45 años del primer alunizaje

  El pasado 3 de febrero de cumplía un aniversario muy importante en la carrera espacial: se producía el primer alunizaje exitoso de una sonda espacial. La nave que protagonizó esta hazaña fue la sonda soviética Luna 9, lanzada el 31 de enero de 1966 desde el cosmódromo de Baikonur y diseñada por el célebre OKB 1 de Sergey Korolyov, su designación oficial era Objeto Ye-6 (Objeto E en ruso).

 Se trataba de la segunda generación de sondas lunares soviéticas, designadas Ye-6. Las primeras sondas lunares eran del tipo Ye-1 en el caso de las Luna 1 y 2 y Ye-2 para la Luna 3. Las series Ye-1 y Ye-2 habían protagonizado los primeros logros soviéticos en la incipiente carrera lunar: la sonda Luna 1 se convirtió en el primer objeto en ser lanzado hacia otro mundo en enero de 1959, la nave Luna 2 fue la primera en impactar en nuestro satélite artificial en setiembre de ese mismo año. La sonda Luna 3, de la serie Ye-2, logró circunvalar la Luna y obtener las primeras imágenes de la cara oculta de nuestro satélite natural en octubre de 1959.

 Inicialmente el objetivo de soviéticos y norteamericanos era relativamente simple: alcanzar la superficie lunar mediante un impacto directo y lograr la mayor recolección de información posible antes de que la nave se destruyera. A esta técnica se le denominaba ascenso directo y se empleó en las primeras generaciones de sondas lunares soviéticas y norteamericanas. Sin embargo era absolutamente necesario obtener información detallada del suelo lunar, y en particular de sus propiedades mecánicas. La carrera espacial tripulada a la Luna contemplaba el descenso de vehículos pesados y se desconocía si la estructura del suelo lunar resistiría el peso de las naves. Las opiniones estaban dividas entre la comunidad científica al respecto. Por otro lado también era necesario detectar el nivel de radiación que se experimentaba en la superficie lunar. 

Imagen de la estación autónoma Luna-9. La cámara de TV instalada podía tomar imágenes de 360º. NSSDC.

 Realizar un alunizaje era un desafío tecnológico mayor, ya que además de las precisión de las misiones anteriores se requería una capacidad de desaceleración de 2,6 km/seg: las nuevas sondas deberían ser depósitos de combustible voladores. Los primeros intentos soviéticos con la serie Ye-6 datan de 1963 y el alunizaje de la Luna 9 estuvo precedido por 11 intentos fallidos de posarse suavemente en la superficie lunar.

 La Luna 9 tenía una masa de 1538 kg y una altura de 2,7 m. Estaba formada por dos módulos: el cuerpo principal que, entre otros equipos, contenía el motor de descenso y un sistema de radar, y la sonda lunar propiamente dicha: una esfera de 58 cm de diámetro y con una masa de 99kg. El cuerpo principal transportaba 300kg de equipo, el más importante de ellos el radar de descenso, 800 kg de combustible para el motor KTDU-5A y el detector de radiaciones SBM-10.

Luna 9.

 A una altitud de 8300 km de altura con respecto a la superficie lunar comenzaron las maniobras de desdenso, el motor de descenso se activó a unos 75 km, 48 segundos antes del contacto con la superficie. La velocidad de la Luna 9 era de 2,6 m/s. En ese momento se inflaba el airbag que recubría a la carga de pago esférica de 99kg. A unos 250 m de altura se apagó el motor principal y se enciendieron 4 retrocohetes que completaron la maniobra de descenso. Estos motores se apagaron a una altura de 5 metros, por acción de una sonda de contacto. El alunizaje se produjo en el Océano de las Tormentas (Oceanus Procellarum) en las coordenadas 7,08º N y 64,37ºW a las 21:45:30 tiempo de Moscú el 3 de febrero de 1966. La elección de este punto de alunizaje se debe a que es la única zona de la Luna que permite una aproximación vertical, lo que simplificaba el proceso de guiado y requería un un número mínimo de maniobras.

Así se produjo la eyección de la sonda esférica.

 Instantes después se eyectaba la sonda esférica que estaba recubierta con un sistema de airbags para protegerla del impacto con el suelo lunar. Luego de unos cuatro minutos se desplegaban los instrumentos mediante un ingenioso mecanismo de cuatro pétalos que no sólo dejaban a descubierto la cámara de televisión y las antenas de transmisión de datos, sino que además estabilizaban la esférica sonda.

 Las estaciones de las serie Ye-6 estaban presionizadas a 1,2 atmósferas y una temperatura que oscilaba entre 19 y 30º C.

 La primera imagen de prueba se obtuvo a los 15 minutos de desplegados los paneles y resultaron de baja calidad debido al ángulo de la radiación solar incidente, unos 3º por encima del horizonte lunar. Sin embargo luego de que las condiciones lumínicas lo permitieran la Luna 9 transmitía a Tierra la primera imagen de la superficie lunar:

Primera fotografía de la superficie lunar: se puede apreciar en la parte de abajo uno de los pétalos de la estación lunar. Las rocas que se distinguen tienen un tamaño de entre 20 y 30 centímetros.

 En total se realizaron unas 7 transmisiones de radio totalizando 8 horas y 5 minutos en los que se obtuvieron tres series de imágenes panorámicas del entorno de la sonda espacial. Los detalles de las imágenes, de resolución media, permitían distinguir formaciones rocosas de escaso tamaño cercanas a la sonda y tenían un alcance de 14 km. La primera toma panorámica se realizó el 4 de febrero, con el Sol a 7º de inclinación. La sonda experimentó un deslizamiento por la pronunciada ladera lunar, de una inclinación de 22,5º sin embargo luego de este pequeño incidente continuaron las transmisiones de datos. Ese mismo dia se obtuvo otra panorámica, seguidas de otras dos tomas obtenidas el 5 y 6 de febrero dia en que las baterías de la sonda se acabaron ya que no contaba con paneles de generación de energía.

 Los datos del nivel de radiación comprobaron que la misma era de 20 milirads, niveles no peligrosos para los futuros seres humanos que pisaran la Luna.

 La misión del Luna 9 demostró que el suelo lunar era apto para descensos de naves espaciales y cumplió exitosamente sus objetivos apenas tres años antes que la llegada del primer hombre a la Luna.

 El concepto de las serie Ye-9 fue el utilizado para las sondas soviéticas Mars, las primeras naves en posarse en el planeta Marte.

 Elaborado en base a:

 National Space Science Data Center de la NASA,

 La primera carrera lunar, Eureka, 

 Russian Space Web.

 Orbiter.ch Space News, de donde provienen las imágenes salvo la indicada.

 Entradas relacionadas:

 La memorable ocasión en que "La Internacional" se transmitió a la Tierra en Los logros técnicos y los logros científicos.

 Actualización: en Cargue con Cuidado, un blog amigo pero no Yuriesférico aún, hay una estupenda entrada acerca de como Korolyov resolvió el problema de si la Luna era sólida o no. Una leyenda memorable en la historia de la cosmonáutica soviética.