Se llama astronáutica a la navegación realizada entre los astros, es decir, realizada fuera del ámbito de la Tierra. También es conocida como cosmonáutica, ya que también se realiza en el cosmos. El término astronáutica ha sido más utilizada en occidente, de ahí que los tripulantes de naves espaciales occidentales sean conocidos como astronautas, mientras que en la antigua URSS eran conocidos como cosmonautas, o navegantes del cosmos. Evidentemente esta disciplina no sólo incluye el estudio de los vuelos espaciales, sino que incluye también la investigación, construcción de los vehículos necesarios, así como una serie de tecnologías anexas.
A la hora de plantearse la posibilidad de salir de la atmósfera terrestre, tanto para orbitar alrededor de la Tierra como para navegar en el cosmos, se ha de tener siempre presente la fuerza de la gravedad. La gravedad es la fuerza que mantiene la cohesión del universo y la que rige su mecánica. Los vehículos o artefactos que vuelan por el espacio no son ajenos a esta fuerza.
Escapar a la gravedad terrestre
Como recordaremos, la ley de la gravitación universal, enunciada por Isaac Newton, dice que cualquier partícula de materia atrae a cada una de las demás con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas respectivas e inversamente al cuadrado de la distancia que las separa. Como los astros están en movimiento constante, la fuerza centrífuga provocada por ese movimiento contrarresta en parte la atracción gravitacional, creándose una complejísima maraña de interacciones entre unos cuerpos y otros.
Los cuerpos más grandes atraen con mayor fuerza a los pequeños. Esta atracción será más intensa si la distancia es poca. Así encontramos que ciertos cuerpos son capaces de atraer a otros obligándoles a orbitar a su alrededor. Si estos cuerpos atrapados por la gravedad de uno mayor estuvieran quietos serían arrastrados hasta chocar.
La gravedad que nos interesa en este caso, la de la Tierra, es muy poderosa. Nos mantiene sobre su superficie y da forma a todo nuestro mundo. A nivel intuitivo sabemos que todo cuerpo dejado en libertad en el aire caerá en dirección al centro de gravedad de la Tierra con una aceleración, es decir, su movimiento será cada vez más rápido según pasa el tiempo.
A la aceleración que sufren los cuerpos por efecto de la gravedad terrestre es conocida como g, y su valor oficial es de 9,81metros por segundo. Es fácil imaginar que este valor varía en cada cuerpo celeste. Así en la Luna, un cuerpo de una masa mucho menor que la de la Tierra, la aceleración de la gravedad es mucho menor a la terrestre, ya que su masa también lo es.
Un dato a tener en cuenta sobre el valor de g, 9,81 m/s., es que se trata de un valor en un punto concreto, a nivel del mar. Según dice la ley de la gravitación universal, si nos acercamos al centro de gravedad, ese valor aumentará. Si nos alejamos de ese punto, la aceleración de la gravedad tenderá a disminuir.
Una vez que sabemos como interactúa la gravedad de la Tierra con los cuerpos que hay en su superficie, tenemos un problema si queremos salir de la Tierra, bien hacia otros planetas, o bien para colocar un cuerpo en una órbita para que se comporte como un satélite. Hemos de vencer la fuerza de la gravedad que tenderá a que ese objeto caiga hacia el centro de gravedad. La experiencia nos dice que cuando lanzamos algo, este objeto seguirá subiendo hasta que su velocidad se anule y caiga.
¿Cómo hacer que un objeto nunca caiga hacia el centro de gravedad de la Tierra? Muy sencillo, haciendo que esté cayendo constantemente hacia ese punto y la forma de realizarlo es imprimiéndole una velocidad inicial horizontal adecuada. Esta velocidad es de aproximadamente de unos 8 km por segundo, es decir, unos 28.800 km/h. Aunque ese objeto se desplace a esa velocidad también tenderá a caer hacia el centro de gravedad de la Tierra.
Si la Tierra fuera plana, el objeto, pasado un tiempo, llegaría a la superficie. Pero la Tierra es una esfera y por cada 8 km que se recorren en un segundo, en sentido horizontal, ese cuerpo ha caído en ese mismo tiempo la cota del arco de 8 km. Esto significa que la caída de ese objeto coincide con la curvatura de la Tierra, por lo que la trayectoria es paralela a la superficie terrestre. Hemos logrado que ese objeto entre en órbita. A menor velocidad el cuerpo terminaría cayendo a tierra. Pero para que esta órbita sirva para algo debe de ser continua, ya que dentro de la atmósfera ese impulso inicial se iría perdiendo con el paso del tiempo por el rozamiento del aire.
