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Biblioteca de la Universidad Complutense de Madrid

Viernes, 24 de mayo de 2019

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Físicas se suma al 50 aniversario de la llegada a la Luna

Carlos González, ex jefe de operaciones y director adjunto del Complejo de Comunicaciones con el Espacio Profundo en Madrid (Robledo de Chavela), ha sido el protagonista de la sesión del ciclo Hablemos de Física, celebrada el 4 de abril. La conferencia de González, titulada "Apolo XI. Un salto de gigante" y la exposición fotográfica "Carrera espacial a la Luna", que se puede ver en la Facultad de Físicas hasta el día 27 de abril, se incluyen dentro de un amplio programa de actividades del ayuntamiento de Robledo de Chavela y algunas asociaciones de ese municipio, para conmemorar el 50 aniversario de la llegada del hombre a la Luna.

 

Carlos González explicó de manera cronológica el camino que se recorrió para que Armstrong y Aldrin pudieran pisar la superficie lunar. El viaje comienza, de acuerdo con González, al final de la Segunda Guerra Mundial, cuando Wernher von Braun puso en funcionamiento los V2, cohetes explosivos que utilizaron los nazis en sus bombardeos contra las ciudades aliadas. El servicio de inteligencia americano se llevó a Von Braun a Estados Unidos para que trabajase para ellos, modificando esos V2 para que les hiciera misiles de corto y largo alcance para desplegarlos en Turquía.

 

Stalin, al enterarse del destino de Von Braun, "rescató de un gulag a Sergei Korolev, que tenía el mismo nivel a la hora de desarrollar misiles que el científico alemán". Gracias a Korolve, la URSS puso en órbita en 1957 el primer satélite artificial, y un poco después a la perra Laika. Los asesores del presidente Eisenhower le informaron de que los rusos iban a ir muy por delante de ellos en la exploración del espacio, algo que no le inquietó demasiado hasta que los militares le dijeron que si los rusos ya eran capaces de poner en órbita media tonelada de peso igualmente podrían poner 10 bombas en órbita sobre el suelo americano, que caerían en ocho minutos, sin ninguna capacidad de reacción. Según González, aquello fue lo que decidió al presidente americano a entrar en esa carrera para lo que se creó la NASA, a donde llevaron a Von Braun con el objetivo de adelantar a los rusos.

 

Los inicios

El presidente Kennedy, ya en mayo de 1961, "hizo un discurso muy bonito, pero en realidad lo que quería era dinero, lo que serían unos 200.000 millones de dólares actuales, se lo dieron y comenzaron a trabajar en un cohete capaz de llegar a la Luna y volver".

 

La primera idea fue el proyecto Nova, "un cohete con una parte inferior lo suficientemente grande como para llevar el cohete a la Luna y una parte superior con la capacidad de salir de allí para volver a la Tierra, pero se calculó que sólo la parte superior serían unos 100 metros de altura, así que se desestimó el proyecto".

 

El segundo se denominó Encuentro en Órbita Terrestre, que supone diez lanzamientos diferentes y luego astronautas en paseo espacial tendrían que ensamblar las partes en órbita, y eso a principios de los años 60, con la tecnología de la época. Como es lógico el proyecto tampoco prosperó.

 

Mientras, en el MIT, Tom Dolan pensó que la mejor opción era hacer un encuentro en órbita lunar, y para ello hacer un vehículo pequeñito que bajase a la Luna y luego volviera a la Tierra. NASA en principio no estaba muy por la labor, aunque John Houbolt les convenció de que era el mejor proyecto y se lo dieron  a Von Braun para que lo desarrollase.

 

Saturno V

El lanzador que se construyó para aquella misión, el Saturno V, sigue siendo el cohete más grande de la Historia, que "con sus cerca de 112 metros de altura empujaba 3.500 toneladas, muy cerca de los empujes modernos".

 

Cada parte, o etapa, del cohete, se construyó de manera independiente. Así, la etapa 1 y el anillo inter etapa los construyó Boeing, mientas que los motores son de North American Aviation, con un combustible de queroseno muy refinado y oxígeno líquido. Explica González que los cuatro motores exteriores pivotaban para mantener la estabilidad del cohete y mantenerlo en su posición, y que una vez encendida la primera fase, su periodo de funcionamiento era de dos minutos y medio, que lo ponía a 67 kilómetros de altura y a unos 8.000 kilómetros por hora, con una aceleración de 4G.

 

Era tan grande que para mandarlo a Florida se tuvo que hacer en una barcaza por el río Misisipi.

