CAPITULO 4
MOTORES, COHETES Y NAVES ESPACIALES

 

"Los grandes pensamientos necesitan no sólo alas,
sino también algún vehículo para aterrizar".

-Neil Armstrong (1930).

 

Nikolai Pilyugin (izquierda) (Foto: MM)    Frente a las dificultades que estaba encontrando el desarrollo del gigantesco cohete N-1 (léase la falta de acuerdo entre Korolev y Glushko, que provocó su enrevesado diseño en el área de la propulsión), la única porción del programa tripulado lunar que podría pasar a la acción durante los próximos dos años era la correspondiente al vuelo circunlunar. Para ello sería preciso poner a punto el lanzador UR-500K y las cosmonaves L-1, elementos fundamentales del sistema.

    Paradójicamente, la construcción de las L-1 se complicaría más de lo previsto por las desavenencias existentes entre algunos de los participantes. A primera vista, su definición era sencilla: sólo había que eliminar el módulo orbital esférico de la Soyuz. Sin embargo, había un punto de conflicto centrado en el sistema de guiado de la nave, muy distinto al que tendría si sólo hubiera tenido que permanecer alrededor de la Tierra. El viaje lunar era un reto especialmente exigente para tan delicados mecanismos, de cuyo buen comportamiento dependía la seguridad de la tripulación, y por eso se haría difícil alcanzar un consenso sobre sus características.

    En un principio, el desarrollo del sistema de guiado parecía una asignación apropiada para el grupo de Nikolai Pilyugin. Éste era amigo de Korolev, miembro del Consejo de Diseñadores Jefe y responsable de muchos sistemas de este tipo utilizados en misiles. Pilyugin, no obstante, no pareció interesado en aplicar su experiencia en una nave espacial tripulada, y declinó la invitación. Resignado ante la perspectiva de empezar desde cero, el OKB-1 de Korolev se vio obligado a afrontar el reto.

Nikolai Pilyugin intervino en el diseño de los sistemas de guiado de la cápsula L-1 (Foto: MM)    Poco después, y con el diseño relativamente avanzado, Pilyugin cambió de opinión. Y no sólo eso: con un comportamiento típico de la época, en el que se priorizaban los intereses de los poderosos grupos independientes frente a los del programa espacial, el ingeniero maniobró para forzar la utilización de su versión del sistema de guiado a bordo de la L-1.

 El UR-500 fue diseñado para lanzar la cosmonave LK-1, finalmente desechada (Foto: Mark Wade)   Korolev se sintió inclinado en primera instancia a rechazar la oferta: los cálculos indicaban que la maravilla puesta en pie en tan poco tiempo por su OKB-1 pesaba y consumía menos que el sistema de Pilyugin. Además, un cambio de esta naturaleza en una fase tan avanzada amenazaba con retrasar el programa circunlunar en uno o dos años. Si Korolev acabó aceptando lo que a todas luces era un mal negocio para él, fue porque el cansado y ya ciertamente enfermo ingeniero jefe no quería enemistarse con su amigo y tampoco deseaba la repetición de un episodio como el que coartó la asignación de los motores del cohete N-1.

    Los problemas, por supuesto, no se limitaban a la cosmonave L-1. La L-3 también los tenía, y no porque un grupo de diseño exterior quisiese inmiscuirse en su desarrollo. En este caso, eran muchos de los propios ingenieros del OKB-1 quienes veían con malos ojos este proyecto, al que consideraban casi utópico. Existía la impresión de que, esta vez, el visionario ingeniero había llevado demasiado lejos sus ideas. Para Mstislav Keldysh, por ejemplo, sería un milagro que el L-3 llegase a funcionar.

    Tomadas las decisiones fundamentales demasiado tarde, y ante la necesidad de batirse con un rival cuyos planes se encontraban ya muy avanzados, Korolev tuvo que trabajar contrarreloj y recortar muchas de las operaciones que en otras circunstancias hubiera llevado a cabo. Cuando decidió que la primera etapa del N-1 nunca sería ensayada como tal de forma estática (lo sería durante su primer lanzamiento, para ahorrar tiempo y costes), hubo dimisiones en su equipo de ingenieros. No querían participar en esta locura.

