Efemérides: Urano

En enero de 1986 yo iba al instituto en Barcelona. Estudiaba todavía el BUP de ciencias puras, aunque en honor a la verdad, decir “iba al instituto” y “estudiaba” no son más que eufemismos para ocultar la cruda realidad. ;-)

Esquema de los componentes de la sonda espacial Voyager 2. Imagen: Wikimedia Commons

Pero sí que me interesaban realmente las ciencias, y en aquella época, la punta de lanza de los descubrimientos científicos era un pequeño montón de piezas metálicas y componentes electrónicos que viajaba por el espacio desde hacía casi diez años y que en los inicios de 1986 se acercaba a un planeta prácticamente desconocido. Aquel montón de hierros espaciales era la sonda Voyager 2, y el desconocido planeta era Urano.

Voyager 2 sobrevoló Urano aquel enero de 1986 y el día 24 tuvo su máxima aproximación al planeta. Era una aproximación cuidadosamente calculada para lanzar la nave a una nueva trayectoria interplanetaria que la pondría rumbo a Neptuno, último destino de su viaje al que llegaría en 1989. En Urano, la Voyager 2 descubrió diez nuevas lunas del helado gigante, y recogió datos sobre su atmósfera y su clima. Urano gira con una enorme inclinación respecto al plano de su órbita (97,77º), algo insólito dentro de la familia de planetas que orbitan alrededor del Sol.

El planeta Urano fotografiado por la sonda Voyager 2. Su atmósfera de hidrógeno, helio y metano congelada a -242º C es de un color azulado uniforme.

Debo reconocer, con un puntito de nostalgia, que esperaba ansiosamente el momento de correr hasta el kiosko para comprar el ejemplar del Muy Interesante con las últimas imágenes de la sonda espacial Voyager 2. En aquellos tiempos, por supuesto, nada de Internet, ni de televisión vía satélite; ni siquiera cadenas privadas de televisión. Todo lo que teníamos a nuestro alcance eran las dos cadenas públicas nacionales y una bisoña TV3 cuyo mayor empeño parecía demostrar que John Waine también podía hablar en catalán.

Así que aquellas fotografías nunca antes vistas junto a los nuevos datos sobre la composición del planeta y sus recién descubiertas lunas eran un auténtico tesoro para los aficionados a la astronomía, y el origen de las mismas, aquella pequeña nave espacial con sus obsoletos ordenadores, un alarde de tecnología que ponía un hasta entonces desconocido sistema solar al alcance de nuestros ojos.

Fotografía de la luna de Urano Oberon tomada por la Voyager 2. Imagen: Wikimedia Commons.

Hoy, treinta y cinco años después de su lanzamiento, la sonda Voyager 2 aún sigue transmitiendo valiosos datos desde lo que los científicos consideran que es ya el exterior del sistema solar, más allá de la influencia del Sol, y se espera que continúe funcionando al menos durante otros dieciocho años. Su longevidad se debe a un reactor de plutonio cuya radiactividad genera la electricidad suficiente para alimentar los circuitos de la nave, pero sobre todo se debe a la pericia de los ingenieros del Jet Propulsion Laboratory de Pasadena que diseñaron la nave y cuidan con mimo cada uno de sus elementos para prolongar su vida lo más posible.

N-1, el fracaso lunar soviético

Entrada publicada en Amazings el 14 de noviembre de 2011 y redactada por un servidor.

Sello conmemorativo del vigésimo aniversario del lanzamiento de Yuri Gagarin. En el sello aparece junto a Korolev, impulsor del programa espacial soviético. Origen: Wikimedia Commons.

No nos engañemos: el objetivo fundamental de la «carrera espacial» desarrollada durante la década de los sesenta y setenta del siglo XX siempre fue la investigación y mejora de los cohetes… para poder lanzar misiles nucleares al enemigo con mayor efectividad.

