ARRIBA Y ABAJO
Si los ingenieros debían apresurarse para poner a punto las naves que llevarían a los hombres a la Luna, tampoco podían dejar de preparar y enviar misiones automáticas de exploración. Sus resultados eran ansiosamente esperados, no en vano podían afectar a los planes de alunizaje y al propio diseño de los vehículos.
Después del éxito del Luna-10, los soviéticos dejaron de lado la versión E-6S de sus sondas e introdujeron otra un poco más avanzada: la E-6LF. Su objetivo no sería sólo alcanzar la órbita de nuestro satélite sino también perseguir importantes logros científicos.
El Luna-11 despegó desde Baikonur el 24 de agosto de 1966. Empleó para ello un cohete 8K78M (N103-43). Tras un rápido viaje, llegó a nuestro satélite y se situó en una órbita elíptica de 160 por 1.200 kilómetros. Con sus 1.638 kilogramos, la cosmonave estaba bien equipada con un sistema de captación de imágenes televisivas.
Las E-6LF no verían la separación de sus módulos de
instrumentación y propulsión. La ausencia de los dispositivos de expulsión, y el hecho
de que ambos módulos compartieran varios subsistemas tras su rediseño, había ahorrado
masa que ahora podía ser empleada para la cámara. Ésta se encontraba albergada bajo una
carcasa en forma de campana que además hacía las veces de radiador (disipaba el calor
generado por el equipo de televisión y procesamiento de imágenes).
Sin embargo, no todo fue bien durante la misión del Luna-11. Sus aparatos midieron a conciencia el campo gravitatorio lunar, la radiación existente en la órbita y el flujo local de micrometeoritos, pero ninguna fotografía fue recibida nunca en la Tierra.
Después de 277 revoluciones, el Luna-11 se quedó mudo: sus baterías se habían agotado. A diferencia de las Lunar Orbiter americanas, no llevaban paneles solares y su vida útil era limitada.
Su sucesor reportaría un mayor provecho. Lanzado el 22 de octubre (8K78M, N103-44), el Luna-12 se convertiría en la segunda y última E-6LF. Como su hermana, alcanzaría nuestro satélite sin novedad. Su órbita de trabajo quedaría situada entre los 100 y los 1.740 kilómetros. La mayor proximidad durante el periastro permitiría obtener imágenes de superior resolución (a partir de un cuadrado ficticio de 30 kilómetros de lado). Las fotografías eran transmitidas primero en baja resolución y sólo aquéllas más interesantes eran enviadas de nuevo a resolución completa (1.100 líneas). Con esta táctica, el Luna-12 nos mostró detalles de la superficie de hasta 15 metros de diámetro, algo muy útil para decidir dónde deberían posarse las futuras naves tripuladas. También midió la radiación ambiental gamma y de rayos-X.
Las baterías se agotaron tras 86 días (602 órbitas). Pero antes, la nave ensayó una tecnología esencial para el programa tripulado: los motores eléctricos que emplearían los vehículos Lunokhod, los mismos que en principio debían servir como balizas móviles para el módulo LK y, si era necesario, como medio de transporte para el cosmonauta.
Antes de proceder a la implementación de una serie de misiones especialmente dedicadas al apoyo del programa N1-L3 (E-6LS), los soviéticos aún tuvieron tiempo de lanzar una E-6 mejorada (E-6M), pensada para posarse en la superficie lunar y combatir así la creciente gloria de las Surveyor de la N.A.S.A. La única E-6M (Luna-13) partió desde Baikonur el 21 de diciembre de 1966, a bordo de un cohete 8K78M (N103-45). Muy parecida al Luna-9, la nueva sonda accionó su retromotor para posarse sobre el Oceanus Procellarum, entre los cráteres Seleucus y Craft. Abrió entonces los "pétalos" metálicos que cubrían sus instrumentos y extendió todos los apéndices. Las mejoras instaladas en la sonda incluían una antena suplementaria, un nuevo sensor de radiación local, un dinamógrafo y cuatro radiómetros infrarrojos. También extendió dos brazos telescópicos que presionarían contra el suelo para medir su resistencia y posible radiactividad. Además, su cámara tomó dos panorámicas de la zona de aterrizaje y varias imágenes individuales y estereoscópicas del fantasmagórico paisaje.
Su actuación concluiría el 30 de diciembre, con el inevitable agotamiento de las baterías. En la Tierra, los científicos confirmaban que la radiactividad superficial era mínima y que el suelo era tan resistente como el de la Tierra, despejando cualquier preocupación que pudieran tener los constructores del módulo LK.
La U.R.S.S. hacía bien perseverando en su exploración lunar. La agencia norteamericana estaba desplegando ya sus primeras sondas de alunizaje Surveyor, y también a sus Lunar Orbiter, vehículos automáticos que fotografiarían hasta la saciedad la superficie de nuestro satélite, identificando aquellos lugares en los que los astronautas del Apolo deberían tomar tierra.