Sin embargo, a una distancia de unos 200 km de la superficie terrestre, la atmósfera es inexistente. Además, no debemos olvidar que cuanto mayor sea la distancia del objeto al centro de gravedad, menor será la atracción gravitacional. Así, a partir de estas alturas, no encontramos nada que frene el avance del cuerpo y además la velocidad horizontal que se ha de lograr para equilibrar la fuerza de gravitación es menor. Como ejemplo baste decir que a 1.666 km sobre la superficie terrestre, la velocidad circular que contrarreste la fuerza de la gravedad es de 7,02 km por segundo.
Cuando hablábamos de la Tierra, la describíamos como un esfera para simplificar, ya que en realidad tiene una distribución irregular de las masas, además de estar achatada en ambos polos. Esto supone que las órbitas no sean circulares sino elípticas o excéntricas. En las órbitas elípticas de los satélites la Tierra ocupa un foco de dicha elipse.
Puede ocurrir que nuestra intención sea que un aparato viaje hacia otros lugares más lejanos. En ese caso también hay una velocidad de escape de la influencia gravitacional de la Tierra. Esa velocidad está establecida en 11,2 km segundo, o lo que es lo mismo 40.000 km/h. A partir de esa velocidad ese objeto no describe una elipse sino una parábola. Aún consideramos otra velocidad de escape y es la necesaria para escapar a la influencia gravitacional del Sol, establecida en 16,7 km por segundo.
CohetesAntes de establecer la órbita hemos tenido que elevar ese objeto hasta el punto de eyección, o lugar en donde inicia su órbita. Debemos conseguir que un cohete, sirva de portador al objeto que pretendemos poner en órbita y sea capaz de alcanzar la velocidad necesaria.
Realmente un cohete no es más que un gran contenedor del propergol, es decir, combustible y oxidante, listo para realizar la reacción química en el motor que produzca el empuje. Es cierto que además hay un gran número de sistemas que controlan su funcionamiento. No debemos olvidar que hay que acoplarle en la parte superior el satélite que se ha de poner en órbita. En un lanzamiento normal, o sea vertical, el motor debe ser capaz de elevar toda su masa, el empuje del motor debe superar la masa del cohete.
Otro problema al que se enfrentan los técnicos es el de lograr que el cohete alcance la velocidad necesaria para lograr poner en órbita un satélite, (aproximadamente 8 km por segundo). En este caso es muy importante relacionar la masa estructural del cohete y el peso total con el propergol. Cuanto menos pese la estructura y mayor carga de propergol pueda transportar, mayores posibilidades de alcanzar la velocidad adecuada. Pero la tecnología actual no permite que un cohete alcance la velocidad necesaria.
Este es un grave problema que sin embargo tiene una sencilla solución. Se recurre a los cohetes de fases, es decir, un cohete que en realidad se comporta como varios. Esto es así por que la velocidad de cada una de las etapas se suma. Se recurre a un cohete de 3 etapas, en la que cada etapa es capaz, por ejemplo, de imprimir al conjunto una velocidad de 3 km por segundo, lo que significa una velocidad final de 9 km por segundo. Además, cada etapa ha de imprimir esa velocidad a una masa cada vez menor. En primer lugar porque el propergol se va consumiendo en cada fase del vuelo. Además, cuando las etapas dejan de funcionar se desprenden del conjunto, con lo que la masa del cohete va descendiendo mientras aumenta la velocidad.
Para que este principio se cumpla, la masa de cada etapa sucesiva debe ser proporcionalmente mucho menor que la anterior. Aún así la relación entre la carga que se pondrá en órbita y el peso del cohete que ha de llevarla, incluyendo el propergol, es bajísima, aunque cada vez se hace más favorable con la mejora en la propulsión y en la utilización de materiales más ligeros.
