna, permitiendo elaborar un sofisticado plan de orientación antes de propiciar el funcionamiento de los motores de posición y maniobra.

Por fin, a las 21:58 UTC del 7 de octubre, el ordenador de a bordo ordenó el encendido del retrocohete para frenar la velocidad de la nave e iniciar el descenso controlado sobre la Luna. Desafortunadamente, 10 minutos después, la telemetría desaparecía indicando que la sonda se había estrellado. Sólo tras un somero análisis de lo ocurrido pudo constatarse que, después de algo más de 86 horas de viaje, el ordenador había dado demasiado pronto la orden de encendido al retrocohete, lo que dejó a cero la velocidad de llegada antes de tiempo y permitió que ésta volviera a aumentar, hasta provocar el impacto cerca del cráter Kepler, en el Oceanus Procellarum.

Las constantes dificultades que podían encontrarse para conseguir un alunizaje suave demostraban que ésta era en realidad una tarea formidable. El frenado de la nave en descenso debía producirse en el momento adecuado, ni antes ni después. El funcionamiento del retrocohete solía tener una duración máxima limitada, así que la exactitud en el instante de la ignición se tornaba de capital importancia. Si se realizaba demasiado pronto, la nave desaceleraba hasta llegar a la velocidad cero, después de lo cual volvía a acelerar, esta vez por la atracción gravitatoria lunar. El impacto sería catastrófico. Si el frenado se realizaba demasiado tarde, la nave no tendría tiempo de reducir su velocidad (que se aproximaba a los 10.000 Km/h en el tramo final de su viaje) y chocaba igualmente contra el suelo.

El Luna-7 ofreció información científica detallada durante la mayor parte de su aventura, pero falló en el momento más crucial de su corta vida. La nave impactó en un punto situado a 9º Norte, 40º Oeste. Su rumbo había sido seguido con mucha atención por el Observatorio Astrofísico de Crimea, el cual consiguió tomar varias fotografías de ella durante su alejamiento de la Tierra, en una de las pocas experiencias de verdadero interés.

El problema, aunque a la inversa, se repetiría con su sucesora. El Luna-8 despegó el 3 de diciembre, a bordo de un cohete 8K78. El ascenso, efectuado con normalidad, poseyó una notable diferencia respecto a los anteriores: debido a la masa de la sonda, 1.552 kilogramos, la nave fue colocada en una órbita de aparcamiento (170 por 250 Km) ligeramente menos inclinada. El ángulo seleccionado respecto al plano del ecuador terrestre, apenas 51,8 grados, proporcionaría un mayor aprovechamiento de la velocidad de rotación de la Tierra, permitiendo sumar unas décimas de kilómetro por segundo más o añadir unos kilogramos de carga útil. No era ésta la mejor inclinación para viajar hacia la Luna pero esto podía solucionarse durante el impulso final y la corrección en ruta de acercamiento. Consecuentemente, todas las sondas posteriores utilizarían este nuevo método.

El Luna-8 (E-8-12) ofreció un comportamiento similar al de otros miembros de la serie: recorrió la distancia Tierra-Luna sin apenas contratiempos pero, una vez más, el encendido de su retrocohete (efectuado demasiado tarde) marcaría el funesto desenlace de la misión. Tras 83 horas de viaje, la sonda impactaba contra la Luna en un punto situado a 9,1º Norte, 63,3º Oeste, cerca del cráter Galileo Galilei, en el Oceanus Procellarum. Era el 6 de diciembre.

Afortunadamente, a partir de ahora, las cosas mejorarían mucho. La URSS, después de múltiples intentos, estaba a punto de lograr su primer alunizaje controlado. Pero lo haría con una sonda ligeramente modificada, la E-6M.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

E-6 No. 2

4 de enero de 1963

08:49

8K78/E6 (T103-09)

NIIP-5 LC1

1963-1B

E-6 No. 3

3 de febrero de 1963

09:29:14

8K78/E6 (G103-10)

NIIP-5 LC1

-

Luna-4 (E-6 No. 4)

2 de abril de 1963

08:16:37

8K78/E6 (G103-11)

NIIP-5 LC1

1963-8A

E-6 No. 6

21 de marzo de 1964

08:15:35

8K78M (T15000-20)

NIIP-5 LC1

-

E-6 No. 5

20 de abril de 1964

08:09:28

8K78M (T15000-21)

NIIP-5 LC1

-

Kosmos-60 (E-6 No. 9)

12 de marzo de 1965

09:30

8K78/E6 (R103-25)

NIIP-5 LC1

1965-18A

E-6 No. 8

10 de abril de 1965

-

8K78 (R103-26)

NIIP-5 LC1

-

Luna-5 (E-6 No. 10)

9 de mayo de 1965

07:49:37

8K78M (U103-30)

NIIP-5 LC1

1965-36A

Luna-6 (E-6 No. 7)

8 de junio de 1965

07:40

8K78M (U103-31)

NIIP-5 LC1

1965-44A

Luna-7 (E-6 No. 11)

4 de octubre de 1965

07:56:40

8K78 (U103-27)

NIIP-5 LC1

1965-77A

Luna-8 (E-6 No. 12)

3 de diciembre de 1965

10:46:14

8K78 (U103-28)

NIIP-5 LC31

1965-99A









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