Cronológicamente, las Surveyor sufrieron un serio "handicap" en el preciso instante de su diseño inicial. Su masa y características implicarían una estrecha relación con el desarrollo del nuevo vector Atlas-Centaur, de modo que los retrasos y fracasos de éste tendrían una gran incidencia en el momento de su debut.
La N.A.S.A. se había hecho cargo del programa Centaur cuando la Fuerza Aérea,
que necesitaba un sistema más potente para llevar a la órbita geoestacionaria su
sistema de comunicaciones Advent, decidió que sería mejor confiar en otros
vehículos. La etapa Centaur utilizaría dos motores RL-10, criogénicos, casi
idénticos a los que se emplearían en la fase superior del Saturn-I, y su
tecnología sería tan compleja que sería imposible tenerla a punto en la fecha
prevista (1962). Hacia esa fecha se iniciaron los vuelos de prueba, pero el
cohete no fue declarado operativo hasta cuatro años después.
Tanta era la importancia del programa Surveyor que la N.A.S.A. decidió coordinar los vuelos de prueba del Atlas-Centaur con los primeros prototipos de la sonda. No estaba previsto el uso del vector en otro tipo de misiones hasta al menos 1968, de modo que transportaría maquetas de las Surveyor incluso durante los primeros ensayos. La primera de estas misiones se llamó SD-1 (AC-5, 2 de marzo de 1965), aunque fracasó. Siguieron otras dos más: SD-2 (AC-6, 11 de agosto de 1965), y SD-3 (AC-8, 8 de abril de 1966), ambas transportando las maquetas M-1 y M-2, respectivamente. Estas maquetas intentaban simular las dimensiones y la masa de la Surveyor, y ayudarían a reproducir algunos de los pasos de su puesta en órbita y posterior inyección en trayectoria translunar.
Por fin, el 30 de mayo de 1966, el Atlas-Centaur AC-10
despegaba desde Cabo Kennedy con la Surveyor-1 a bordo. La N.A.S.A. consideraba esta
misión como experimental y no esperaba realmente alunizar a la primera ocasión. La
astronave había sido construida por el Jet Propulsion Laboratory. Tenía tres patas para
apoyarse sobre el suelo, y varios módulos repletos de material electrónico y
científico. Medía 3 metros de altura y hasta 4,2 metros de envergadura. También estaba
equipada con un motor sólido para propiciar el descenso controlado y el alunizaje, así
como un sistema de propulsión auxiliar para las correcciones. Su masa alcanzaba los 1.000
kilogramos.
Después de un lanzamiento y un viaje hacia la Luna impecables, la sonda accionó su motor a unos 100 kilómetros de la superficie. Éste fue expulsado después de frenar de 10.000 a 400 kilómetros por hora. A continuación, los tres pequeños motores de maniobra se encargaron de la fase final, apagándose a unos 4 metros de altitud (5 kilómetros por segundo) para evitar la contaminación de la zona de aterrizaje. El impacto final sería absorbido por amortiguadores.
El único instrumento científico instalado durante esta primera misión era la cámara. Los ingenieros de la N.A.S.A., eufóricos tras haber logrado el alunizaje suave en la primera ocasión, ordenaron su activación. Las imágenes empezaron a fluir y éstas demostraron que la sonda se había posado a tan sólo 14 kilómetros del punto previsto, cerca del cráter Flamsteed. No sólo eso: el sistema de transmisión de datos funcionaba perfectamente.
La Surveyor-1 trabajó sin descanso durante 297 horas. Después fue desconectada para afrontar la noche lunar. En julio, habiendo sufrido temperaturas bajísimas, pudo ser reactivada. Este proceso se repetiría en meses subsiguientes. Su legado sería variado: 11.150 fotografías, pruebas dinámicas del suelo (gracias al encendido momentáneo de uno de los pequeños motores), observaciones astronómicas, etcétera.
Su compañera, la Surveyor-2, no tendría en cambio tanta suerte. La sonda despegó el 20 de septiembre a bordo del AC-7. En un principio, dado que la nave y la misión eran idénticas, nada hacía suponer que algo fuera a ir mal. Pero cuando llegó el momento de realizar la habitual corrección de trayectoria para dirigirse hacia su objetivo (el Mare Sinus Medii), falló inesperadamente. Sólo dos de los tres motores funcionaron y el empuje asimétrico la situó en una rotación descontrolada. Su viaje finalizaría de la única manera posible: la Surveyor chocó contra la Luna en las cercanías del cráter Copérnico, a unos 9.000 kilómetros por hora.