En esta costosa carrera contaba todo, desde conseguir el motor-cohete más fiable y potente, pasando por las computadoras de cálculo de trayectorias y su software asociado, hasta los escudos térmicos para la reentrada atmosférica de las cápsulas espaciales, transportaran éstas astronautas o bombas atómicas. ¿Qué mejor laboratorio de pruebas podía existir para probar todas esas tecnologías que una carrera con el enemigo para ser los primeros en pisar la Luna?

Maqueta del Sputnik-1, el primer satélite artificial de la Tierra. Origen: Wikimedia Commons.

Los soviéticos fueron los primeros en ponerse en cabeza de la carrera al colocar el primer satélite artificial en órbita en 1957 (el famoso Sputnik-1), repitiendo en 1961 la hazaña al poner en órbita la Vostok-1 con Yuri Gagarin a bordo: el primer hombre en el espacio. Los cohetes R-7 (una versión modificada del misil intercontinental SS-6) supusieron un gran éxito para la Unión Soviética, y fueron capaces no sólo de lanzar un satélite al espacio, sino de enviar las primeras sondas de exploración a la Luna. Tras varios intentos, la Luna-3 consiguió rodear la Luna y fotografiar su cara oculta por primera vez en 1959.

La filosofía de la carrera espacial rusa empezó a basarse en trabajar sobre lo que funcionaba bien, mejorarlo en lo posible y utilizarlo hasta la saciedad. Después de los Vostok y Vosjod, meros prototipos para pruebas de supervivencia en el espacio, la oficina de diseño rusa de Serguei Koroliov empezó a trabajar en el diseño de la nave Soyuz, que efectuaría su primer vuelo en 1967. Todas estas naves espaciales volarían al espacio montadas sobre distintas versiones del mismo cohete que lanzó al Sputnik: el cohete R-7. Tal fue el éxito de este sistema de lanzamiento que, cuarenta y cuatro años más tarde, las naves Soyuz y sus cohetes R-7 modificados son actualmente el único sistema de lanzamiento tripulado en servicio «regular» que existen, después de la retirada de los transbordadores espaciales norteamericanos.

Evolución del lanzador R-7 soviético, desde el Sputnik hasta las modernas naves tripuladas Soyuz. Origen: Wikimedia Commons.


Comparativa a escala de los lanzadores lunares Saturno V (norteamericano) y Nositel N-1 (soviético). Origen: Wikimedia Commons.

Sin embargo, para enviar una expedición tripulada a la Luna hacía falta algo con más… reprís. De hecho, hacía falta un cohete monstruoso de al menos tres etapas, capaz de poner en órbita baja terrestre una masa equivalente a más de 1.000 sputniks, aproximadamente unas 100 toneladas. Mientras Wernher von Braun elaboraba el programa Apolo-Saturno para los Estados Unidos, los ingenieros soviéticos de Serguei Koroliov diseñaron el cohete Nositel-1 o N-1.

Pero el cohete N-1 demostró ser una pesadilla para los rusos. Los 30 motores de su primera etapa nunca llegaron a funcionar con la efectividad necesaria como para hacer despegar el cohete de forma segura, y sus cuatro lanzamientos de prueba entre 1969 y 1972 se saldaron con estruendosas explosiones, de manera que mientras Koroliov se daba cabezazos contra aquel diseño claramente deficiente, los norteamericanos colocaron a una docena de hombres sobre la Luna y les hicieron volver con seguridad a casa.

En realidad, toda la misión lunar rusa parecía un poco cogida por los pelos, ya que requería de un paseo espacial en órbita lunar para transportar a un único astronauta desde la nave soyuz hasta el exiguo módulo de descenso lunar en el que tendría que realizar él solo toda la misión en la superficie y volver a la órbita para, con un nuevo paseo espacial, regresar a la soyuz antes de poner rumbo de vuelta a la Tierra.

Diferentes configuraciones del cohete UR-500, también conocido como "Protón". Origen. Wikimedia Commons

Por si la competencia norteamericana fuera poco, en la misma Unión Soviética había surgido un serio oponente al cohete lunar N-1: Vladimir Cheloméi, un ingeniero constructor de misiles intercontinentales proponía la construcción del cohete UR-700, con mayor capacidad de carga que el N-1. Los fracasos continuos del N-1, la muerte de Koroliov en 1967 y los éxitos de los cohetes de Cheloméi como el UR-500 (hoy conocido popularmente como «Protón» y que ya por entonces estaba enviando con éxito sondas a la Luna y poniendo en órbita las estaciones espaciales Salyut) dieron definitivamente la puntilla al programa lunar tripulado ruso.

