Hacia la Conquista de la Luna

Por Thomas E. Stimson, Jr.

LOS ESTADOS UNIDOS han iniciado un intenso programa para obtener toda la información posible sobre la Luna.
La finalidad, por supuesto, es prepararse para la fecha en que el hombre consiga llegar a la Luna, y luego retornar a la Tierra con toda seguridad. No es un sueño el pensar que esto ocurra, tal vez, en menos de 10 años.
Lo primero que figura en la fase inicial del plan es un intento, en estos meses, para establecer un subsatélite en torno de la Luna. Los Laboratorios Tecnológicos, en Los Angeles, tienen a su cargo un proyecto de acuerdo con un contrato firmado con la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. Casi no se sabe nada sobre el proyectado satélite lunar, ya que toda información sobre el mismo está prohibida.
Luego, el Laboratorio de Propulsión de Reacción, del Instituto Tecnológico de California, empezará, a mediados de 1961, su serie de lanzamientos ala Luna con cohetes Ranger. Según el plan, los primeros disparos se efectuarán de modo que pasen muy cerca de nuestro satélite, para comprobar los métodos y ampliar los conocimientos acerca de las condiciones en el espacio. Los últimos tres Rangers que se lancen, portarán cápsulas destinadas a descender sobre la Luna, a fin de registrar posibles movimientos

<- El programa incluye tres series de lanzamientos: Ranger, Saturno y Nova. La serie Saturno (la sección final de la nave cuyo interior y exterior se ven a la izquierda) será la primera de las tres que haga un viaje con tripulantes a la Luna

La serie Ranger hará las primeras exploraciones y, a la postre, conducirá a la Luna una cápsula con instrumentos. La cápsula (der.) se desprende de la nave espacial (parte inferior del dibujo) y un cohete de frenamiento reduce su velocidad. La serie Nova (extremo, derecha), que será lo culminante, podrá llevar exploradores a la Luna y hasta más allá a otros planetas


Con un programa de tal magnitud a su cargo, los técnicos del Laboratorio de Propulsión de Reacción han diseñado un gran vehículo básico, denominado "ómnibus espacial", cuya carga consistirá en un gran número de instrumentos, o bien sólo unos cuantos, más una cápsula lunar de 140 kilogramos. Este vehículo es una colección nada vistosa de piezas de metal armadas con objeto de efectuar una labor específica, y no con fines estéticos. En el espacio no se requieren depuradas líneas aerodinámicas. El vehículo está provisto de sus propios circuitos de lógica, de modo que puede resolver los problemas que surjan, como también ejecutar las órdenes por radio que reciba de la Tierra. El ómnibus espacial llevará dos paneles de 1,80 metros por lado, cubiertos de fotocélulas para convertir la energía solar en 190 vatios de fuerza eléctrica. Cuenta con un motor de cohetes de hidracina cuyo empuje de 50 libras se utilizará en loS cambios de dirección, y, además, pequeños reactores para variar la posición y la estabilización. Conducirá un radio de largo alcance, un acumulador auxiliar y otros aparatos. Para los lanzamientos del Ranger, se provocará la aceleración del ómnibus y de su carga, hasta obtener la velocidad de escape, mediante un cohete constituido por un reforzador Atlas y un Agena-B, a modo de segunda sección.

		En los LPR se estudia un modelo de la nave Ranger Uno y Dos (izq.). El diagrama muestra los instrumentos. Los paneles solares-plegados al lanzarse abren después. Los Ranger Tres, Cuatro y Cinco se adaptarán para incluir la cápsula lunar

La gran diferencia en tamaño y potencia entre el Saturno y el Nova: El motor Saturno {adelante) se utilizará en una serie de ocho en la primera sección. El gran motor Nova {detrás) generará tanta fuerza como los ocho motores Saturno. Con varios motores Nova se obtendrá un empuje de 12 millones de libras


Visto de un vuelo o lo Luna del Ronger Tres, Cuatro o Cinco. Uno vez que dejo lo nave, 10 cápsula emplea un cohete de frenomiento poro descender sin riesgo o 320 k.p.h. Lo nave sigue su marcha o 10.400 k.p.h.

