El origen de la nave Soyuz (2° Parte)

- El origen y evolución de la Soyuz -

- Soyuz 1, el primer vuelo tripulado de la Soyuz -

- La muerte del cosmonauta Vladímir Komarov -

Los cosmonautas Vladímir Komarov y Yuri Gagarin.

El general Nikolái Kamanin propuso a Komarov como titular para comandar el vuelo de la Soyuz-1 y Yuri Gagarin sería el asignado como comandante de reemplazo. La misión sufría de la presión política queriendo recuperar el terreno perdido, siendo sumamente arriesgada. Como sabríamos mucho tiempo más tarde, el vuelo si hubiera resultado como se esperaba, abría acoplado con la nave Soyuz-2 con tres tripulantes y tal como se dieron las circunstancias, la muerte de Komarov, podría haber salvado que perecieran por lo menos dos tripulantes de esta última, que transbordarían para descender a la Tierra a la nave Soyuz de Komarov. Una vez comprobadas las fallas que empezaban a suceder en órbita en la nave Soyuz-1 de Komarov, el lanzamiento de la Soyuz-2 fue suspendido. Posteriormente, tras el trágico final, se tomó la decisión de lanzar la nave Soyuz-2 sin tripulación. Luego de múltiples vuelos sin tripulación que caerían dentro de la denominación de naves Kosmos, en los cuales se había tratado de revisar y de mejorar los sistemas que presentaban anomalías, la Soyuz-2 fue lanzada para se acoplada por la Soyuz-3. Cuando Gueorgui Beregovoi, que era su único tripulante, utilizó el sistema manual de acoplamiento y no el automático, consumió casi todo el combustible sin lograr el atraque.

Habían pasado dos años del último vuelo tripulado de la Unión Soviética y la carrera para poner un humano en la superficie lunar estaba en su punto más álgido. Como nos tienen acostumbrados, tanto las autoridades soviéticas como las rusas, aún hoy (léase 9/05/2022, "operación militar especial en Ucrania) estaban obligadas a conceder grandeza y avivar los sentimientos mediante logros para determinadas fechas. La presión se hizo patente entonces para la fecha del día de los trabajadores y además Leonid Brezhnev, se hallaría reunido con los lideres del Pacto de Varsovia en Karlovy Vary en Checoslovaquia (de aquel entonces). Por si esto fuera poco, se cumplía ese año el 50° aniversario de la Revolución Bolchevique. De esa forma, aún después de los fallos en los vuelos no tripulados anteriores y con extrema insensatez, Dimitri Ustinov, que era un poderoso miembro del Politburó Soviético y que era quien supervisaba la industria espacial, presionó de forma prolongada e intensamente a Vasily Mishin, quien había sustituido a Koroliov tras su muerte, para que el vuelo de una cosmonave Soyuz tripulada se efectivizara para esa fecha. Se ha accedido a la información, de que algunos técnicos asociados al programa, habían señalado al menos 101 anomalías detectadas en los sistemas de la nave.

La cosmonave Soyuz 7K-OK N°4 o Soyuz-1 con el sistema activo (macho) de acoplamiento Igla con el cual acoplaría a la Soyuz-2 pasiva (hembra), según se sabría muchos años después. Diagrama RKK Energiya

космическим кораблем Союз                      Nave espacial Soyuz

A la derecha se observa el sistema de acoplamiento de las primeras Soyuz 7K-OK. Donde se pueden ver las conexiones en el anillo de acoplamiento. El amarre se producía cuando la sonda central, se introducía en un cono que poseía el vehículo pasivo. Una vez que la sonda era introducida en el cono, ésta se desviaba por las paredes del mismo hasta introducirse en la conexión central, para luego trabarse ambos vehículos mediante los ganchos externos. Obsérvese también la cubierta protectora de color verde que protegía las primeras naves de la serie. Luego serán de color gris. En la foto de la izquierda se puede ver que los dos técnicos están elevados en mesas que utilizan en lugar de escaleras. El sistema de atraque era un poco similar al que era empleado por las cápsulas norteamericanas del programa Gemini. Al no disponer de un túnel presurizado como el utilizado por el programa Apolo, el paso de una nave a la otra se debía hacer mediante una caminata espacial. Esto por un lado era una dificultad que se les imponía a los cosmonautas, pero por otro lado les aportaría gran experiencia en las actividades extravehiculares.