    La presión empezaba a sobrepasar a Korolev, quien se veía cada vez más aislado respecto al resto de sus colaboradores, los mismos que años atrás habían hecho posibles los éxitos del Sputnik y de la Vostok-1. Su salud tampoco ayudaba: superado un ataque al corazón el 11 de febrero de 1964, sus problemas cardíacos y el excesivo trabajo lo colocaron al borde de un ataque de nervios. Su mal humor y su severidad se hicieron famosos. Una paulatina pérdida de oído complicó cada vez más su relación con los que le rodeaban. Las privaciones sufridas durante sus días en el gulag dirigido por Chelomei, al que fue a parar después de que Glushko testificara en su contra, empezaban a cobrar su precio, precisamente cuando el programa espacial de la U.R.S.S. más lo necesitaba.

 

UN VUELO INAUGURAL

    A mediados de 1965, el cohete UR-500K (que sería la base del vector utilizado para la circunvalación lunar) empezaba a dar sus primeros signos de vida. Había sido un largo camino para él y para sus diseñadores, encabezados por Chelomei en el área de estructuras y por Glushko en los motores.

    Un camino tan largo como el que implicaba haber surgido en 1961 como un conglomerado de cuatro primeras etapas del cohete UR-200 en la base, otro de cuatro segundas etapas del UR-200 sobre las anteriores, y una sola de estas últimas como tercer escalón. Un diseño demasiado complicado del que sólo se aprovecharían los motores, ampliamente modificados.

El motor RD-253 (Foto: Mark Wade)    En enero de 1962, se aprobó la configuración definitiva de la primera fase del vector: una configuración lo más potente posible en función de las limitaciones logísticas que implicaría su transporte mediante ferrocarril. Chelomei también tuvo en cuenta que el UR-500K sería la base sobre la que quería edificar el UR-700, contendiente, como sabemos, del N-1 de Korolev.

    Considerando estas limitaciones, creó un sistema modular formado por un depósito que contendría el oxidante (4,15 metros de diámetro, el máximo posible que permitían los túneles de la vía ferroviaria soviética), y seis módulos de propulsión situados a su alrededor, cada uno compuesto por un tanque de combustible y un motor. Este último era el RD-253 (11D48) de Glushko, cuyos propelentes, almacenables, satisfacían también las necesidades de los militares (misil GR-2, un I.C.B.M. de reacción rápida). El UR-200 ya poseía un motor de este tipo (8D45), pero era demasiado pequeño (sólo 50 toneladas de empuje), lo que hubiera supuesto colocar más de quince en la base del UR-500. Los problemas entre Glushko y Korolev, quien rechazó el RD-253 por considerarlo demasiado peligroso, permitieron su uso en la máquina de Chelomei.

Una primera versión del UR-500, de un solo cuerpo y tres etapas (Foto: Mark Wade)    Para la segunda etapa se instalaría una versión de mayor diámetro de la primera fase del misil UR-200, con cuatro motores móviles (tres RD-465 y un RD-468, o 8D411K). Para la tercera se emplearía la versión de tobera fija RD-473 (8D49) y tanques toroidales para continuar respetando el diámetro.

El Dyna Soar americano, sobre un cohete Titan-IIIC (Foto: Mark Wade)    Por fin, en 1963, el diseño del UR-500K podía darse por finalizado. Sus misiones serían diversas, entre ellas el lanzamiento de un avión espacial (Raketoplan) que rivalizara con el Dyna Soar americano. La versión de dos etapas (UR-500), aunque tenía capacidad orbital, tendría funciones militares y misilísticas.

    En otoño de 1964, se llegó a construir una maqueta a tamaño natural en honor a una visita de Khrushchev, pero como ya dijimos, con la salida del poder de éste, los proyectos de Chelomei caerían en desgracia. El programa lunar LK-1 proseguiría momentáneamente (12 de octubre), mientras que el Raketoplan y el misil UR-200, este último superado por el R-36 de Yangel, serían cancelados. Por fortuna, sí se autorizaría la construcción de la estación militar Almaz (11 de noviembre), la otra carga principal del UR-500K. La eliminación de la "superbomba nuclear" dejó sin trabajo al I.C.B.M. UR-500, así que el UR-500K se convertiría en el único representante operativo de la familia.

    Antes de que Korolev decidiera hacerse cargo del programa circunlunar y sustituyera a la cosmonave LK-1 por su Soyuz 7K-L1, Chelomei y Glushko ya habían alcanzado un punto a partir del cual era posible empezar a probar en vuelo a su cohete. El primer UR-500 (número de serie 207) surgió pronto de la factoría, pero la tercera etapa se haría esperar algo más. Por eso, se decidió utilizarlo sin ella. En su lugar se colocó directamente la carga útil, llamada oficialmente N-4 y bautizada después como Proton-1. Los satélites Proton usaban la estructura externa del tercer escalón, incorporando una serie de instrumentos científicos para el estudio de las partículas cósmicas y otros fenómenos de física espacial.