SL-2: La misión que salvó al Skylab

Skylab launch on Saturn V

Lanzamiento del Saturno V con el Skylab a bordo.

El 14 de mayo de 1973 se realizó el último lanzamiento del gigantesco cohete Saturno V. Después de un historial de servicio impecable, poniendo a una docena de hombres sobre la superficie lunar, su última misión consistiría en poner en órbita al enorme laboratorio orbital Skylab.

Las misiones lunares habían sido canceladas poco antes por su -nunca mejor dicho- astronómico coste económico. Ayer, como hoy, las prioridades de los Estados Unidos se centraban más en la injerencia política y militar en otros países que en el impulso de la carrera espacial. De hecho se consideraba a la carrera espacial desde la administración estadounidense como un medio más para derrotar a la Unión Soviética en el terreno militar dentro del contexto de la Guerra Fría, y lo que primaba en aquellos momentos era disponer de una estación en órbita para demostrar a los rusos que estaban allí arriba, vigilantes y amenazantes, al igual que los rusos estaban haciendo con sus estaciones Salyut.

Pero a lo que íbamos: el Skylab, con una longitud de 26,3m y un diámetro de 6,6m, era de lejos mucho mayor que cualquiera de los módulos que componen la actual Estación Espacial Internacional, y disponía de más de una tercera parte del volumen presurizado de ésta en m3. Un telescopio espacial y dos grandes grupos de paneles solares permitirían la realización de observaciones del Sol, así como el adecuado aporte de energía eléctrica para la instrumentación de a bordo.

Skylab labeled

Skylab Station Viewed by Skylab 2 Command Module - GPN-2000-001709

Vista de la Skylab desde el módulo de mando del SL-2. Pueden apreciarse los serios daños ocasionados por el despegue en la estación.

Pero casi todo estuvo a punto de irse al traste cuando el escudo contra micrometeoroides se desprendió durante el despegue, perdiendo además uno de los paneles solares laterales y quedando seriamente dañado el otro. Al entrar en órbita, la estación carecía de protección contra las radiaciones solares, que calentaban su interior por encima de los 100º centígrados, haciéndola inhabitable. Por si eso fuera poco, el incremento no esperado de las temperaturas en la estación amenazaba con fundir los aislamientos de plástico y las cintas para filmaciones y grabación de datos, que emitirían gases tóxicos y arruinarían para siempre la Skylab.

Skylab 2 crew
Tripulación de la misión SL-2. De izquierda a derecha: Kerwin, Conrad y Weitz.

Sólo unos días más tarde despegaba a toda prisa de Cabo Cañaveral la misión tripulada SLM-2 (Skylab Mission 2) a bordo de una nave Apolo y un cohete Saturno I-B. Sus tres astronautas tenían una misión totalmente distinta a la originalmente pensada para ellos, ya que debían hacer todo lo posible por reparar en órbita la Skylab y dejarla en condiciones de habitabilidad para futuras misiones. Nunca antes se había intentado la reparación de unos daños tan extensos en órbita, y el futuro de la misión era incierto.

Lanzamiento de la misión SLM-2

Se improvisó un parasol en tierra que los astronautas del SLM-2 debían desplegar sobre el fuselaje de la Skylab, de manera que éste absorbiera las radiaciones solares y permitiera el descenso de la temperatura en el interior de la estación.

Con mucho esfuerzo y algo de riesgo, y ejecutando nuevas técnicas de trabajo en el espacio nunca antes ensayadas, los astronautas Pete Conrad (veterano del Gemini y del Apolo-XII y tercer hombre en pisar la luna) y los novatos Paul Weitz y Joseph Kerwin (primer médico en ser enviado al espacio) completaron las reparaciones más urgentes y salvaron a la Skylab de convertirse en el montón de chatarra espacial más grande de la historia.