Una vez que el ómnibus con sus instrumentos y la cápsula lunar dejen la Tierra, se desprenderá de su cubierta protectora exterior y extenderá sus paneles solares y su antena de platillo. Luego, entran en funciones los circuitos de lógica, y empiezan a razonar: "Comienza a dar vueltas en torno del eje longitudinal, mientras tus órganos perceptores de la luz buscan al Sol. Muy bien. ¡Conserva esa posición! Estabilízate y continúa encarando al Sol, a fin de que sus rayos bañen los paneles solares. "Ahora vuelve a girar hasta que tus detectores de la Tierra-basados en rayos infrarrojos localicen este planeta. ¡Mantente así! Inclina el platillo de la antena hasta que reciba las señales de la estación de seguimiento en Goldstone, en el desierto de California. ¡Magnifico! Continúa en esa posición.." Cerca de la mitad del recorrido, en el viaje de 66 ó 67 horas, los computadores de la Tierra decidirán que se efectúe una rectificación en el curso, la cual debe comunicarse por radio a la nave espacial con el objeto de que toque en un área de 160 kilómetros, previamente designada en la zona nordeste de la Luna. La orden relativa al gobierno podría ser la siguiente: "Gira 28 grados en el eje longitudinal, 55 grados en el transversal y enciende el motor por 19 segundos." Una vez efectuado todo esto, los circuitos de lógica de la nave harán que ésta recobre su posición anterior de viaje. Una hora antes de hacer impacto, y en respuesta a otra orden por radio, los reactores que determinan la posición de la nave la harán girar de modo que su base quede orientada hacia la Luna. En este momento, comenzará a funcionar una cámara de televisión, a fin de transmitir imágenes de alto grado resolutivo de la superficie de la Luna. Un espectroscopio de rayos gamma se encenderá para analizar y transmitir información acerca de la clase de metales que existen en la superficie, y sobre la composición de las rocas.		Mientras tanto, un altímetro. de radio comienza a medir la distancia a la superficie, y cuando ésta sólo es de 30 a 50 kilómetros, el altímetro enciende un cohete de frenamiento que va fijo a la cápsula de descenso. La cápsula deja la nave y disminuye su velocidad hasta unos 240 kilómetros por hora. Mientras tanto, la nave continúa y hace impacto en la Luna a unos 10.500 kilómetros por hora, conforme la cápsula gana cierta velocidad a causa de la gravedad y "planea" a razón de unos 320 kilómetros por hora. La cápsula es un órgano mecánico muy complicado que constituye algo maravilloso. Es capaz de protegerse contra los daños que podría recibir al estrellarse contra una montaña lunar a razón de 320 k.p.h. Además, puede moverse o darse vuelta de modo que la antena de radio se dirija hacia el cielo. Se mantiene a una temperatura adecuada para su funcionamiento, durante la gélida noche lunar en que la temperatura desciende a 150 grados bajo cero, como también en el candente día, en que la temperatura supera a la del agua en ebullición. Además, la cápsula registra las vibraciones de la superficie lunar, y envía, por radio, los informes respectivos a la Tierra. Está diseñada para funcionar perfectamente por 30 días o más. A fin de crear un aparato que efectúe esto, los LPR estudiaron, primero, las ideas que sometieron 14 compañías, y entonces les pagó a tres de ellas (North American Aviation, Hughes y Aeroneutronic) con el objeto de que llevaran a cabo estudios adicionales. Sobre las bases de estos estudios, se concedió el privilegio de construir la cápsula ala Aeroneutronic, que es una división de la Ford Motor Company., Es difícil imaginarse cómo es posible que un mecanismo pueda realizar todas las funciones de la cápsula; pero se ve que es relativamente simple cuando se sabe la forma en que los ingenieros de la Aeroneutronic solucionaron los problemas.


Se estudian cuatro métodos para hacer descender, sin riesgo, instrumentos en la Luna. El Ranger combinará los dos primeros

En primer lugar, protegen la cápsula con una gruesa capa exterior de madera de balsa, de tipo apanalado, o de cualquier otro material que ceda y se aplaste con el impacto a fin de que absorba el tremendo choque de la caída, sin perturbar mayormente los instrumentos. La cápsula, en sí, constará de dos esferas, una de las cuales va embutida en la otra, pero se hallan separadas por un líquido en el cual flota la esfera interior. Esta contiene todos los instrumentos, y el peso no estará distribuido uniformemente con el objeto de que la porción. más pesada se halle opuesta a la parte de la superficie que sirve de antena de radio. Gracias a esto, la esfera interior adoptará la posici6n correcta en el liquido en el cual flota, una vez que se halle en reposo, y su antena se dirigirá automáticamente en sentido opuesto a la Luna.

Der.: Dibujo del saturn" que muestra las tres secciones. Ab.: Trazo, a escala natural, del perfil del reforzador del saturno