Una vez que ya tenemos el cohete capaz de alcanzar las velocidades necesarias a lo largo de su vuelo, nos encontramos con que ese vuelo ha de ser controlado con gran exactitud. Los satélites están pensados para trabajos muy concretos que necesitan a la vez de órbitas precisas. A su vez, como ya comentamos, la forma de la órbita tiene mucho que ver con la velocidad del satélite y la forma en que es eyectado en su órbita correspondiente. Ya que el cohete, en sus primeras fases, vuela dentro de la atmósfera, el control efectivo de su actitud se realiza recurriendo a superficies de control similares a las que utiliza un avión, en este caso a aletas, normalmente en la base de la estructura. Pronto la densidad de la atmósfera es tan poca que las aletas no ejercen control efectivo, por lo que se recurre a pequeños motores cohete instalados en puntos estratégicos. Este es el mismo sistema que se utiliza en el resto de ingenios espaciales para su control. Ya tenemos listo el cohete. Su carga, montada en el extremo superior, va resguardada por una caperuza cónica conocida como ojiva.
Aunque la lógica nos dice que la trayectoria rápida para alcanzar una órbita es inclinando el cohete en esa dirección, el vuelo inicial es casi vertical. La razón es muy sencilla. El cohete alcanzará grandes velocidades aún en su primera fase de vuelo dentro de la atmósfera más densa. A las velocidades a las que se trabaja, el rozamiento de la atmósfera tenderá a frenar el movimiento además de calentar fuertemente el recubrimiento de la estructura. Cuanto menos tiempo permanezca el cohete en la atmósfera mucho mejor. La forma de hacerlo es mediante una trayectoria lo más vertical posible, que es la que suele coincidir con el funcionamiento de la primera fase.
Una vez que se ha alcanzado una altura suficiente y la densidad del aire es baja, comienza a funcionar la segunda fase del cohete que ya toma una inclinación vertical en busca de la órbita. La tercera fase será la que confiera al satélite la velocidad necesaria para entrar en órbita a la altura necesaria. Todas las funciones del cohete, así como sus evoluciones, son controladas desde tierra gracias a equipos de radio.
Historia de la astronáutica
Para hablar de la astronáutica, que ha dado todos sus frutos a lo largo de este siglo, hemos de retroceder hasta el siglo X, al menos, para encontrar la primeras aplicaciones del principio de reacción para impulsar un cuerpo, con los primeros cohetes de pólvora chinos. Ya en el siglo XIII estos cohetes se utilizaron como armas contra los mongoles. Con esta finalidad serán utilizados hasta que la artillería los desbanque en el siglo XIX.
Curiosamente antes de que el cohete se desarrollara como un instrumento útil, podemos encontrar a un gran número de visionarios que ya piensan en la exploración espacial y que investigan sobre los problemas de la propulsión. Uno de los primeros es el ruso Kibalchich. Pensaba utilizar para la propulsión la pólvora dentro de una cámara de combustión. Era un gran especialista en la utilización de dicho elemento aunque parece ser que para la construcción de bombas, motivo por el que fue ejecutado en 1881. Otro de los pioneros, que expuso sus teorías a finales del siglo XIX, fue el alemán Ganswindt. Sin embargo, el que todos los estudiosos consideran como el padre de la astronáutica es el ruso Konstantin Eduardovich Tsiolkovski. Su obra, Exploración del universo mediante vehículos propulsados por cohetes, sienta las bases de la astronáutica.
En 1921, Tijomirov crea en la URSS el Laboratorio de Dinámica de Gases, que tan buenos resultados obtendría en la aplicación de los cohetes a la artillería de saturación durante la II Guerra Mundial. Se trataba de los cohetes Katiuska, cuyos lanzadores eran conocidos como los Órganos de Stalin.
El americano, Robert Hutchins Goddar, inició en 1926 sus trabajos en cohetes en su afán de alcanzar cada vez mayor empuje y altura. Fue el primer investigador que trabajo con propergol líquido con el que obtuvo grandes éxitos. Uno de sus ingenios superó en 1935 la velocidad del sonido. Pero desgraciadamente sus experiencias no sirvieron de mucho ya que su trabajo fue ignorado y será otro país, Alemania, el que tomará la delantera en este campo.
Los alemanes crearon en 1930 un campo de experimentación cerca de Berlín que sirvió de embrión para el desarrollo de un vasto programa sobre cohetes de uso militar. Tenían como base los trabajos teóricos de otro precursor, el alemán Julius Obert. En 1936 se centralizan todas estas experiencias en una isla del mar Báltico, en un lugar conocido como Peenemünde, controlada por el ejército alemán.