Y después de eso pasaron casi un mes, desde el 25 de mayo de 1973 hasta el 22 de junio del mismo año, realizando todo tipo de experimentos dentro de la estación espacial y dejando el camino despejado para las dos misiones siguientes, la última de las cuales llegaría a pasar más de ochenta días en el espacio, demostrando la viabilidad de una estancia prolongada dentro de una nave espacial.

Para terminar, un vídeo de la misión Skylab-2 donde describe a la tripulación y las tareas de reparación de la estación espacial Skylab.

Fra Mauro

Poco podía imaginar el modesto monje veneciano del siglo XV Fra Mauro cuando elaboró su mapamundi que su nombre iba a dar tanto que hablar a principios de los años 70 del siglo XX. Fra Mauro dedicó años de su vida a recopilar información de los escritores clásicos y de los aventureros navegantes de su tiempo para dibujar el mundo conocido, y lo hizo con tal nivel de detalle que su obra se convirtió en una preciada reliquia histórica. La única copia que queda de aquella obra aún se puede contemplar en la Biblioteca Nazionale Marciana, situada en la Plaza de San Marcos de Venecia.

Su legado fue tan importante que cuando el astrónomo alemán Johann Heinrich von Mädler realizó el primer mapa detallado de la cara visible de la Luna, ya en el sigo XIX, puso el nombre de Fra Mauro a una formación geológica de terrenos elevados situada entre las grandes planicies de los mares Cognitum e Insularum, muy cerca del ecuador y un poco hacia el este de la cara visible nuestro satélite. La obra y el nombre de Fra Mauro serían así homenajeados para siempre en todos los mapas lunares.

Pero, con el correr de los siglos, llegó el momento de poner un pie en la Luna, y tras dos alunizajes exitosos en las amplias llanuras sin «sorpresas», la NASA decidió que ya era hora de investigar en un lugar algo más arriesgado, pero posiblemente mucho más interesante a nivel científico, y ese lugar eran las tierras altas de Fra Mauro. El 11 de Abril de 1970 despegaba desde Cabo Cañaveral el cohete Saturno V que transportaba la misión Apolo XIII, cuya misión era, precisamente, aterrizar en Fra Mauro.

Se trataba de una misión difícil ya que, aunque cerca del ecuador lunar, era necesaria una corrección orbital extra para poner la nave en órbita sobre aquella zona, y eso era incompatible con una trayectoria de «retorno libre» que permitiera a la nave regresar a la Tierra sin ayuda de los motores.

Lo que nadie podía imaginar es que, un error cometido en tierra semanas antes del despegue iba a dar al traste con la misión y a poner en peligro la vida de los tres astronautas en el que ya es el viaje espacial más dramático de la historia. Muchos astronautas han muerto antes y después de aquel viaje, pero ninguno de ellos tuvo al mundo entero en vilo durante días como sucedió con los tripulantes del Apolo XIII, que tuvieron que rodear la Luna, regresar a la Tierra y amerizar en una nave espacial seriamente averiada. Aunque se dice que aquel fracaso fue uno de los éxitos más sonados de la NASA, el siguiente año fue dedicado por completo a investigar el accidente, a pulir los procedimientos de emergencia y a replantear el futuro del programa lunar Apolo, que a partir de ese momento estaba ya condenado debido a su altísimo coste y a los riesgos inherentes a los viajes hacia la Luna.

En todo caso, aún había que lanzar todas las misiones que estaban comprometidas, para las cuales se habían construido carísimos y sofisticados cohetes y módulos espaciales, y entrenado hasta la extenuación a los mejores y más selectos astronautas de la nómina de la NASA. La siguiente misión, Apolo XIV, fue rediseñada para visitar Fra Mauro, el lugar que el Apolo XIII no pudo alcanzar.

Paradojas del destino, el astronauta que debía comandar la misión Apolo XIII era el héroe de la carrera espacial americana Alan Shepard, el primer hombre americano en alcanzar el espacio; sin embargo, un problema de oído le apartó de la misión Apolo XIII y, al solucionar su problema médico, fue nombrado comandante de la siguiente misión Apolo.

