Artículo de Luis Ruiz de Gopegui. Publicado en la Revista de Aeronáutica y Astronáutica en octubre 1982, número 502

Introducción

Desde que el hombre intuyó que algún día podría llegar a volar, la exploración de la Luna pasó a ser uno de sus sueños preferidos. Por eso, cuando en octubre de 1957 el Sputnik 1 inauguró espectacularmente la era espacial, los expertos en astronáutica del mundo entero comprendieron que aquel sueño iba a convertirse en realidad. En una civilización con capacidad de abandonar la Tierra, la Luna era sólo un reto tentador que por fuerza debía ser aceptado. Y así, los Estados Unidos y la Unión Soviética, las dos únicas naciones del mundo con suficiente potencial económico para aceptar ese reto, se vieron comprometidas en una de las aventuras tecnológicas más extraordinarias de todos los tiempos.

Es preciso admitir, sin embargo, que nuestra satélite como objetivo aislado nunca ha sido una meta interesante. Los expertos de aquellos tiempos tenían la certeza de que el hecho de llegar a la Luna no iba a constituir una hazaña ciertamente provechosa. Ni desde el punto de vista social, ni siquiera desde el militar, aquella gran aventura ofrecía resultados prometedores. Entonces ¿Por qué se emprendió aquel fantástico viaje, tan criticado por profanos y escépticos?

La Luna no fue más que un pretexto para poner en marcha el desarrollo de una nueva tecnología, la astronáutica aplicada, que de lo contrario estaría todavía en su fase de despegue y que, gracias a aquel esfuerzo, ha alcanzado en muy pocos años cotas de desarrollo difíciles de igualar. En contrapartida, una tecnología espacial avanzada sí que constituye un objetivo interesante y prometedor, rodeado de toda clase de intereses económicos, políticos y militares.

Es preciso reconocer que no fue un esfuerzo estéril, pues ha proporcionado pingües beneficios indirectos. El hombre ha conseguido adueñarse del espacio exterior y esto ha puesto a su servicio toda una nueva serie de poderosas herramientas: satélites de comunicaciones, tanto domésticos como internacionales, meteorológicos, destinados al control del tráfico marítimo y aéreo, espías, de investigación e inventariado de recursos terrestres y marítimos, ingenios espaciales encargados de la vigilancia de los acuerdos antibélicos internacionales, satélites de televisión directa, los dedicados a las comunicaciones de la empresa privada, satélites antisatélites, los destinados al estudio de la atmósfera terrestre, geodésicos, astronómicos, de exploración del sistema solar, de investigación aplicada, de investigación pura, etc., están todos ahí, al servicio de los habitantes de nuestro planeta, gracias al desarrollo de la astronáutica, consecuencia de la exploración de la Luna

Misiones Lunares

1. Sondas no tripuladas

1.1. Lanzamientos de la URSS

Durante dieciocho años, entre enero de 1959 y agosto de 1976, la URSS lanzó al espacio un total de 30 sondas no tripuladas cuyo objetivo principal era la exploración de la Luna. De estos 30 vehículos espaciales, 23 cubrieron sus principales objetivos y solo fallaron 7 (un 23 por ciento, todo un récord para aquellos tiempos), aunque no todos éstos deben contabilizarse como fracasos totales, pues algunos de ellos consiguieron objetivos parciales de considerable interés.

Estas 30 sondas pertenecieron a dos series: la denominada Luna (o Lunik, para sus tres primeras unidades) y la Zond. Sus principales objetivos fueron: análisis de trayectorias y órbitas hacia la Luna y de la forma de regreso (con especial énfasis en las maniobras necesarias para la reentrada en la atmósfera terrestre), consecución de un impacto lunar apropiado o alunizaje no controlado, colocación de un vehículo en órbita lunar de altitud controlable y consecución del alunizaje suave. Los vehículos que lograron este último objetivo fueron de tres tipos: sondas simples con posibilidades muy limitadas, sondas equipadas con módulos de regreso, para transportar en ellos muestras del suelo lunar y sondas con vehículo lunar automático (Lunokhod) incorporado, para la exploración teledirigida de una zona relativamente amplia de la Luna.

La diferencia esencial entre la serie Luna y la Zond consistía en que la primera de ellas entraba por completo dentro de la categoría de sondas no tripuladas, mientras que la serie Zond, aunque también se utilizó como sonda no tripulada, parece que fue proyectada con el propósito de incluir un tripulante en alguno de sus viajes, porque al pesar 6 toneladas y no transportar módulo de regreso o vehículo lunar alguno, poseía espacio y capacidad suficiente como para ello.

