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lunes, 18 de agosto de 2008

Hace 50 Años (17): Pioneer-0 (Able-1)

En el transcurso de 1958, la USAF ha encargado a los mismos ingenieros que han fabricado los satélites NOTS el diseño de una pequeña sonda experimental, no más allá de un compacto paquete de instrumentos y sensores capaces de detectar la presencia de la Luna cuando se acerque a ella. Con ello la USAF gozará de la primera oportunidad de visitar a nuestro satélite en el marco del programa Pioneer, asignado tanto a este servicio militar como al US Army. Hablando en público, sin embargo, el contratista de la sonda es la compañía Space Technology Laboratories, ya que las actividades del grupo de diseño de la US Navy son secretas. Básicamente, el vehículo (proyecto Mona/Pioneer) consiste en un cuerpo cilíndrico estrecho, rematado en la parte superior por dos conos opuestos. En su interior, de una forma más o menos comprimida, viaja el diferente instrumental. Además, en el extremo inferior de la sonda se halla el mecanismo que sujeta a la Pioneer a la tercera fase del cohete portador, el Thor-Able-I, y un anillo de ocho pequeñísimos retrocohetes de combustible sólido (o verniers) que servirán para separarla de la fase Able cuando ésta finalice su misión impulsora. Los verniers podrán realizar alguna corrección de curso, pero es algo que todavía debe intentarse en la práctica. Este anillo de propulsión actuará como una verdadera cuarta etapa y tiene un empuje total de 1.930 newtons. En la parte superior del vehículo Pioneer, asoma un pequeño cono invertido, que no es otra cosa sino la tobera del retrocohete principal, un motor sólido denominado TX-8 que proporciona 13.300 newtons de fuerza. En efecto, la USAF no sólo desea volar hacia la Luna sino también entrar en órbita alrededor de ella, a unos 65.000 km de la superficie. La primera sonda Pioneer mide algo más de 72 centímetros de diámetro máximo y posee una altura de unos 45 centímetros, sin contar las toberas de los dos paquetes propulsores (verniers y retrocohete). En total, pesa apenas 38 kg. En su interior, se guardan varios experimentos y diverso equipo. Entre ellos destacan el "escáner" de T.V. infrarrojo (semejante al de los satélites NOTS), baterías, un radio-transmisor redundante, todo tipo de circuitería electrónica, sensores de temperatura, un magnetómetro, una cámara iónica para medir la densidad de radiación y, curiosamente, un micrófono para detectar el impacto de posibles micrometeoritos. Utilizando la primitiva cámara infrarroja, se pretende "recrear" una suerte de imágenes de la superficie lunar, a base de detectar diferencias en la luz que ésta refleja. Por otra parte, si todo va bien, los instrumentos estudiarán con detalle los campos magnéticos de la Tierra y la Luna, la cantidad de radiación soportada por la sonda durante el viaje, etcétera. Como no se sabe si la sonda llegará a chocar contra la Luna, las primeras Pioneer son esterilizadas antes del lanzamiento, evitándose así la posible contaminación bacteriológica de la superficie de nuestro satélite. Llegados al día del despegue, el 17 de agosto de 1958, se informa que la ventana de lanzamiento en Cabo Cañaveral dura apenas 20 minutos. Durante la misma debe efectuarse el disparo o la Luna dejará de estar en la posición idónea para el despegue. Si no puede efectuarse el lanzamiento en este preciso momento, habrá otras oportunidades para hacerlo durante el mismo mes. En paciente espera, el Thor número 127, unido ya a sus etapas superiores, descansa sobre la rampa 17A. A medida que la cuenta atrás transcurre, la tensión en todo el equipo de técnicos se acrecienta cada vez más. Esta sólo tiene que interrumpirse en brevísimas ocasiones para solucionar problemas de menor importancia hasta que, pasadas las 7 de la mañana, hora local, un impresionante estallido de fuego y