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jueves, 24 de septiembre de 2009

Hace 50 Años (51): Pioneer (P-1)

La lógica adopción del misil intercontinental Atlas como primera fase de un lanzador de sondas lunares e incluso interplanetarias fue sugerida por primera vez en el seno de la NASA por Abe Silverstein, director de la Oficina de Desarrollo de Vuelos Espaciales, en el otoño de 1958. Más o menos un año después, la agencia espacial estadounidense se dispone a realizar su primer intento de exploración lunar con el nuevo vehículo. Cuando la NASA demostró su interés hacia el Atlas para utilizarlo como etapa I de un nuevo sistema de lanzamiento de sondas, entró en contacto con las Fuerzas Aéreas y éstas proporcionaron los misiles necesarios. En aquellos momentos, se preveían cuatro lanzamientos utilizando la configuración Atlas-Able-IV. Dos de las sondas serían lanzadas hacia la Luna para intentar orbitarla, y otras dos realizarían un viaje en dirección a Venus, algo que nadie había intentado todavía. Pero los planes encaminados a realizar dichas misiones tuvieron que ser cambiados. El repentino éxito del Luna-1 no dejaba posibilidad de error, así que todos los vuelos se asignaron al asalto lunar. Comparado con el Thor-Able o el Juno-II, existe la impresión de que el Atlas-Able será la configuración idónea para ser usada en el nuevo programa y que habrá grandes posibilidades de éxito. Teóricamente, un Atlas-Able puede enviar 680 kg en órbita baja alrededor de la Tierra, ó 227 kg en una trayectoria de impacto contra la Luna (por tanto, sin motor de frenado). En cuanto a la sonda, la NASA, sin abandonar el heredado proyecto Pioneer, ha encargado a la compañía Space Technology Laboratories la construcción de varios vehículos adaptables a la etapa Able. Incorporando el motor de inyección alrededor de nuestro satélite, la masa que el Atlas-Able puede lanzar en trayectoria translunar desciende hasta los 175 ó 180 kg, pero aún existe un margen suficiente comparándolo con las prestaciones del Thor-Able (la Pioneer-1, completa, apenas alcanzó los 40 kilogramos). La empresa STL ha construido pues varias sondas que, tomando como punto de partida las Pioneer iniciales, incorporan una mayor cantidad de instrumentos y el nuevo motor de inyección lunar. Externamente, ofrecen el aspecto de esferas de aluminio equipadas con cuatro pequeños paneles solares. Pesan 176 kg y miden aproximadamente 1 metro de diámetro. Es la primera vez que se utilizan paneles solares para producir energía eléctrica a bordo de una nave espacial. Hasta este momento sólo se habían usado células pegadas a la limitada superficie del propio vehículo, mientras que ahora se han instalado más de un millar por cada panel. La Pioneer/Atlas lleva también en su interior varias baterías de níquel-cadmio que se recargan mediante los mismos paneles solares, prolongando así la vida de los instrumentos. Además de las baterías, diverso equipo se agolpa dentro: contadores de radiación, una cámara de ionización, un medidor Geiger para flujos radiactivos, magnetómetros, una sonda plasmática, un espectrógrafo, etcétera. Tampoco puede faltar el indispensable transmisor y varios sensores térmicos que accionarán un mecanismo exterior para regular la temperatura interna de la cápsula a partir del momento en que ésta sobrepase los 21 grados C. Un complicado sistema de superficies móviles, pintadas alternativamente en blanco y azul, pueden desplazarse sobre el exterior de la sonda, actuando bajo el principio de reflexión y absorción de calor, regulando así artificialmente la temperatura interna. Completa la instrumentación de la Pioneer el retrocohete. Aunque el objetivo prioritario de las nuevas Pioneer es orbitar la Luna, no se han instalado dispositivos fotográficos a bordo. Se considera que la masa necesaria asociada a un instrumento capaz