Decíamos, que los modos de acoplar entre las naves Soyuz y el de las cápsulas del programa Gemini era un poco similar, ya que ambas hacían utilización de la forma geométrica de un cono, lo que permitía que una vez que se hiciera un contacto suave entre los vehículos fuera más fácil direccionarles a fin de tener un amarre firme. En el caso de las Gemini el sistema era de cono con cono y solo se utilizó en dicho programa de la NASA. Las Soyuz por el contrario mientras conservaban la forma de cono en el vehículo pasivo, dotaban al activo de un mástil o sonda de enganche, lo que permite un rango más ampliado de exactitud en cuanto al alineamiento de ambas naves. Este sistema con sus distintas variaciones ha sido utilizado en la mayoría de los vehículos espaciales. Los soviéticos y rusos Almaz, Saliut, Mir, TKS, hicieron uso del mismo además de los vehículos Soyuz. También han sido usados por las cápsulas Apolo y la estación Skylab de la NASA. Como es fácil de comprender, las naves a realizar el acoplamiento necesitan ser de características contrapuestas, una activa (o "macho") y la otra debe de ser pasiva (o "hembra") necesariamente. Por lo mismo, este sistema obtiene su máxima utilidad para los sistemas de acoplamiento en las estaciones espaciales, donde se pueden ubicar exclusivamente puntos de amarre pasivos, para el continuado arribo de otras naves. Las que solamente se necesitan estandarizar con sistemas activos.

Tanto norteamericanos como soviéticos, habían comprendido que para futuros vuelos circunlunares y de alunizaje, como también para utilizar proyectadas estaciones espaciales, eran imprescindibles poder disponer de sistemas que permitiera el atraque de los vehículos espaciales. De esta forma, el 16/03/1966 la cápsula Gemini 8 (oficialmente Gemini VIII), completa el primer acoplamiento espacial con una nave Agena GATV-6¹) (RM-81) (el primero de cuatro exitosos), que no era otra cosa que la etapa superior de un cohete. El encargado de efectuar esta maniobra era el que sería luego el primer humano en poner un pie en la Luna, Neil Armstrong. También fue quien con determinación tomó la decisión correcta para sobrellevar a buen término la situación más compleja que había acontecido a una nave tripulada, hasta entonces, cuando la Gemini entro a rotar sin control y presentando una caída anormal en la cantidad de combustible.

En esta imagen, se puede apreciar el test de compatibilidad de acoplamiento en tierra en 1965, entre el Agena y una Gemini. El primer acoplamiento estaba programado para efectuarse en el espacio por la cápsula Gemini 6, pero finalmente lo haría la Gemini 8 (sexto vuelo tripulado del programa Gemini y decimosegundo norteamericano). La Gemini 8 tenía también programado efectuar la segunda actividad extravehicular del programa espacial estadounidense, la que debió suspender por el fin prematuro de su vuelo. El primer paseo espacial norteamericano lo había efectuado Ed White en la misión Gemini 4, el 03/06/1965.