Una vez logrados los tres primeros éxitos de la serie Zond ¿por qué no se envió un hombre aunque sólo fuera a circunvalar la Luna? Posiblemente fuera debido al temor de un accidente mortal, que hubiera tenido una gran resonancia internacional. Por aquella época -segunda mitad del año 68- la NASA obtuvo el resonante éxito de la Misión Apollo 8, que hizo comprender a los soviéticos su imposibilidad de ganar la carrera espacial por la conquista de la Luna y prefirieron no arriesgarse en una aventura que no les hubiera proporcionado ningún éxito espectacular en el caso de conseguir sus fines, pero sí un gran desprestigio si fracasaba.

En las Tablas 1, II, III y IV se dan algunos detalles sobre cada una de las 30 sondas soviéticas, agrupadas por objetos fundamentales. En resumen, el programa no tripulado de la URSS se caracterizó por lograr un total de 11 récords, aunque no alcanzara el objetivo final de hacer posible el viaje del hombre a la Luna, y por conseguir algunos éxitos tecnológicos muy destacados, como los del Luna 16, 20 y 24, que recogieron 100 gramos de muestra del suelo lunar cada uno de ellos y fueron enviados a la Tierra para su posterior estudio; los del Luna 17 y 21, que trasportaron los Lunokhod I y II, vehículos de dimensiones muy considerables (2,18 m x 1,60 m x 1,20 m (que efectuaron diversas excursiones exploratorias por la superficie de la Luna con recorridos totales de 12 y 37 kilómetros respectivamente y que realizaron diversos análisis del suelo lunar. Estos vehículos sobrevivieron dentro de un ambiente tan poco acogedor como el de la superficie de la Luna, durante 11 y 5 meses respectivamente y, junto con las sondas Luna 16, 20 y 24, demostraron claramente que la exploración no tripulada de astros celestes puede proporcionar magníficos resultados.

1.2. Lanzamientos de los EE.UU.

El programa no tripulado americano fue más reducido y compacto que el de la URSS, constando sólo de 21 sondas espaciales, de las que fallaron 8 (38 %). Los lanzamientos comenzaron en agosto de 1961 y terminaron en enero del 68. Durante esta fase de vuelos no tripulados la NASA solo batió un récord y empleó tres tipos de sondas espaciales: las de la serie Ranger (Tabla V), cuyo objetivo principal era impactar en la Luna y tomar fotografías de su superficie momentos antes del choque; las de la serie Surveyor (Tabla VI), que tenía como misión más importante lograr un alunizaje controlado y estudiar seguidamente las características del suelo lunar, tanto químicas como mecánicas; y, por último, la serie Lunar Orbiter (Tabla VII), que pretendía explorar fotográficamente la superficie lunar, colocándose previamente en órbita de altitud controlable y con especial interés en aquellos lugares que habían sido elegidos para los alunizajes de las naves Apollo.

La NASA no pudo iniciar este programa hasta casi tres años después de que lo hicieran los rusos, pues su tecnología, en especial la relativa a cohetes lanzadores, no logró un desarrollo adecuado hasta esas fechas. A su vez, el motivo por el que este mismo programa espacial terminó ocho años antes que el soviético, fue debido a la necesidad de concentrar todos los esfuerzos en las Misiones Apollo.

En resumen, el programa americano de vuelos no tripulados, aunque comenzó con una larga serie de fracasos, fue también muy completo, si bien en él no se obtuvieron los relevantes éxitos tecnológicos conseguidos por la URSS.

2. Naves Espaciales Tripuladas

Antes de comprometerse en la exploración tripulada de la Luna, tanto la Unión Soviética como los Estados Unidos, pusieron en práctica sendos programas preparatorios, en los que por primera vez se ensayaron toda una serie objetivos cuya consecución era absolutamente imprescindible para el éxito de las misiones lunares tripuladas. Entre estos objetivos pueden citarse: colocar un animal en órbita terrestre; hacer lo mismo con un hombre; poner varios hombres simultáneamente en dicho órbita; realizar un paseo espacial fuera de la nave nodriza; lograr la cita espacial o aproximación controlada de dos naves tripuladas; efectuar el acoplamiento o ensamblaje de dos vehículos procedentes de órbitas distintas, etc. La Unión Soviética fue logrando estos distintos objetivos entre los años 58 y 69, a través de sus programas Sputnik, Vostok, Voskhod y Soyuz (primeros vuelos de esta larga serie). A su vez, los Estados Unidos (61-66) lo consiguieron con los programas Mercury y Gemini.