llamas en la base del cohete hace temblar la estructura portante. El primer Thor-Able-I empieza a elevarse lentamente. Poco a poco, la hospitalaria Tierra queda más y más atrás, mientras el vehículo, formidable pieza de maquinaria, consume el combustible que albergaba en sus entrañas. El plan es el siguiente: la primera fase del lanzador impulsará a todo el conjunto funcionando al menos durante 160 segundos, transcurridos los cuales, tomará el relevo la segunda etapa. Posteriormente, una vez agotada ésta y alcanzados los 8,3 km/s, le seguirá la separación del carenado que protege a la Pioneer del rozamiento con la atmósfera y la consecutiva ignición de la tercera etapa. Obtenida la velocidad de escape (9,6 km/s), se inicia el verdadero camino hacia la Luna. Los verniers servirán para corregir el rumbo y para separar a la sonda del cuerpo del cohete, a la vez que le darán un movimiento giratorio alrededor de su eje central, estabilizando su marcha. Tras dos días y medio de viaje, el retrocohete montado en el interior de la Pioneer se encenderá, frenándola y haciéndola caer bajo el influjo de la gravedad lunar. Los instrumentos de a bordo funcionarán durante gran parte del camino y, sobre todo, al llegar a las cercanías de la Luna. Pero este diáfano plan de vuelo caerá hecho pedazos cuando, 77 segundos después del despegue y cuando apenas se han alcanzado los 15 km de altura, la primera etapa Thor estalla en el aire. Con el abrupto final de la fase de propulsión, el resto del cohete, incluyendo la sonda Pioneer, realiza una gran parábola y cae ominosamente sobre el Océano Atlántico, 123 segundos después de la explosión. La consecuente investigación desvela que el fallo que dio lugar a la catástrofe ha consistido en la rotura de uno de los tanques de combustible de la primera fase, algo extremadamente infrecuente y que se considera casi aleatorio. También parece haber dado problemas la turbobomba del motor principal, así que su modificación obligará a desechar la oportunidad de septiembre y esperar un nuevo lanzamiento hacia principios de octubre. En la Unión Soviética, Korolev, que ya ha suspendido el lanzamiento de su propia sonda lunar, previsto para el 18 de agosto, debido a que su cohete 8K72 no puede considerase aún listo para el lanzamiento, respira aliviado. Si el Pioneer-0 hubiera volado con éxito, es posible que la nave rusa se hubiera arriesgado a un viaje prematuro para evitar que los americanos arrebatasen la gloria de la primera misión lunar.
-Hora de Lanzamiento: 12:18 UTC
-Zona de Lanzamiento: Cabo Cañaveral LC17A
-Nombre de la Carga Util: Pioneer-0 (Able-1)
-Masa al despegue: 37,8 kg.
-Organización Responsable: AFBMD/NOTS (EEUU)
-Lanzador: Thor-Able-I (Thor-127, 56-6798) (DM-1812-6)
La combinación Thor-Able-I bebe del éxito de su antecesor, el Thor-Able-0, usado para pruebas de reentrada balística. El vehículo utiliza un misil Thor DM-18A (modelo DM-1812-6), el mismo que los desplegados en Gran Bretaña (con motor MB-3 Basic -LR79-NA9- de 676.096 newtons de empuje, que consume oxígeno líquido y RP-1), en la primera fase. En la segunda etapa emplea un motor AGC AJ10-41, una mejora del AJ10-40 usado en la Able-0 y con un empuje de 34.000 newtons, el cual consume UDMH y WFNA. Para conseguir la velocidad de escape, se ha añadido una tercera etapa sólida de 13.650 newtons de empuje, llamada ABL X-248-A3 (Altair). El cohete completo tiene una altura media de 27,4 metros, un diámetro máximo de 2,44 metros y un peso al despegue de 52 toneladas. Cabe destacar también la presencia del llamado "Injection Block", un anillo de ocho pequeños propulsores sólidos unidos a la sonda Pioneer, que sirven para la separación y para correcciones de ruta. Para su nuevo rol espacial, el Thor ha tenido que ver reforzada su estructura para que ésta pueda soportar el peso adicional de la tercera fase, la sonda y sus motores.