Entre los técnicos que trabajarán en esta base se encuentran Maximilian Valier, Walter Neubert y el famoso Wernher von Braun, que más tarde será el padre de los más importantes cohetes americanos. Sus trabajos darán lugar a los primeros cohetes realmente útiles de la historia, eso sí, de uso militar. Tras años de experimentos, en 1942 vuela el primer A 4. Se trata de un cohete de propergol líquido, concretamente alcohol y oxígeno líquido, que logra alcanzar alturas de 200 km y velocidades superiores a los 5.000 km/h. Este será el primer cohete que salga de la atmósfera terrestre. Con 14 m. de altura y más de 12 t. de peso se trata pues de un sistema ya muy evolucionado, capaz de transportar explosivos, a más de 300 km. El cohete conocido militarmente como V 2, será el origen de los desarrollos posteriores en la técnica de los cohetes.
Esos técnicos que habían logrado el primer cohete moderno de la historia, serán uno de los botines más apetecidos tras la derrota de Alemania en 1945. Tanto las potencias occidentales como la URSS emprendieron una auténtica carrera para hacerse con el mayor número de V 2, así como de los ingenieros que las hicieron posibles. Ellos serán la base del desarrollo de los cohetes en ambos bloques. En 1947 los soviéticos ya realizan desarrollos de las V 2 con mayores capacidades. También los norteamericanos empiezan sus trabajos sobre esos mismos cohetes. En los EEUU es donde volará el primer cohete de dos etapas en 1949. Se trata del cohete Bumper. La primera fase es una V 2, mientras que la segunda es un desarrollo americano llamado WAC Corporal. Con este cohete se logra una altura de 392 km. Todavía los esfuerzos técnicos están más centrados en las posibilidades como armamento de estos ingenios que como plataforma para llegar al espacio.
La carrera espacial
Será la URSS la que dé muestras de mayor agilidad en este campo, con la puesta en funcionamiento del primer cohete intercontinental: el SS 6, que convenientemente remozado será el cohete utilizado en los primeros vuelos espaciales. Aunque los EEUU habían anunciado que pondrían en órbita su primer satélite artificial en 1957-1958, para conmemorar el Año Geofísico Internacional, fueron los soviéticos los que dieron la sorpresa el día 4 de octubre de 1957, colocando en órbita el primer objeto artificial de la historia: el Sputnik 1. Lo sorprendente de la hazaña es que este satélite, que tan sólo portaba un emisor encerrado en una carcasa esférica, tenía un peso realmente elevado, 86,3 kg. El cohete portador era un Vostock y el satélite describía una órbita completa a la Tierra en 96 minutos.
El pánico se desató en los EEUU y la Guerra Fría encontró otro nuevo escenario para el combate, el espacio. Los americanos se apresuraron a responder al desafío, pero todos los intentos acabaron en fracaso. Mientras, la URSS no deja de sorprender al mundo lanzando el 3 de noviembre del mismo año el Sputnik 2. Para la época se trataba de un satélite inmenso ya que medía 4 m y pesaba 508 kg. Pero lo más sorprendente es que a bordo llevaba una perra, Laika, que se mantuvo viva y en perfectas condiciones durante 7 días. Era la demostración de que los vuelos tripulados eran posibles.
No será hasta enero de 1958 cuando los EEUU logran poner en órbita su primer satélite: el Explorer 1. Aunque varias misiones posteriores son un fracaso, también logran poner en órbita el Vanguar 1, primer satélite que utiliza células solares para producir energía eléctrica. Otro éxito es la colocación en órbita del primer satélite de comunicaciones SCORE. Finalmente, en octubre de ese año se crea la Agencia Espacial de los Estados Unidos, NASA, que a partir de este momento centralizará todo el esfuerzo en el campo de la astronáutica. Ese año los soviéticos dan un paso más y lanzan a dos perras que después son recuperadas con total normalidad.
En el año 1959 los soviéticos logran lo que antes intentaron en varias ocasiones, alcanzar la Luna gracias a la sonda Lunik 2 que invierte 34 horas en alcanzar nuestro satélite. Será la Lunik 3 la que logre llegar a la Luna y volver a una órbita terrestre tras transmitir las primeras imágenes de la cara oculta del satélite.
La década de los 60 será sin duda la más intensa en la carrera, aunque no hay que olvidar que también es la que marca el inicio de los satélites artificiales como plataformas usuales de investigación, pero también para otros usos. Así, a principios de esta década encontramos los primeros satélites meteorológicos como el TIROS 1, de comunicaciones como el Echo 1, el más avanzado Courier 1B, y el de defensa como el Midas 3.