Así que, tal día como hoy, 5 de febrero, en 1971, los veteranos astronautas Al Sheppard y Ed Mitchell ponían su pie sobre las alturas de Fra Mauro, cerrando un círculo histórico que un sencillo monje veneciano inició dibujando sobre un pergamino a la luz de una vela.

Efemérides: John Young

El 24 de septiembre de 1930 iba a venir al mundo en los Estados Unidos un muchacho dispuesto a hacer historia. Y desde luego que la hizo. John Young se ha elevado a los altares de los héroes clásicos americanos como el ejemplo de lo que una persona puede alcanzar con talento, esfuerzo y dedicación.

Exceptuando las cápsulas Mercury, Young ha volado en todos los aparatos diseñados por los Estados Unidos capaces de alcanzar el espacio, además de ser uno de los pocos hombres que ha puesto el pie en la Luna. Voló en las misiones Gemini 3 y Gemini 10, en el Apolo 16 y en el malogrado transbordador espacial Columbia para su vuelo STS-9. Todos estos vuelos marcaron hitos históricos en la astronáutica.

En el Gemini 3 (1965), John Young voló junto al veterano astronauta del Mercury Virgil I. Grissom (que falleció en el accidente del Apolo 1 en 1967). Fue el primer vuelo estadounidense tripulado por más de una persona. Aunque sin interés científico alguno, la anécdota más remarcable del vuelo fue la ocurrencia de Young de colar de contrabando un sandwich de chopped de ternera a bordo de la nave, lo que le costó una reprimenda por parte de la NASA. A pesar de ello, la agencia espacial americana dio cumplida publicidad a la “broma” de Young, como parte de su campaña publicitaria para promocionar la incipiente carrera espacial. El Gemini 3 fue un vuelo corto y no precisamente exento de problemas; no en vano, se trataba de probar una nueva nave espacial.

Al año siguiente, Young voló en el Gemini 10 junto a Michael Collins (que luego pilotaría el módulo de mando del legendario Apolo 11). En este vuelo se ensayaron exhaustivamente las técnicas de acoplamiento, de maniobras orbitales y de encuentros en el espacio con otras naves; técnicas que serían imprescindibles para los posteriores vuelos lunares. Tras casi tres días en el espacio, Young y Collins regresaron a la Tierra con su misión cumplida con creces.

John Young alcanzó la cúspide de su carrera en abril de 1972, cuando participó en el que sería el penúltimo vuelo lunar del programa Apolo: el Apolo 16. En otra exitosa misión, Young (piloto del módulo lunar) junto con los astronautas Charlie Duke (comandante) y Ken Mattingly (piloto del módulo de mando) alcanzaron las llanuras de Cayley y realizaron tres paseos lunares, acumulando un total de veinte horas y catorce minutos sobre la Luna.

Su último vuelo espacial sería en 1986, como comandante del transbordador espacial Columbia en el vuelo STS-9. En este vuelo el Columbia transportaba el laboratorio espacial Spacelab, en cuya fabricación tuvo un papel muy importante la Agencia Espacial Europea (ESA). Esta misión, que fue un éxito en su desarrollo, estuvo a punto de terminar en desastre cuando los ordenadores de navegación fallaron a pocas horas de la reentrada prevista. Aunque este problema pudo solventarse a tiempo, poco antes del aterrizaje dos de las tres APU (Auxiliary Power Units, o unidades auxiliares de energía) con que contaba la nave se incendiaron debido a una fuga de combustible. Afortunadamente, el incidente sucedió justo antes de tomar tierra, por lo que los daños no afectaron gravemente al vuelo; el Columbia, sin embargo, ya auguraba con estos problemas el trágico final que sufriría años más tarde.

John Young se retiró de la NASA en 2004 a la edad de 74 años, tras más de cuarenta como astronauta en activo, reconocido como una de las leyendas vivas de la carrera espacial.

(Fotos: NASA)