- Soyuz 1, el primer vuelo tripulado de la Soyuz -

- La muerte del cosmonauta Vladímir Komarov -

Luego de un despegue sin problemas el 23/04/1967, el primer vuelo tripulado de la cosmonave Soyuz, comenzó inmediatamente después de entrar en órbita  a tener una serie de inconvenientes. En la Soyuz 1, había un único cosmonauta, Vladímir Komarov. Para Komarov, este era su segundo vuelo espacial, pues había participado como piloto de comando en el séptimo vuelo tripulado soviético, que fue el primero utilizando la nave Voskhod. En esta misión estaba acompañado por los cosmonautas Boris Yegorov (médico) y Konstantin Feoktístov. Este último era un ingeniero espacial que había trabajado inicialmente en la oficina de diseños de  Viktor Tikhomirov²) y posteriormente, en 1955, ingresaría en la OKB-1 (Oficina de Diseños Experimentales-1), la que actualmente es conocida como RKK Energiya y que dirigía por aquel entonces Serguéi Koroliov. Feoktístov, sería esencial allí en el desarrollo de las naves Soyuz, aunque también habían sido muy valiosos sus aportes en el diseño de los Sputniks, y en el de las cápsulas espaciales Vostok y Voskhod. En el primer accidente mortal en vuelo, Komarov falleció en su regreso a la Tierra³) al día siguiente, el 24/04/1967 (hace 45 años). Este suceso, no era otra cosa que la continuidad de la serie de fallos producidos en los vuelos sin tripulantes previos. Entre otros variados motivos de la secuencia de fallos, el programa tripulado de las naves Soyuz, había sufrido de la impaciente presión política por mantener a la Unión Soviética delante de los Estados Unidos en la que se llamó "Carrera Espacial" y en este caso en particular, por ser los primeros en hacer descender un hombre en la superficie lunar. Los norteamericanos ya habían sufrido un accidente fatal, pero en una prueba en tierra el 27 de enero del mismo año. El mencionado accidente se produjo en la nueva cápsula Apolo 1, las cuales se habían desarrollado con el fin de colocar un hombre en nuestro satélite natural. Pereciendo en el incendio que afecto a dicha cápsula, los astronautas Grissom, White y Chaffee. Mientras por un lado, el programa lunar norteamericano se repondría de esta tragedia y utilizaría las naves Apolo, a partir de julio de 1969, para permitir siete misiones tripuladas que colocaría astronautas en la superficie lunar; el de los soviético seguiría acumulando problemas, con los vectores que deberían llevar sus cosmonaves a la Luna: el cohete Proton para el sobrevuelo de la Luna y el cohete N-1 ("Nositel-1", "transporte-1") para el alunizaje. También con las naves destinadas a ese destino: la Zond y la versión de la Soyuz 7K-L1. El hermetismo de las autoridades soviéticas en cuanto a sus programas espaciales y sobre todo, el deseo propagandístico de las mismas que solo deseaban mostrar al mundo sus éxitos, restringieron la información sobre su determinación de hacer realidad el alunizaje de un cosmonauta soviético en la Luna, pero finalmente abandonarían sus esfuerzos por colocar cosmonautas en ella. Solo muchos años después saldría al conocimiento público la existencia de dicho programa.

Sin embargo, de este comienzo tan desafortunado, evolucionará una serie de naves que se demostrarán sumamente confiables.

Notas:

¹)- El Agena D, fue utilizado como etapa superior en los principales cohetes de los Estados Unidos, así fue utilizado por los Thor, Atlas, Titán 3B y Titán 34B, durante 205 lanzamientos entre 1963 y 1987. Se utilizó como vehículo de pruebas con el fin de acoplar  las naves Gemini, con la designación GATV (de: Gemini-Agena Target Vehicle). La Gemini IX, utilizó otro "target" (blanco como sinónimo de objetivo), el ATDA ( Augmented Target Docking Adapter), aunque con este objetivo fracasó el contacto por no haberse desprendido la cofia de la etapa. Agena era una etapa de un cohete de las llamados reiniciables, lo que quería decir que poseía un motor principal que podía tener muchos reinicios en el espacio, pero además contaba con dos motores secundarios que le daban poder de maniobrar, proporcionándole la facultad de poder hacer cambios pequeños en la velocidad y la orientación de su órbita.

Por supuesto los sistemas han ido evolucionando y también estandarizándose a medida que surgió la cooperación internacional para la exploración espacial, encontrando por ejemplo el que se empleo para las misiones Soyuz-Apolo, el desarrollado para el transbordador soviético Burán, el del transbordador norteamericano con la finalidad de acoplarse a la estación Mir soviética y luego a la EEI, y el de China para sus naves Shenzou y su estación espacial Tiangong. Estos sistemas son los llamados andróginos. Se puede mencionar además el sistema Kontakt que los soviéticos idearon para su programa lunar N-1-L3 y el norteamericano CBS que se utiliza para el ensamblaje de los módulos de la Estación Espacial Internacional. 