Al recobrar su posición correcta, la esfera interior perforará un sello exterior y, entonces, el líquido se disipará rápidamente por evaporación. Por consiguiente, la esfera descansará sobre la cubierta exterior, y se establecerá un firme contacto. En esta forma, las vibraciones de cualquier movimiento sísmico alcanzarán su sismómetro. Este aparato es de un diseño especial, en el cual el Instituto Tecnológico de California y la Columbia trabajan en cooperación. Es fuerte y sensible. Lo han arrojado, sin ninguna protección, desde un helicóptero que se hallaba a 300 metros de altura, y después lo examinaron detenidamente a fin de comprobar si había fallas. La cápsula se hallará protegida, mediante el debido aislamiento, de las temperaturas extremas que hay en la Luna; y producirá continuamente cierta cantidad de calor debido a los circuitos provistos de baterías. Con este calor se hervirá agua (habrá en el interior un kilogramo y medio de agua) y el vapor resultante saldrá al exterior, lo cual mantendrá el interior a una temperatura que no fluctuará más allá de ciertos límites de seguridad. Esto se basa en un principio similar al de los enfriadores por evaporación. Durante las gélidas noches, se disipará por evaporación una cantidad mínima de agua, que será mayor en los largos y tórridos días. Los ingenieros de los LPR creen que las cápsulas de este tipo tendrán muchos empleos en lo futuro. Piensan que estas cápsulas serían ideales para las primeras exploraciones de Venus, el misterioso planeta cuya superficie nunca se ha visto. Una cápsula de tipo flotable permanecería en la superficie de cualquier punto sólido o líquido de Venus. Un radio instalado en la cápsula sería demasiado débil para alcanzar la Tierra desde ese distante planeta, por lo cual los ingenieros opinan que se utilice, a modo de estación relevadora, el ómnibus del espacio que conduzca la cápsula. Lanzarán el vehículo de modo que pase muy cerca del planeta, o bien para que alcance el punto de equilibrio entre su propia velocidad y la fuerza de atracción del planeta a fin de que- se quede dando vueltas en torno de él. Ya sea en una forma o en otra, captará las débiles señales de la cápsula y las retransmitirá mediante su poderoso equipo. En vez de conducir cápsulas, el Ranger Uno y el Ranger Dos se han diseñado para transportar un juego completo de instrumentos instalados en un bastidor de magnesio que se asemeja a una grúa de torre. Estas naves serán de 3,65 metros de alto, 1,50 de diámetro, y pesarán 250 kilogramos. Entre los diversos instrumentos, figuran un magnetómetro de vapor de rubidio para medir el campo magnético en torno de la nave, aparatos para registrar la intensidad del Sol, otros para medir el hidrógeno en torno de la Tierra:, y una cámara de iones para registrar la radiación de rayos cósmicos. Habrá un instrumento para medir el impacto de los micrometeoritos. En una caja se efectuará un "experimento de lubricación". Una de las grandes interrogantes en 10s viajes espaciales se refiere a los lubricantes. Hay el temor de que se evaporen, lo cual haría que los cojinetes se pegasen y los engranajes se aferraran entre sí. El experimento sobre fricción y lubricación ayudará a resolver el problema. Los ingenieros de los LPR, en Pasadena, se hallan estudiando la combinación de colores que debe usarse en las naves Ranger. La mayoría cree que blanco y negro sería lo mejor. El color negro absorbe el calor y evita que los instrumentos se enfríen demasiado, mientras que el blanco refleja el calor y los conserva frescos. El cono de instrumentos de un cohete explorador que se disparó hacia la Luna, tenía largas franjas blancas debido a que iba a volar paralelo al Sol, y había el temor de que se recalentase. Esto significa que si el lanzamiento se hubiese pospuesto algunos días, cuando la Luna se hallaba lejos del Sol, se habría tenido que pintar el cono con franjas negras. Al presentar al Sol una superficie menor, requeriría franjas negras para mantenerse tibio. Es tan eficaz este método sobre el uso de los colores en el espacio, que en ocasión de lanzarse dos cohetes exploradores cuya temperatura interior debía mantenerse a 30 grados centígrados, de uno de los cohetes se recibió por radio la información de que su temperatura era algo más de 37 grados, y el otro comunicó que había en su interior 31 grados constantes. Cuando se termine con el programa relativo a los Ranger, se hallará listo un nuevo y más poderoso cohete, el Atlas Centaur; Con su empuje, será capaz de conducir una cápsula hasta las cercanías de los planetas, y hasta podrá descender, con relativa lentitud, una carga de instrumentos, bastante pesada, en la Luna. Para llevar a cabo la operación más importante, o sea el viaje de ida y regreso de una nave tripulada hasta la Luna, debe esperarse hasta que el cohete Saturno, de 61 metros de alto, emerja de su etapa experimental. De acuerdo con el plan, los primeros lanzamientos de prueba se efectuarán en 1964. Sus motores -de combustibles corrientes- se están perfeccionando en la Rocketdyne, mientras la firma Aerojet lleva a cabo, simultáneamente, estudios sobre motores de hidrógeno líquido. Según la opinión de los ingenieros de los LPR, se utilizarán varios cohetes Saturno para hacer descender lentamente paquetes de una tonelada con lo necesario para subsistir en ese extraño mundo, viviendas, vehículos terrestres, oxígeno para respirar y todo lo demás que se necesite en la Luna. A continuación, se lanzará un Saturno de siete secciones, en cuya cabina sellada viajará la tripulación. Usarán tres secciones para efectuar el viaje, y la cuarta servirá para las maniobras en el tramo final ya fin de poder descender lentamente a la superficie lunar. Dado que la fuerza de gravedad en la Luna es menor, las últimas tres secciones serán suficientes para el viaje de retorno a la Tierra, a pesar de ser pequeñas.

Fuente: Revista Mecánica Popular - Volumen 27 - Diciembre de 1960 - Número 6