Para estos primeros pasos en el campo de los vuelos espaciales tripulados se emplearon cohetes lanzadores de mediana potencia, que hacían posible la puesta en órbita terrestre de baja altitud de cargas útiles comprendidas entre las 2 y las 10 toneladas. Por el contrario, la exploración tripulada de la Luna requería cohetes mucho más potentes, capaces de llevar a dichas órbitas naves de por lo menos 100 toneladas de peso, carga mínima requerida para llegar a nuestro satélite partiendo de una órbita terrestre de aparcamiento y poder intentar el regreso con alta probabilidad de éxito. Por esto, en el comienzo de los 60, tanto la URSS, como los EE.UU., emprendieron el desarrollo de un super cohete que fuera capaz de manejar cargas útiles de este nuevo orden de magnitud. Curiosamente, la Unión Soviética, que había irrumpido en la era espacial con una fuerza arrolladora al amparo de unos magníficos cohetes lanzadores de mediana potencia, no fue capaz de lograr el cohete gigante a que antes se hacía referencia y tras una corta serie de intentos fallidos, anunció oficialmente, a mediados del año 1969, su renuncia al viaje tripulado a la Luna. Por el contrario, la NASA consiguió con relativa facilidad este objetivo, y en noviembre de 1966 probó con éxito el cohete Saturno V, capaz de colocar 130 toneladas en órbita terrestre, lo que le daba vía libre para emprender la exploración tripulada de la Luna.

2.1. Lanzamientos de los EE.UU.

Entre los años 1967 y 1972 la NASA desarrolló su programa espacial Apollo (Tabla VIII) que culminó con la llegada por primera vez del hombre a la Luna (Apollo 11) y con su posterior exploración. Este programa, que costó algo más de un billón y medio de pesetas, se desarrolló en dos fases: una primera preparatoria (Apollos 7, 8, 9 y 10), en la que se ensayaron y pusieron a punto, tanto el cohete lanzador Saturno V como los distintos componentes de la complicada nave espacial que transportaba los hombres a la Luna (módulos de mando, de servicio y lunar) y en el que se experimentaron todas las maniobras necesarias para hacer posible aquel viaje; y una segunda fase (Apollos 11, 12, 13, 14, 15, 16 y 17) destinada ya a la exploración real, en la que seis naves tripuladas consiguieron su objetivo (todas menos el Apollo 13, que sufrió una avería importante y aunque pudo regresar en buenas condiciones a la Tierra, no pudo posarse en la Luna).

En la Tabla IX se han resumido los logros más importantes de la segunda fase de este programa. De entre ellos se puede destacar, además del hecho sin precedentes de la llegada del hombre a la Luna: La colocación en su superficie de seis complejas estaciones científicas (ALSEP), compuestas de instrumental de medida y con capacidad para ser controladas desde la Tierra y transmitir a ella toda la información detectada por sus instrumentos, estaciones que han estado funcionando durante diez años; la traída a la Tierra de grandes cantidades (400 kg) de muestras geológicas lunares, recogidas en lugares muy distantes unos de otros y de características muy diferentes; la realización de tres excursiones en el Rover Lunar, vehículo que era conducido por los propios astronautas y que efectuó recorridos de 12, 29 y 52 km.

Resultados científicos

Gracias al elevado número de misiones espaciales lunares se ha podido recoger una enorme cantidad de datos científicos referentes no sólo a nuestro satélite, sino también al espacio próximo que lo circunda. Enumerar toda esta información va mucho más allá del propósito de un trabajo como éste. Por eso, a continuación, se mencionan sólo los hallazgos más importantes, sin distinguir si se deben a la URSS o a los EE.UU., pues ambas naciones trabajaron "prácticamente" con iguales miras y con resultados muy parecidos.

Como descubrimientos más importantes podrían citarse los resultados de los numerosos análisis que se han efectuado del suelo y de las rocas lunares, que son muy parecidas al basalto terrestre y cuya composición química se ha dado en la Tabla VI. Otro hallazgo de interés ha sido la inexistencia de un campo magnético en la Luna semejante al de la Tierra. Por lo que respecta al campo gravitatorio, se han descubierto unas grandes concentraciones de rocas muy pesadas (NASCONS) existentes bajo la superficie de los "mares" más grandes de la Luna. Asimismo, se han determinado los parámetros y anomalías de la órbita lunar, con una precisión dos o tres órdenes de magnitud superior a la lograda hasta entonces. Se han estudiado con gran detalle todos los tipos de radiaciones que llegan al satélite, así como su variación con el ciclo solar y con algunos otros parámetros. Se han medido con gran precisión las características más importantes del viento solar en las proximidades de la Luna. Igualmente se han determinado las propiedades físicas más importantes del espacio cislunar. Se ha obtenido una fotometría muy completa de la superficie lunar. Se ha determinado la radiación extragaláctica, tomando como base la propia Luna, etc.