 

La segunda etapa se fabricó en Los Angeles, bastante menos alta, con motores más chiquititos, con combustible de oxígeno líquido e hidrógeno líquido, y ardía durante unos seis minutos, lo que le colocaba a unos 20-22.000 kilómetros por hora. Su tamaño, de todo modos, también era enorme y para mandarlo a Florida lo hicieron en una barcaza por el océano Pacífico, cruzando el canal de Panamá.

 

La tercera etapa se construyó en Santa Mónica, y el anillo de instrumentación superior lo fabricó IBM, y allí era donde se recibían todos los datos de la nave, con un peso de 3.000 toneladas en total. Para estabilizar esta parte se diseñó un sistema de giróscopos que incluían un método de señalización, de tal manera que cuando estaba fase no estaba en la posición adecuada, producía un error que se mandaba a ese anillo de instrumentación para orientar de nuevo la nave. De acuerdo con el conferenciante, ese sistema "funcionaba tan bien que no habrían hecho falta los estabilizadores de la primera etapa".

 

Era una parte grande, pero esta sí cabía, aunque fuera justo, en el avión de transporte más grande que había en Estados Unidos en ese momento.

 

Encima de esa tercera etapa había un adaptador y el alojamiento del modulo lunar, puesto boca abajo y con las patas dobladas. González explica que el hecho de ubicarlo ahí fue un motivo de aerodinámica y protección, y que las puertas del trompo del cono que se abrían mediante dispositivos pirotécnicos. Encima de todo eso iba el módulo de servicio que proporcionaba la energía, el oxígeno y el agua al módulo de mando, que usaba "un combustible más complicado, para poderlo usar en sitios sin atmósfera, con una combinación muy corrosiva que hacía que la tobera del módulo de servicio acabara prácticamente desecha". Por último, por encima del módulo de servicio y el módulo de mando iba una torre de escape por si había errores en el despegue y los astronautas necesitaban eyectarse.

 

El módulo de mando lo fabricó North American Rockwell, y con sus tres metros de altura y unos tres metros de diámetro en la base, relativamente grande para lo que se había hecho hasta entonces, era lo único que se recuperaba tras el viaje.

 

El modulo lunar

El módulo lunar se fabricó en Nueva York por la empresa Grumman, con un sistema de combustible también bastante complejo. Se construyó con una base que se quedaría en la Luna y una parte superior en la que saldrían los astronautas. Los diseños iniciales eran con muchas curvas e incluso con ventanas grandes, que eran dos cristales extremadamente gruesos con todo tipo de protección (radiación, meteoritos...) que pesaban muchísimo. También tenía cinco patas que añadían peso, así que la NASA pidió un nuevo proyecto con reducción de zonas redondas y una pata menos, aunque es les olvidó colocar la escalerilla y las ventanas seguían siendo un poco grandes.

 

A partir de ese segundo diseño se creó el modulo final, con ventanas pequeñísimas, sin nada redondo. Al estar diseñado para funcionar a un sexto de la gravedad terrestre, incluido el motor, uno de los problemas que planteaba era que no se podía probar ni el sistema de amortiguación ni el motor, porque al probarlo deshacía la tobera, así que la NASA tuvo que fiarse de la empresa. González bromea con que "los astronautas quizás no sabían eso", como quizás tampoco sabían que "todas las paredes del módulo lunar sólo tenían el grosor equivalente a cuatro láminas de aluminio de alimentación para aligerar peso".

 

De Cabo Cañaveral al espacio

Una vez todas las partes se reunieron en Florida se construyó un edificio de 160 metros de altura para poder ensamblarlas. Asegura González que es el edificio de una sola planta más grande del mundo y cuando se construyó se vio que "había tanta humedad que a veces llovía dentro del edificio, así que se montaron 125 ventiladores en el techo para que fueran capaces de intercambiar el aire".

 

El edificio tenía una puerta de unos 140 metros de altura para sacar el cohete, incorporado a la torre, que camino a la plataforma de lanzamiento viajó a una velocidad de 1,5 kilómetros por hora.

 

Repasando un famoso posado de los protagonistas de en aquella misión, González bromeó con que "uno de ellos, Neil Armstrong, está extraordinariamente feliz, porque sabía que iba a ser el primero en pasar a la Historia por pisar la Luna; el segundo, Buzz Aldrin, tenía una sonrisa extraña, la misma que la Mona Lisa, pensando que él no iba a pisar la Luna el primero, y mientras el tercero, Michael Collins, piensa que esos dos se van a la Luna, la pisan, entran en los libros y nadie se iba a acordar del que se iba a quedar en órbita esperando".