Vuelos espaciales tripulados
Para responder al reto de colocar un hombre en órbita, los EEUU preparan el proyecto Mercurio. En una cápsula de este tipo, en enero de 1961, vuela el chimpancé Ham, que vuelve a la tierra en perfectas condiciones. Pero de nuevo los soviéticos dan la sorpresa. El cosmonauta Yuri A. Gagarin es el primer hombre que llega al espacio, el día 12 de abril de 1961. Es, a su vez, el primero que entra en órbita, describiendo una revolución completa al planeta antes de descender en su cápsula Vostok. Parece ser que este vuelo sufrió graves problemas que hicieron peligrar la vida de Gagarin.
Los EEUU no pudieron enviar su primer hombre al espacio hasta el 5 de mayo, aunque la trayectoria de la cápsula Mercurio era de tipo balística, es decir, no entra en órbita. Los americanos realizan tres misiones de este tipo hasta que en 1962, John Glenn logra las primeras tres órbitas. De todos modos el reto era muy distinto ya que en el verano anterior el cosmonauta Titov había logrado pasar un día completo en órbita.
Los soviéticos ganaban claramente la carrera. Ese era el momento de lanzar una apuesta más arriesgada y eso fue lo que hizo el presidente estadounidense John F. Kennedy, apostar por alcanzar la Luna antes de que terminara la década. Será la década de oro para la NASA, con presupuestos casi ilimitados. Era el momento de contrarrestar el avance comunista hasta en el espacio y el ciudadano de a pie seguía ansioso cada progreso en la carrera del espacio. En 1963 los soviéticos dan otra vez la campanada con el primer vuelo de una mujer, Valentina V. Terechkova.
Es importante hacer notar que los EEUU, aunque avanzan de forma más lenta en el campo de los vuelos tripulados, logran grandes éxitos en el campo de los satélites. Los de comunicaciones se muestran fiables y capaces de permitir buenas comunicaciones entre continentes como el Syncom I y II y el Telstar. Una de las grandes aportaciones soviéticas durante 1963 es la puesta en órbita del satélite Polet que es capaz de cambiar de órbita de forma controlada.
En cuanto a los nuevos cohetes, los EEUU logran lanzar el Saturno I en 1964, el cohete más potente de la época y que será determinante en el proyecto de llegar a la Luna. También en este año se produce el primer vuelo en el que la cápsula acoge a más de un tripulante, concretamente son tres cosmonautas.
En cuanto a la investigación de otros planetas, se inicia con algunos intentos de alcanzar Venus y Marte. La sonda americana Mariner llega cerca de Venus en 1962 aportando diversa información, mientras que la Mariner 4 alcanza en 1965 Marte, enviando imágenes de este planeta.
El evento más importante ocurrido durante 1965 es, sin duda, el primer paseo espacial de la historia. Ocurrió el 18 de marzo de ese año, cuando el cosmonauta soviético Alexei A. Leonov salió de la cápsula Vosjod 2, permaneciendo fuera de la nave durante 10 minutos. Leonov, equipado con un traje espacial, estuvo en todo momento sujeto a la cápsula con un cable. Apenas tres meses después, el astronauta Edward White logra ser el primer americano en salir de una cápsula en plena órbita. También fue el año del primer lanzamiento de un cohete espacial francés.
El año 1966 está marcado por los preparativos para la llegada del hombre a la Luna. Los primeros son los soviéticos que logran posar de forma suave sobre su superficie una sonda. Se trata de la Luna 9. Este aparato capaz de enviar fotografías, será seguido por la Luna 13 que es capaz de tomar muestras del suelo y analizarlas. También los EEUU consiguen enviar una sonda a nuestro satélite, concretamente la Surveyor, que permanecerá activa durante varios meses. En el marco de esa preparación, dos astronautas, Neil Armstrong y David Scott, logran que la cápsula Géminis 8 se acople a un cohete Agena en pleno vuelo.
Camino de la Luna
La NASA había logrado los objetivos fijados dentro del programa Géminis, por lo que en 1967 pasa al siguiente programa, el Apolo, con el objetivo puesto en la Luna. Dicho programa no puede empezar peor. En enero de ese año mueren tres astronautas durante un ensayo en el Apolo I, lo que supuso el más grave de los accidentes en este campo hasta la fecha. Tampoco el programa soviético se libraba de estos accidentes y en abril murió un cosmonauta a bordo de la nave Soyuz I. Ese mismo año la sonda soviética Venusik 4 alcanza el planeta Venus, enviando importantes datos del poco conocido planeta.