    Los prolegómenos del lanzamiento fueron tensos, ya que un escape de tetróxido de nitrógeno afectó a una serie de cables eléctricos. Chelomei decidió arriesgarse y no suspender la misión: el despegue (16 de julio de 1965) se llevó a cabo normalmente, confirmando el buen diseño del gigantesco cohete. El satélite, con una masa de unas 12 toneladas, se convirtió además en la carga útil más pesada enviada al espacio por la U.R.S.S. Superadas unas cuantas horas de desconcierto, acabó proporcionando valiosa información durante un mes y medio.

El montaje de un UR-500 (Foto: Mark Wade)

    El anuncio del lanzamiento indicó a la N.A.S.A. que la Unión Soviética ya tenía un claro competidor para el Saturn-I. Su nombre: Proton, como su carga útil. Los soviéticos no querían dar demasiadas pistas sobre su árbol genealógico y por tanto ocultaron su verdadera denominación (UR-500 o 8K82). Otras fuentes lo han bautizado también como Gerkules o Atlantis.

La familia de vehículos UR (Foto: Mark Wade)

    Los ensayos no se detendrían aquí puesto que el 2 de noviembre era colocado en órbita el Proton-2 (UR-500 número 209), en una misión básicamente idéntica a su predecesora. Todavía se lanzarían otros dos UR-500 a lo largo de 1966, pero con Korolev haciéndose cargo del control del programa circunlunar, la principal carga útil del Proton sería después una modificación de la Soyuz, y no los satélites científicos.

El satélite N-6 (Foto: Mark Wade)

    Simultáneamente, se estaban iniciando las pruebas de la verdadera piedra de toque de todo el sistema: las cápsulas que albergarían a los cosmonautas. Tanto las Soyuz como las L-1, empezaron a ser lanzadas en vuelos suborbitales (balísticos) desde diciembre de 1965 hasta junio de 1966, siempre para comprobar su resistencia a las aceleraciones y al aterrizaje. Su integridad estructural era esencial para garantizar la seguridad de los tripulantes durante el viaje y el regreso. Superada esta dura prueba, su diseño básico podría considerarse apto para el vuelo espacial en cualquiera de sus vertientes.

El satélite Proton-1 (Foto: Mark Wade)

 

DESAPARECE EL INGENIERO JEFE

    Interrumpidas las misiones después del lanzamiento de la Voskhod-2, el mundo sólo había contemplado una larga retahíla de exitosas Gemini americanas. De nuevo, no faltaron los que pensaron en Occidente que la Unión Soviética había abandonado la carrera lunar. No era así, por supuesto, pero lo cierto es que tenía grandes dificultades en todos los frentes. El más sensible, el del liderazgo, se perdió el 14 de enero de 1966.

Korolev, junto a Isayev (Foto: MM)    Desde la aprobación definitiva del programa UR-500K/L-1 el 15 de diciembre de 1965, Korolev estaba más ocupado que nunca. Incluso llegó a participar en el proyecto Spiral, ideado por el equipo de Gleb Lozino-Lozinsky y que consistía en una aeronave alada de dos etapas, pensada para viajar al espacio o efectuar saltos hipersónicos. La primera fase consistiría en un avión Tu-144, el equivalente al Concorde franco-británico, y la segunda sería una nave tripulada maniobrable y reutilizable. El Tu-144 tardaría más tiempo del previsto en estar listo, así que los diseñadores del Spiral solicitaron la ayuda de Korolev, quien permitiría el uso de su cohete R-7 para poner en órbita a los primeros prototipos del vehículo. Se programaron cinco misiones, algo que satisfacía al ingeniero jefe porque permitiría aumentar la producción de su vector, rebajando así su considerable precio.

    Pero Korolev no tendría oportunidad de trabajar demasiado a fondo en esta propuesta. El 5 de enero ingresó en un hospital para una operación rutinaria durante la cual debían extirparle un pólipo del recto.

