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El Sistema Integrado de Orientación
Este sistema se instalaba encima de la Cabina Lunar. Como Yangel no tenía experiencia en la construcción de pequeños propulsores (él básicamente construía misiles!), subcontrató el desarrollo de los mismos a Isayev. Al igual que en el Block E, se usaban los propergoles N2O4/UDMH. Este sistema no sólo introducía movimiento en torno al Centro de gravedad (Cg) del LK, sino que también tenía la posibilidad de impartirle movimientos de traslación.

En realidad, y por cuestiones de seguridad, existían dos sistemas independientes de propulsores. Así, cada sistema tenía 8 propulsores: 2 x 40 kgf proporcionaban cabeceo (pitch en inglés); 2 x 40 kgf guiñada (yaw); y 4 x 10 kgf para alabeo (roll). El peso de los propergoles era de unos 100 kg, y estaban almacenados en dos tanques. El problema que surgió durante el desarrollo de este sistema fue cómo lograr que el Centro de masas (Cm) del mismo se ubicara en la línea del empuje principal del LK. La solución fue introducir el tanque del oxidante dentro del tanque del combustible, formando una estructura tipo barril de doble pared.

Los propulsores eran alimentados a presión, usando diafragmas internos. Como ésta era la primera vez que tal técnica se usaba en un artefacto espacial ruso, Stepanov tuvo que desarrollar para los diafragmas una nueva aleación de acero. Los tanques eran presurizados con gas de helio a 10 atmósferas. El tiempo máximo de operación continua de los propulsores era de +10 segundos, por lo que también se tuvieron que desarrollar nuevos materiales para las toberas -niobio y grafito. Los propulsores podían efectuar pequeños encendidos de unos 9 milisegundos. Las toberas estaban inclinadas 20 grados con relación al plano horizontal. Los estudios revelaron que si las toberas se ponían en forma horizontal, los propulsores perdían propergoles después del apagado de los mismos. De esta forma se ahorraron unos 12,5 kg.

Como se mencionó en la sección anterior, el peso combinado de la Cabina Lunar y del Sistema Integrado de Orientación, al momento del despegue desde la superficie lunar, según Mark Wade se calcula en unos 1 130 kg.

Montado en la parte superior de este sistema de orientación, se encontraba parte del sistema de acople. Debido a consideraciones de ahorro de peso, no se podía pensar en usar un sistema de acople automático similar al empleado en las cápsulas Soyuz. Las características que tenía que tener este sistema eran: peso mínimo, operación manual, y tolerancia a acoples de baja precisión. Ya que el cosmonauta haría una caminata espacial desde el LOK hacia el LK y viceversa, no se necesitaba de un sistema de acople "duro", con conexiones y sellado hermético entre ambas naves. El sistema de acople desarrollado se denominó Kontakt. En el LK se montaba la parte "pasiva" del sistema, una grilla de 1 m de diámetro construida con una aleación liviana y compuesta por 108 hexágonos, potenciales receptáculos de la parte "activa" del sistema, llamada precisamente Aktiv, que se instalaba en el Soyuz LOK.

El sistema Kontakt tendría que haber sido probado en el espacio en dos misiones programadas para fines de 1969/principios de 1970, empleando para ello cápsulas Soyuz. Pero después del éxito del Apollo 11, el desarrollo (y lanzamiento) de la estación espacial Salyut -antes de que los norteamericanos lanzaran su estación Skylab- fue prioritario. El desarrollo del sistema Kontakt finalmente se terminó en Octubre de 1971, pero nunca se probó en el espacio...
Sistema Integrado de Orientación
Una vista del Sistema Integrado de Orientación. (Agencia Novosti)
Sistema Integrado de Orientación
(a) Propulsor de 40 kgf de empuje; (b) Propulsor de 10 kgf de empuje.
Obsérvese en la misma imagen el anillo de aluminio que rodea a la parte pasiva del sistema de acople Kontakt. Este anillo protegía al Sistema Integrado de Orientación de algún eventual choque en la maniobra de acople con el LOK. (Agencia Novosti)
Sistema Kontakt
Un primer plano de los elementos hexagonales que conformaban la grilla de acople o parte pasiva del sistema Kontakt. (Agencia Novosti)
Sensores

Exterior a la cabina, y a un costado del Sistema Integrado de Orientación, se instalaban los sensores ópticos del sistema de guía:
(a) Sensores de alineación; (b) Sensor de orientación. (Agencia Novosti)

Las Pruebas de Vuelo del LK
Las versiones T1K y T2K del Soyuz LOK y del LK, respectivamente, se diseñaron para llevar a cabo misiones espaciales de prueba de cada uno de estos artefactos lunares. El T1K tenía que ser lanzado por el Proton, y el T2K por el vector Soyuz. Esta versión especial del vector Soyuz (11A511L) estaba equipada con una etapa superior reforzada, y su compartimiento de carga era más espacioso para acomodar al LK. Se estableció a todo un equipo de desarrollo, encabezado por Yu M Labutin, para desarrollar los sistemas especiales necesarios para implementar, en modo no tripulado, estas operaciones de prueba en órbita terrestre. Veinte de tales sistemas se emplearon en el T2K, incluyendo algunas modificaciones desarrolladas originalmente para las cápsulas Soyuz. El equipo de Labutin también tuvo que decidir qué sistemas podían ser lógicamente ensayados en el espacio, y cuáles no.