 

Una vez instalados los astronautas para comenzar la misión Apolo XI, el 16 de julio de 1969, los motores se encienden 8,9 segundos antes del cero, y en ese tiempo van aumentando su potencia hasta el máximo. Debajo del cohete se hace una instalación con conexiones y tuberías que van al océano para conseguir toneladas de agua que sirvan para enfriar esas plataformas y que no se destruyan con el despegue.

 

A los 2 minutos y 42 segundos, tras el despegue, se separa la primera etapa, que ha agotado su combustible. Treinta segundos después, se suelta el anillo interfase, cuando ya no hay vibraciones y no puede golpear a los motores, y también se eyecta el módulo de escape. La tercera fase comienza a 9 minutos y 9 segundos, y da dos órbitas y media a la Tierra para comprobar que todo funciona. Se encienden de nuevo los motores dos horas, 44 minutos y 16 segundos después para adquirir la velocidad muy cercana a la velocidad de escape.

 

Explica González que en ese viaje hacia la Luna se desplegaba el modulo lunar y se ensamblaba con el de mando y el de servicio, y que todo se hacía con operaciones manuales. Durante el viaje, giraban sobre su eje longitudinal a una revolución por minuto para que el Sol y la sombra no dieran siempre en el mismo sitio y no hubiera tensiones innecesarias en la superficie de la nave.

 

La llegada a la Luna

En la separación del modulo lunar, tras llegar a la órbita de nuestro satélite, Michael Collins era el que tenía que ver si había desperfectos. Por ejemplo, entre los dos módulos había un pequeño cilindro que tiene la misión de aislar a las dos escotillas, "pero cuando se soltó el módulo lunar salió más o menos despedido unos ocho metros, así que había aire y la despresurización no se había hecho de manera perfecta".

 

González explica que en ese momento se perdió un poco la señal desde España y se pensó lo peor, pero pronto se recuperó, aunque el audio era bastante malo. Además aparecieron una serie de alarmas no definidas, que hicieron cambiar ligeramente la zona de aterrizaje a una no cartografiada. El ordenador del módulo lunar no era capaz de trabajar en tiempo real, así que decidieron bajar a mano a una superficie donde había muchas rocas y donde se pudo llegar cuando le quedaban solamente 17 segundos de combustible. Una vez allí, les dijeron que tenían que esperar cinco horas dentro, que aprovecharon para tomar algunas fotos de la sombra del modulo lunar en la superficie terrestre y para ponerse las 11 capas diferentes del traje lunar, en lo que tardaban unas dos horas.

 

Cuando por fin, Neil Armstrong decidió salir del módulo lunar, vio que la apertura era demasiado estrecha  y Aldrin le tuvo que ayudar a salir. El hecho de que pisara con el pie izquierdo tampoco fue accidental, sino que el servicio postal había hecho ya una tirada de 152 millones de sellos en los que el astronauta pisaba primero con ese pie, así que antes del viaje se les pidió a los astronautas que lo hicieran así. De todos modos, González explica que lo primero que tocó la Luna de material humano no fue el pie de Armstrong, sino "una bolsa con nuestros residuos biológicos, con heces, que se dejó caer allí para liberar peso y poder llevar rocas de vuelta a la Tierra".

 

En el despegue de la Luna, la bandera del Apolo XI se cayó por las turbulencias, así que "es la única de las banderas de la conquista lunar que está caída".

 

La reentrada en la Tierra era muy delicada porque el ángulo de entrada adecuado para no salir rebotados o para arder era muy pequeño. De todos modos se consiguió, a los astronautas los recogió la marina, se los llevaron a un portaviones donde les metieron en cuarentena 21 días hasta llevarlos a Hawái, y una vez allí les hicieron firmar un documento de lo que traían en la aduana, por venir de fuera del territorio americano, y los tres firmaron que llevaban rocas lunares.

 

Concluye González reconociendo que la exploración espacial debe ser un conjunto de esfuerzos de todas las potencias mundiales, pero eso tiene un problema muy serio. Por ejemplo, "para ir a Marte en un viaje tripulado no lo puede hacer un país solo, aunque en un consorcio sí se puede hacer, aportando cada potencia en relación a su PIB. De todos modos, si China es la que más aporta, el comandante, los científicos y la misión serán suyos". Cree el conferenciante que "la exploración espacial y los vuelos tripulados van a volver, pero quizás a un ritmo mucho más lento que hasta ahora".

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