Korolev, junto a Kurchatov (Foto: RKK Energia)    El momento no era nada oportuno, ya que los problemas se amontonaban frente a su mesa de trabajo. Sin embargo, la operación no podía retrasarse más y unos días apartado de la cacofonía en la que se hallaba habitualmente inmerso podría sentarle bien (en ese punto las relaciones con sus subordinados eran muy tensas debido a sus frecuentes ataques de ira, ya que cualquier error o problema le exasperaba sobremanera). Sus últimas jornadas fueron un tormento para él, tanto por el estrés que le hacía sentir enfermo como por su delicado estado de salud.

    Llegó a celebrar su 59 cumpleaños, el 12 de enero, en la cama del hospital del Kremlin. Después de mucho tiempo ocultando el cariz enfermizo que estaban tomando las cosas, había entrado por su propio pie en este recinto sólo reservado a personalidades de Estado. El día antes del aniversario, el académico Boris Vasilevich Petrovsky, Ministro de Salud, le practicó un análisis histológico. La extracción de la muestra, que suponía obtener una sección del pólipo, le causó una hemorragia que presagiaba una mala semana.

Los últimos días de Korolev (Foto: MM)    En el OKB-1, el ayudante de Korolev, Mishin, se hizo cargo de todo. Pero el hombre estuvo a punto de dimitir: su jefe sabía enfrentarse bien a los caprichos y excentricidades de Sergei Afanasyev, el Ministro responsable de las actividades espaciales, en cambio él no. Tuvo que ser su jefe quien le convenciera para que siguiese, desde la cama del hospital.

    La operación definitiva se inició a las 8 de la mañana del 14 de enero. Durante el proceso, que consistía en la introducción de un rectoscopio, se produjo otra grave hemorragia, como sucediera anteriormente. Incapaz de detenerla, Petrovsky abrió el abdomen de su paciente para actuar directamente sobre la herida. Fue entonces cuando encontró un tumor canceroso maligno que nadie conocía y que le habría matado en tan sólo unos meses. La operación se prolongó demasiado tiempo, hasta tal punto que Korolev, anestesiado durante más de 8 horas, no llegó a despertar. Se ha dicho que Petrovsky había estado muchos años alejado de los quirófanos y que ello pudo contribuir a la muerte del enfermo. Lo cierto es que su comportamiento fue profesional, que tuvo que enfrentarse a una complicación inesperada, y que la debilidad del corazón del paciente, castigado por las penurias de su anterior vida, fue definitiva.

La desaparación de Korolev sería un golpe insuperable para el programa soviético (Foto: MM)    Fallecía así uno de los más indiscutibles "padres de la Astronáutica", probablemente el más destacado de todos ellos si tenemos en cuenta el nivel de responsabilidad que soportó durante tantos años. Sólo entonces, de forma póstuma, sería conocida en el mundo su identidad, la del antaño misterioso "ingeniero jefe", el mentor de todas las hazañas espaciales soviéticas de la última década. Su memoria fue honrada, pero su trabajo, inacabado, sería difícilmente superado.

    Sus cenizas fueron enterradas en la famosa muralla del Kremlin, aunque no todas, ya que la leyenda dice que Gagarin guardó parte de ellas para llevarlas a la Luna a la primera oportunidad.

    Sin Korolev, el Politburó situó en su lugar a Vasily Mishin, un ingeniero de menor experiencia que, como viejo ayudante del genio, tendría que enfrentarse ahora a la formidable empresa de vencer a los norteamericanos en la carrera hacia la Luna. Mishin conocía las interioridades del programa por su trabajo cercano a la figura de su predecesor, pero sabía también de las dificultades que entrañaba lo demandado por el Gobierno soviético. Su primera acción fue retrasar el lanzamiento del primer vuelo circunlunar hasta 1968, reconociendo que no sería posible superar las dificultades técnicas del proyecto antes de esa fecha. El 14 de febrero, por ejemplo, al descubrir que la cosmonave L-3 había aumentado de masa, tuvo que ordenar la mejora de la potencia del cohete N-1. El vector tendría que pasar de 75 a 95 toneladas en órbita baja, lo cual conseguiría haciendo cambios drásticos en los planes del viaje: se reduciría la inclinación de la órbita terrestre provisional de 65 a 52 grados, se disminuiría la altitud de la órbita lunar de 300 a 220 kilómetros, se añadirían seis motores más en la primera fase, aumentando su empuje en un 2 por ciento (también la de los motores de las etapas superiores), y por último se reduciría la temperatura de los propelentes del vehículo lunar para incrementar la capacidad de los tanques.