A la espera de los resultados de la obligada investigación, la N.A.S.A. retrasó la siguiente misión. En su lugar, lanzó un nuevo vuelo de prueba, ideado para ensayar una nueva versión de los motores de la etapa Centaur (RL-10A-3-3). El AC-9 despegó el 26 de octubre de 1966, y envió a una órbita elíptica a su carga útil simulada, la maqueta Surveyor M-3. Su apogeo quedaría establecido en unos 406.000 kilómetros, la distancia de la Luna, de modo que quedaba demostrada su habilidad para enviar sondas hacia ella.
Al mismo tiempo, la agencia se veía obligada a rebajar
sus expectativas para el programa. No habría más Surveyor mejoradas después de la
número 7, y tampoco un robot móvil. Los crecientes costes del programa Apolo, verdadero
motivo de su existencia, lo serían también de su limitación.
La Surveyor-3 sería mucho más afortunada que su compañera. Partió desde Cabo Kennedy el 16 de abril de 1967 (AC-12) y alcanzó la superficie de nuestro satélite natural a las 65 horas de viaje. Resueltos los problemas técnicos que habían afectado a la número 2, y no sin antes rebotar tres veces en el suelo, la Surveyor-3 se posó en un punto del Océano de las Tempestades, a sólo 3 kilómetros del lugar previsto.
Además de la cámara, que realizó más de 6.000 fotografías, la sonda transportó un brazo móvil extensible (1 metro y medio). Fue utilizado durante 18 horas por control remoto, y con él se excavaron zanjas, surcos y agujeros. También se hicieron pruebas de dureza del terreno y de penetración.
Transcurrida la noche lunar, el Surveyor-3 no pudo ser reactivado. Sin embargo, su misión conseguiría una cierta relevancia cuando, unos años más tarde, los astronautas del Apolo-12 se posaron junto a él y le rindieron una merecida visita científica.
La siguiente Surveyor (número 4) volaría hacia Sinus Medii. Despegó el 14 de julio de 1967 (AC-11) y debía tomar más fotografías, hacer excavaciones y medir el grado de reflexión del suelo selenita, dato indispensable para asegurar que el radar del Módulo Lunar sería capaz de calcular correctamente las distancias y accionar el motor de frenado a tiempo.
Todo ello se vio frustrado cuando se perdió el contacto con la nave a sólo 2 segundos del apagado del retrocohete, a unos 11 kilómetros de altitud sobre la superficie. Los motivos se desconocen, aunque es probable que se produjera una explosión.
No serían las Surveyor las únicas sondas que viajarían a la Luna para apoyar al programa Apolo. Debería haberlo hecho también el Explorer-33 (IMP-D, 1 de julio de 1966), quien, por un fallo en su retromotor no consiguió entrar en órbita alrededor de ella y acabó en otra muy elíptica, geocéntrica, de 15.900 por 435.424 kilómetros. La IMP-D debía vigilar la radiación ambiental durante un largo período de tiempo, en especial durante al menos un ciclo solar (11 años). Esta información sería muy útil para verificar si existían épocas más peligrosas que otras a la hora de visitar la Luna. A pesar del fallo de propulsión, la nave aún pudo proporcionar datos interesantes que serían puestos a disposición de los científicos e ingenieros del programa Apolo. Una misión posterior (Explorer-35, IMP-E, 19 de julio de 1967) tendría mejor fortuna.
El otro programa de la N.A.S.A. del que dependería el
Apolo para llevar a cabo sus objetivos era el Lunar Orbiter. Como su nombre indica, su
única función sería alcanzar órbitas selenocéntricas para fotografiar con detalle la
faz de nuestro satélite. Los mapas así obtenidos servirían para seleccionar las zonas
más aconsejables para el alunizaje.
Debido a las limitaciones inherentes en las comunicaciones, energía disponible y propulsión, los astronautas del Apolo sólo tomarían tierra (en principio) en puntos de una estrecha franja ecuatorial. En estas áreas preseleccionadas, entre los 43 grados Este y los 56 grados Este, y entre los 5 grados Norte y los 5 grados Sur, se situaban los múltiples lugares de desembarco posibles. La misión de los Lunar Orbiter era levantar mapas de todos ellos para facilitar una de las decisiones más cruciales: dónde posar el Módulo Lunar, minimizando el riesgo y maximizando el retorno científico.
Las sondas no sólo tomarían fotografías sino que además medirían el entorno de radiación y el campo gravitatorio del satélite. Construidas por Boeing para el Langley Research Center, estarían equipadas con cámaras capaces de una resolución de hasta 1 metro, paneles solares para una operación prolongada (a diferencia de sus homólogas soviéticas), diversos sensores y un sistema de propulsión autónomo para las correcciones.