Mención especial merecen las seis estaciones con material científico, que fueron colocadas en la superficie de la Luna por los astronautas de las seis últimas misiones Apollo. El instrumental de cada una de estas estaciones es aproximadamente el siguiente: sismógrafo pasivo y sismógrafo activo para la determinación, entre otras cosas, de las características elásticas de la corteza lunar; magnetómetro de superficie; espectómetro de viento solar; detector de iones; medidor de flujo calórico bajo la superficie lumar; medidor de densidad atmosférica en la Luna; detector de polvo lunar; retroreflector laser; detector de rayos cósmicos; espectógrafo ultravioleta; analizador químico de la atmósfera lunar; medidos de las propiedades eléctricas del suelo lunar, etc.

En conclusión, con la exploración espacial se han podido desvelar algunos interrogantes sobre la Luna, como los siguientes: nuestro satélite tiene la misma edad que la Tierra, unos 4,600 millones de años; se trata de un cuerpo muerto, con una actividad interna reducidísima; su interior está muy frío y permanece en estado sólido; la Luna posee una atmósfera propia extraordinariamente tenue, constituida por argón y krypton, a la que lógicamente se suman cantidades también muy reducidas de hidrógeno, helio y neón procedentes del viento solar; no existe la más mínima traza de vida en dicho satélite, ni siquiera en sus formas más elementales o primitivas.

La Luna no constituye un objeto, ni siguiera potencial, que pueda de momento proporcionar beneficios concretos a la humanidad, ni parece que los vaya a proporcionar en los próximos veinte o treinta años. Hoy día, parece evidente que si en un plazo relativamente corto se intentara establecer una colonia espacial, no se elegiría la Luna como lugar para asentarla, pues existen otros muchos lugares considerablemente más próximos a la Tierra y más ventajosos para tal propósito. Si, en lugar de colonia, nos referimos a una base militar, tampoco resulta la Luna el lugar apropiado, pues los casi cuatrocientos mil kilómetros que la separan de la Tierra la hacen perder todo su posible interés estratégico. Utilizar la Luna como base de aprovisionamiento para extraer de ella materias primas que puedan emplearse en la construcción de colonias espaciales y otros centros análogos es sin duda la idea más prometedora de todas cuantas se han concebido hasta la fecha; sin embargo, aún estamos muy lejos de que tales colonias resulten económicamente rentables. La construcción de gigantescos generadores termoeléctricos en la superficie de la Luna, aprovechando las grandes diferencias de temperatura que allí se dan, entre el día y la noche, y transmitir la energía producida por ellos a la Tierra mediante haces de microondas es algo también posible, pero tan caro que no puede convertirse en realidad antes de muchas décadas. Etc.

Terminemos con la misma conclusión que se estableció al principio de este trabajo: el único beneficio concreto obtenido por el hombre como consecuencia de la exploración de la Luna ha sido el desarrollo de una nueva y sofisticada tecnología espacial.

Ahora bien, este beneficio ha compensado con creces los dieciocho años de trabajo, las sesenta y dos misiones espaciales (Tabla X) de gran complejidad y los tres billones de pesetas invertidos en la exploración de nuestro satélite.

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Sobre el autor (1982): Luis Ruiz de Gopegui. Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Madrid (1951). Master en Ingeniería Electrónica por la Universidad de Stanford, California (1855). Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona (1966). Ha pertenecido durante quince años al Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Desde 1966 presta sus servicios en el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial Estaban Terradas. Actualmente es Jefe de la Instalación de Vuelos Tripulados (NASA/INTA) de Fresnedillas, perteneciente a la Estación Espacial de Madrid. Es "Senior Member" del "Institute of Electrical and Electronic Engineers" (EE.UU.). Pertenece también a la Sociedad Española de Astronáutica. Es autor de diversos trabajos y publicaciones técnicas y científicas.

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Erratas en el original de 1982 (ver pdf adjunto):
Renombrar Tabla IV como Tabla VIII y viceversa.
Sustituir en las Tablas las siguientes fechas de lanzamientos: Ranger 6 1964-01-30; Zond 7 1969-08-07; Luna 18 1971-09-02; Luna 20 1972-02-14; Luna 22 1974-05-29; Luna 24 1976-08-09; Apollo 15 1971-07-26 (en algún cambio del día, éste se ha fijado de acuerdo con la hora UTC).

Adjunto	Tamaño
19820502_expl_de_la_luna.pdf	3.89 MB