Los funerales de Korolev, hasta entonces una figura desconocida (Foto: MM)    Mishin tenía sobre la mesa innumerables incógnitas que necesitaba resolver antes de continuar adelante. Por ejemplo, ¿resistiría el suelo de nuestro satélite el aterrizaje de una pesada nave tripulada? Qué aspecto real tenía la superficie de la Luna? ¿Era áspera y estaba llena de piedras o era posible posarse en ella sin peligro? Algunas de estas preguntas serían contestadas, como hemos visto, por las sondas que desde meses atrás estaban intentando efectuar un aterrizaje controlado. Fallos durante el lanzamiento, choques contra Selene, pérdidas de control y comunicaciones, jalonaron esta época de infructuosa exploración automática hasta que la sonda Luna-9 aportó las respuestas que se estaban buscando.

    No finalizarían aquí las investigaciones de las sondas soviéticas en las cercanías de nuestro rocoso vecino puesto que el próximo objetivo consistiría en colocar una cosmonave en órbita a su alrededor. La posición serviría para mapear toda la superficie y para localizar zonas de aterrizaje apropiadas para futuros descensos, tanto de naves automáticas como, claro está, tripuladas. Al mismo tiempo, la compleja maniobra de inyección orbital alrededor de la Luna serviría como un magnífico banco de pruebas respecto a lo que, a mayor escala, supondría la llegada de una cápsula con hombres a bordo, en uno de los pasos previos al descenso y aterrizaje.

Mishin sucedería a su jefe en la dirección del programa lunar (Foto: MM)    El objetivo, sorprendentemente, quedaría cumplido muy poco tiempo después del vuelo del Luna-9, pero antes se produciría uno de los acostumbrados desastres: el 1 de marzo de 1966, un cohete 8K78M (N103-41) colocó a su carga útil en órbita baja. Habiendo costeado durante unos minutos, la sonda, unida a su etapa superior, empezó a girar sin control. Jamás volaría hacia la Luna y, anclada en la órbita terrestre, pasaría a denominarse Kosmos-111.

    Se trataba de la primera sonda E-6S, esencialmente idéntica a sus predecesoras con la diferencia de que el módulo esférico de alunizaje había sido sustituido por un conglomerado fijo de instrumentos científicos.

El Luna-10 (Foto: NASA)    El 31 de marzo, era lanzado con éxito el Luna-10. En esta ocasión, su vector 8K78M (N103-42) envió a su carga en ruta de escape. Hacia la madrugada del 3 de abril, y a unos 8.000 kilómetros de la superficie de Selene, el mismo motor que había servido para aterrizar al Luna-9 sirvió ahora para frenar la marcha del vehículo y permitir su captura gravitatoria por parte de nuestro satélite. Una vez alrededor de éste, la nave liberó toda esta maquinaria, que suponía los dos tercios de la sonda que dejaban de tener utilidad (propulsión y guiado), y se convirtió en la primera capaz de orbitar otro mundo distinto del nuestro. Su equivalente americano, el Lunar Orbiter, aún tardaría varios meses en debutar.

    El módulo instrumental u orbitador empezó a trabajar de inmediato. El único suministro eléctrico consistía en unas baterías que permanecieron operativas durante 57 días. Durante todo este tiempo, el Luna-10 midió el campo magnético lunar y midió el flujo meteórico local. Como curiosidad, decir que los técnicos soviéticos se las ingeniaron para causar ciertas oscilaciones de frecuencia en los semiconductores de la nave, produciendo de la nada una sencilla imitación de una canción emblemática, la "Internacional", la cual fue transmitida y recibida con entusiasmo y ovaciones durante el 23 Congreso del Partido Comunista.

    Los datos enviados por el Luna-10 eran alentadores: los detectores de rayos cósmicos y gamma, el contador de meteoritos, etcétera, indicaban que el ambiente selenita era apto para la presencia de hombres. Sólo había un problema: el medidor del campo gravitatorio lunar detectó diversas anomalías debidas a acumulaciones de materia (mascones) que perturbaban la órbita de la nave. La situación y efectos de estos mascones deberían ser definidos con claridad si no se quería correr el peligro de que una nave tripulada, perturbada, acabase aterrizando en un lugar no previsto (y potencialmente peligroso).

    Cumplido el objetivo de colocar un satélite artificial alrededor de la Luna, las E-6S desaparecieron del mapa. Otras versiones más sofisticadas seguirían sus pasos. más