de captar imágenes sobrepasa las limitaciones impuestas por el resto del instrumental. El valor psicológico de una primera misión es muy elevado. Por tanto, las labores de verificación de todos los sistemas revisten una importancia suprema. Normalmente, los cohetes son erigidos en sus rampas de lanzamiento para efectuar chequeos y comprobaciones de sus sistemas, motores y equipos, varios días antes del propio despegue. Mientras tanto, los satélites o sondas son mantenidos en lugar protegido durante el tiempo necesario hasta poco antes del inicio de la misión. Con el vector Atlas-Able-IVA situado ya en la rampa de lanzamiento número 12, se decide efectuar una prueba estática de los motores de la primera fase para asegurar su perfecto funcionamiento. Durante la operación, realizada el 24 de septiembre de 1959, el Atlas-9C estalla envuelto en llamas, destruyéndose dramática y totalmente a sí mismo y haciendo lo propio con parte de las instalaciones. Afortunadamente, la sonda Pioneer (P-1) no se hallaba aún instalada en el interior de la cofia, sobre el vehículo. El problema da lugar a la consecuente investigación: una tubería de combustible se había roto y éste se había inflamado. La explosión del Atlas-9C destroza la rampa de lanzamiento, por lo que ésta tendrá que permanecer fuera de servicio durante más de 5 meses. Con el uso de Atlas operativos (Atlas-D), se espera acabar con muchos de estos problemas, ya que el Atlas-C, aunque casi idéntico, pertenece a una generación anterior, preoperativa. El suceso será algo embarazoso para la NASA, puesto que Khrushchev se encuentra en estos momentos en el país, y mientras el Atlas explota, el Luna-3 se prepara para fotografiar la cara oculta de nuestro satélite.
-Zona de Lanzamiento: Cabo Cañaveral LC12
-Nombre de la Carga Util: Pioneer (P-1)
-Masa al despegue: 176 kg
-Organización Responsable: NASA/AFBMD (EEUU)
-Lanzador: Atlas-9C-Able-IVA
Para los técnicos de la época, el Atlas-Able ofrece un aspecto imponente. Su primera etapa, un Atlas-C o D (su versión para el programa espacial se llama simplemente LV-3, vehículo de lanzamiento número 3, LV-3A unido a una etapa superior), mide casi 22 metros de altura, 3 metros de diámetro y pesa 117.780 kg al despegue. En su base, se monta un sistema de propulsión MA-1 (Atlas-C) o MA-2 (Atlas-D), compuesto por dos aceleradores laterales, un motor central o "sustainer", y dos pequeños vernier para corrección y estabilización. El sistema de propulsión proporciona un empuje de 1.601.280 Newtons y consume oxígeno líquido y queroseno RP-1. Convair construye el Atlas y Rocketdyne los motores. Sobre el Atlas, descansan las dos etapas Able ya utilizadas anteriormente en el cohete Vanguard y en el lanzador Thor-Able. La primera de ellas mide 5,3 metros de altura y pesa 2.265 kg al despegue. Su motor AJ10-101A proporciona 33.360 Newtons de empuje y consume WFNA y UDMH. Su constructor es la empresa Space Technology Laboratories, mientras que el motor lo monta Aerojet-General. La tercera etapa del lanzador base es un motor sólido Altair X-248 de 13.344 Newtons de empuje que mide casi 2 metros de altura y pesa 390 kg durante el despegue. El Alleghany Ballistics Laboratory (ABL) se responsabiliza de la construcción de dicha etapa. Para esta misión lunar, el Atlas-Able va equipado con una cuarta etapa de 1.930 Newtons de empuje que consume hidracina como combustible, de apenas 0,7 metros de alto y 154 kg de peso. Será utilizada para inyectar a la Pioneer en órbita lunar. Para que la sonda quede atrapada en el campo gravitatorio de la Luna, debe ser proyectada en una trayectoria adecuada, para lo cual será usada la cuarta etapa del lanzador. En la rampa de lanzamiento, el Atlas-Able pesa 120.589 kg y mide 30 metros de altura. Por supuesto, es la primera vez que un misil intercontinental Atlas es unido a una etapa superior.