Se construyeron tres T2K, para un programa de tres vuelos:
Vuelo 1 - Simular las operaciones estándar del sistema de propulsión de una típica misión de descenso lunar.
Vuelo 2 - Inducir o simular diversos perfiles de aborto.
Vuelo 3 - Misión de reserva en caso de fallas en los vuelos 1 y 2.
Los planes de vuelo se armaron cuidadosamente para espaciar temporalmente a cada maniobra programada. Esto permitía tanto la cuidadosa medición de la órbita resultante después de efectuada cada maniobra (a los efectos de verificar los datos de rendimiento enviados), como la disponibilidad de tiempo para que el LK pudiera transmitir al control terrestre toda la información registrada durante los eventos (telemetría, radio, TV). Era difícil organizar el plan de vuelo con la capacidad disponible de energía en el LK.

Las acciones que normalmente serían realizadas por la tripulación en la fase de descenso, obviamente tenían que ser simuladas y comandadas desde tierra. A efectos de acomodar el equipamiento adicional de diagnóstico y telemetría, se le instaló al T2K una segunda sección de equipos. Igualmente se instalaron numerosos sensores (solar/estelar, flujo de iones). Éstos servían para orientar al LK a lo largo del eje de la órbita.

El equipo del T2K trabajó día y noche para preparar la nave, y finalmente el primer T2K fue enviado al Cosmódromo de Baikonur para el lanzamiento. Este primer T2K despegó en una radiante mañana de Noviembre de 1970. Siguieron dos lanzamientos más del T2K. Todos fueron extremadamente exitosos. A continuación, un resumen de estas misiones:
Cosmos 379 - 24/11/1970 - T2K # 1: Demostración de las maniobras de descenso y ascenso. Ingresó en una órbita de 192 km x 233 km. Tres días más tarde disparó su motor para simular flotación y contacto, quedando en una órbita de 196 km x 1 206 km, con un delta V de 263 m/s. Tras cuatro días en órbita simuló la maniobra de ascenso a la órbita lunar, quedando en una órbita de 177 km X 14 041 km con un delta V de 1 518 m/s. Estas maniobras principales fueron seguidas por una serie de pequeños ajustes que simulaban la aproximación y acople con el Soyuz LOK. Finalmente, la nave reingresó a la atmósfera terrestre el 21 de Septiembre de 1983.
Cosmos 398 - 26/02/1971 - T2K # 2 - Segunda prueba del lander LK usando la versión T2K. Ensayó exitosamente diversos modos de contingencia. Resumen de las maniobras: desde una órbita de 189 km x 252 km hasta una de 186 km x 1 189 km, delta V 251 m/s; desde una órbita de 186 km x 1 189 km hasta una de 200 km x 10 905 km, delta V 1 320 m/s. Hacia el 31 de Marzo de 1994, estaba en una órbita de 1 811 km x 185 km.
Cosmos 434 - 12/08/1971 - T2K # 3 - Prueba final del LK usando la versión T2K. Se ensayaron modos de contingencia. Resumen de las maniobras: desde una órbita de
188 km x 267 km hasta una de 190 km X 1261 km, delta V 266 m/s; desde una órbita de 188 km x 1 262 km hasta otra de 180 km X 11 384 km, delta V 1 333 m/s. La inminente caída del Cosmos 434 prevista para 1980-1981, levantó una ola de temores porque no se sabía si este artefacto llevaba combustible nuclear. Para despejar los temores de una catástrofe nuclear, representantes del Ministerio de Relaciones Exteriores de la URSS viajaron a Australia para aclarar que el Cosmos 434 era en realidad una "unidad experimental de una cabina lunar". Ésta era la primera vez que oficialmente se admitía que la URSS había estado trabajando en un proyecto (tripulado) lunar. El Cosmos 434 finalmente se desintegró sobre Australia el 22 de Agosto de 1981 sin provocar daños.
Mikhail K. Yangel, quien puede considerarse como el "Padre" del LK, murió en 1971 poco tiempo después de la finalización de estos vuelos, satisfecho por haber cumplido con su parte del programa.

El N1-L3 fue oficialmente cancelado por medio de una resolución en Febrero de 1976, para dar paso al desarrollo de otro monumental proyecto, el sistema espacial Energia-Buran. Se estima que el proyecto lunar ruso demandó unos 6 000 millones de rublos, y más de 17 años de trabajo.
T2K

Un T2K en una instalación de montaje.

Fuentes Consultadas
  Encyclopedia Astronautica
RussianSpaceWeb.com
Daniel Marín Arcones
David S. F. Portree
Michel Koivisto
Agencia Novosti
Emily Stewart Lakdawalla
My Little Space Museum
 
Para saber más...
Los planes de Gagarin

Como una forma de homenaje, Yuri Gagarin, el primer hombre que tripuló una nave en el espacio, quería enterrar en la Luna los restos de Serguei P. Korolev, el "Padre" del programa espacial soviético, dijo el diario ruso "Izvestia". La idea era un secreto para el propio Comité Central del Partido Comunista de la URSS.

El plan del entierro en la Luna de Korolev, el Constructor Jefe de los cohetes espaciales soviéticos, era tan secreto que sólo un pequeño círculo de cosmonautas estaba enterado del mismo, dijo el ex cosmonauta Alexei Leonov al periódico, en el 45 aniversario del primer vuelo al espacio de Gagarin, el 12 de Abril de 1961.

El equipo de Yuri Gagarin tenía previsto contrabandear las cenizas de Korolev, muerto en 1966, a bordo de una nave LK que iba a realizar en 1968 la primer misión soviética a la Luna y enterrarlas en la superficie de este satélite natural de la Tierra.

Sin embargo, el proyecto fracasó porque el propio Gagarin murió en 1968 en un accidente de aviación y la planeada misión a la Luna fue abandonada tras varios intentos fallidos del vector portador N1, explicó Leonov.
Mendoza, Argentina, 19 de Mayo de 2006.
 
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