El Lunar Orbiter-1 despegó el 10 de agosto de 1966 a bordo de un cohete Atlas-Agena-D. Alcanzó la Luna sin novedad y accionó su motor para asegurar su entrada en órbita. Se convirtió así en el primer ingenio estadounidense que lograba la hazaña.
En una órbita elíptica provisional de 169 por 1.673 kilómetros, casi ecuatorial, la sonda maniobró ligeramente para reducir el periastro hasta los 36 kilómetros. La variedad de altitudes que proporcionaría la órbita permitiría obtener imágenes de muy diversa resolución, casi todas ellas útiles para el programa Apolo. El periastro coincidía con el sobrevuelo de la cara visible, y el apoastro con el de la cara oculta. Se tomaron 207 fotografías, cada una ellas formada, merced a la óptica instalada, por una imagen de alta y otra de media resolución. Las primeras resultaron un poco borrosas por un defecto en el corrector de velocidad de la película, que debía compensar el movimiento de la sonda durante la exposición. Agotada la carga, el Lunar Orbiter-1 continuaría funcionando hasta finales de octubre, investigando otras cuestiones como las acumulaciones de materia lunar en la superficie (mascones), la radiación local, etcétera. Al término de este período, volvió a activar su motor para posibilitar un impacto contra la Luna. La N.A.S.A. no quería que su presencia interfiriese en las comunicaciones de las siguientes sondas de la serie.
Precisamente, la próxima fue lanzada el 6 de noviembre de 1966 y llegó a la Luna cuatro días después. Efectuadas las oportunas maniobras, el Lunar Orbiter-2 se centraría en la franja norte del cinturón ecuatorial (su compañera había hecho lo propio con la sur). Cuando finalizó su misión fotográfica, la N.A.S.A. disponía de imágenes de unos 36.000 kilómetros cuadrados. La sonda permanecería activa hasta el 11 de octubre de 1967, momento en que recibió la orden de impactar contra el satélite.
Mucho antes, el 5 de febrero de 1967, partiría desde Cabo
Kennedy el Lunar Orbiter-3. Una vez alrededor de su objetivo, y dado que la N.A.S.A. se
hallaba satisfecha con la información obtenida por sus antecesoras, la nueva sonda se
dedicaría a confirmar datos ya suministrados por ellas y a fotografiar zonas
particularmente prometedoras. Se intentaría obtener también una imagen del Surveyor-1. A
la hora de la verdad, se tomaron las pertinentes 211 fotografías dobles, pero sólo se
recibieron el 72 por ciento de ellas debido a una avería en el sistema de
teletransmisión.
Los controladores decidieron hacer maniobrar al Lunar Orbiter-3 para simular la órbita que seguiría la astronave Apolo durante su estancia en la región. A éstos les interesaba saber si las comunicaciones podían llevarse a cabo con plena normalidad en las diversas circunstancias del vuelo. El 9 de octubre, los tanques de combustible estaban casi vacíos y la sonda fue dirigida hacia la superficie.
Después de esta misión, la N.A.S.A. creyó que tenía todos los datos necesarios para decidir el punto de alunizaje de los futuros astronautas. Este hecho liberó de su cometido inicial a los dos últimos ejemplares de la serie Lunar Orbiter, los cuales podrían ser empleados para tareas totalmente científicas y no dependientes del Apolo. Los Lunar Orbiter serían colocados pues en órbitas polares, lo que permitiría sobrevolar toda la superficie del satélite.
El Lunar Orbiter-4 despegó el 4 de mayo de 1967 y alcanzó su posición de trabajo sin mayores contratiempos. Las 211 imágenes cubrirían ahora zonas antes no observadas, permitiendo el cartografiado de casi toda la superficie. La órbita elegida era casi heliosincrónica, de modo que sus objetivos se encontraban siempre iluminados bajo el mismo ángulo solar, facilitando su identificación, comparación y estudio. A diferencia de sus predecesores, el Lunar Orbiter-4 no cayó de forma controlada. Se perdió el contacto con él hacia el 24 de julio y la astronave debió impactar contra el satélite hacia el 9 de octubre, básicamente debido a las perturbaciones gravitatorias a las que fue sometida.
Para cerrar la serie, el Lunar Orbiter-5 fue lanzado el 1 de agosto. Como la número 4, fotografió la superficie, ampliando la cobertura de los mapas, los cuales estaban siendo construidos poco a poco sobre la base de la limitada disponibilidad de película. Los controladores también usaron la sonda como banco de pruebas para el ensayo de programas informáticos, cálculo de órbitas en tiempo real, etcétera, tal y como debería hacerse cuando el Apolo se encontrase sobre nuestra compañera. La astronave acabó chocando con ella el 31 de enero de 1968.
La próxima nave norteamericana que se colocaría alrededor de la Luna estaría, por fin, tripulada.