Si comparamos con las fotos de las Soyuz 7K-OK superiores, podemos observar las visibles diferencias entre el sistema de mástil fijo de aquellas y la apariencia de los sistemas de acoplamiento andróginos de las actuales. Andrógino significa que reúne los dos sexos en un mismo individuo, en el caso de la nave es a su vez activa y pasiva (macho y hembra), por lo cual cualquier vehículo se puede acoplar con cualquier otro. Además, ha habido una estandarización para que estos sistemas puedan ser universales. A tal fin se creó la norma internacional de sistema de acoplamiento (International Docking System Standard, o IDSS). El sistema APAS surgió de una cooperación ruso-estadounidense a efectos de acoplar una cápsula norteamericana con una estación Salyut soviética, pero termino utilizándose en la misión Apolo-Soyuz. Originalmente APAS-75, la nave Shenzou china utiliza un sistema similar al APAS-89/95. La Unión Soviética utilizó el sistema APAS-75 en cinco Soyuz (de prueba en los Cosmos 638, Cosmos 672 y Soyuz 16).

Foto de la Soyuz 19, que fue la única de las cinco Soyuz que portaba el sistema APAS 75 que lo utilizó en la prueba Apolo-Soyuz. La cápsula Apolo CMS-111 incluía un sistema de acoplamiento Apolo, además del APAS.

La que realmente la utilizó fue la Soyuz 19 en su acople con la Apolo CSM-111. La cosmonave Soyuz 22 fue la última que lo portaba. Le siguieron los sistemas APAS 89 y 95. Actualmente la ESA, está desarrollando para la NASA un nuevo mecanismo internacional de atraque y acoplamiento (IBDM por su sigla en inglés), compuesto de un anillo interior duro (Hard Capture System) y un anillo exterior blanco (Soft Capture System). Mientras el primer anillo absorbe la energía, luego se efectúa la conexión hermética y finalmente se aseguran firmemente ambas naves con ganchos mecánicos.

Trabajando en un nuevo mecanismo de acoplamiento para la NASA. Foto: Maxongroup

El ingeniero de vuelo de la Expedición 42 Alexander Samokutyaev cierra las escotillas entre la Soyuz y la Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA TV

Estos sistemas no solo se aplican a las naves tripuladas y de avituallamiento, sino a un espectro más amplio de vehículos espaciales. Por ejemplo la misión STS-125 del transbordador proveyó de un mecanismo de captura suave (SCM) al mamparo de popa del telescopio espacial Hubble que puede usarse para sacar el telescopio de órbita de forma segura al final de su vida útil.

Documento de: Estándares Internacionales de Atraque 

²)- Viktor Tikhomirov (o Victor Tijomírov), fue un destacado ingeniero soviético que hizo grandes aportes, principalmente en lo que respecta a la radioelectrónica y la automatización trabajando en un principio (luego de graduarse en 1936) en la NII20, donde rápidamente se reconocería su capacidad y se le asignaría el papel de Jefe de Laboratorio y Subgerente Técnico en 1941. Luego de que contribuyera durante la Segunda Guerra Mundial en el desarrollo del sistema de radar Rus-2C (o Pegmatit-2, Pe-2) y el Gneis ("origen") de radiolocalización para los bombarderos en picado Pletyakov Pe-2 (que luego se montarían también en los aviones Pe-3 y en los aviones de transporte Lisunov Li-2 (modelo reducido del norteamericano Douglas DC-3 construido bajo licencia). NII-17 que en 1956, se independizó como OKB-15 (a partir de 1977, NIIP o Instituto de Investigación científica y diseño de Instrumentos V.V. Tikhomirov). En el año 1944, las actividades correspondientes a el desarrollo de radares para aeronaves se separaron del NII-20, para el TsKB-17, encargándose del desarrollo de todos los sistemas de radares aerotransportados y de los controles de armas (WCS). Finalmente en 1946, se juntaría el TsKB-17 y el NII-20, para formar el NII-17. Donde trabajaría Konstantin Feoktístov, previo a su labor con Koroliov.

³)- Increíblemente, en el artículo sobre Vladímir Komarov de Wikipedia en español, mientras en la parte referida a el accidente de la Soyuz 1, detalla una serie de divulgaciones falsas, en el recuadro destinado a la información personal, notifica como "causa de muerte", "accidente de aviación", error que no se ha eliminado. Suponiendo que el error surge de que el cosmonauta suplente de la misión era Yuri Gagarin, que sí falleció en un accidente aéreo.

Simbología de color de las entradas