La siguiente prueba para el programa Apolo es el de la permanencia de los tripulantes en el espacio. El Apolo VII logra en octubre de 1968 permanecer 11 días en el espacio con tres tripulantes a bordo. El camino hacia la Luna estaba despejado.
El año 1969 se inicia con un ensamblaje de dos naves tripuladas. Fue realizado por las soviéticas Soyuz V y la Soyuz VI. Mientras los soviéticos parecían haber perdido el interés por la Luna, los EE.UU. seguían sus progresos dentro del programa Apolo. La misión Apolo IX incluye la separación del módulo de descenso lunar LEM, tripulado por dos astronautas, para volver a unirse a la cápsula más tarde orbitando sobre la Luna. La siguiente misión llevó el LEM muy cerca de la superficie del satélite.
El Apolo XI siguió el mismo programa que las dos misiones anteriores. Una vez que los astronautas entraron en la órbita del satélite, el módulo lunar Eagle se separó del módulo de mando en el que permaneció el astronauta Michael Collins. El Eagle llevaba a bordo a Edwin Aldrin y Neil Armstrong, que será el que pise por primera vez la superficie lunar el día 20 de julio de ese año.
Durante algo más de dos horas permanecen fuera del módulo haciendo diversas pruebas y recogiendo muestras. Terminada la misión, el módulo lunar abandona la superficie para unirse al módulo de mando e iniciar la vuelta a la Tierra. En total la misión duró algo más de 8 días. Por fin los estadounidenses pueden presumir de haber batido ampliamente a los soviéticos. Antes de que acabe el año, el Apolo XII llega de nuevo a la superficie del satélite.
El mes de abril de 1970 se produce el intento fallido de llegada a la Luna del Apolo XIII, que tras un accidente puede volver a la Tierra, con su tripulación a salvo. Ese mismo año la República China pone en órbita su primer satélite artificial, entrando de esta forma en el club de las potencias espaciales.
A finales de este año la URSS lanza el Lunik 17, que alcanza la Luna. A bordo de este ingenio se encuentra un vehículo, el Lunajod, que es capaz de rodar por la superficie del satélite. Al año siguiente ponen en órbita la primera estación espacial de la historia, la nave Salyut. Esta estación puede ser visitada por los cosmonautas en naves Soyuz. La primera tripulación permanece 24 días en su interior, aunque en el regreso se produce un accidente, en el que pierden la vida los tres cosmonautas.
Durante 1971 llega a la Luna el Apolo XV que permaneció 4 días en la Luna, llevando a bordo un vehículo para desplazarse por la superficie. Los EE.UU. comienzan en 1972 sus misiones con sondas de larga duración, con el lanzamiento del Pioneer X en dirección a Júpiter. Ese mismo año se realiza la que será última misión tripulada a la Luna hasta el momento, la Apolo XVII. En estos momentos los programas espaciales no logran despertar el entusiasmo popular de la década pasada y se empieza a cuestionar su rentabilidad. A partir de este momento se reorientará el programa espacial americano. Los soviéticos seguirán con su programa Salyut no exento de problemas.
De fracaso se puede considerar el primer y ambicioso laboratorio espacial americano, el Skylab. Puesto en órbita en 1973, es ocupado por varias tripulaciones a pesar de sus problemas técnicos, que lo dejarán inservible hasta el momento de su descenso y desintegración en 1979.
En 1975 se asiste a la primera misión conjunta realizada por los EE.UU. y la URSS. Consistía en la unión de una nave Apolo y otra Soyuz. Durante dos días las tripulaciones de ambas naves realizaron diversos experimentos.
Ese mismo año nace lal que terminará siendo el gran competidor de soviéticos y americanos en el espacio es la Agencia Espacial Europea o ESA, como resultado de la fusión de otros organismos europeos. Su base de lanzamiento se establece en Kourou, en la Guayana Francesa. Su programa de lanzadores será conocido como Ariane, el primero de los cuales hace su vuelo a finales de 1979.
El uso del satélite artificial ha alcanzado en este punto una gran difusión, baste saber que hasta 1980, el número de estos aparatos puestos en órbita era de 2.170. Concretamente el mayor número de estos ingenios lo constituyen los de comunicaciones. Además hemos de destacar el gran avance que suponen los satélites para la meteorología. Una de las series de satélites meteorológicos más famosa se inicia con el lanzamiento del Meteosat 1 en 1977. También ese año los EEUU lanzan dos sondas: la Voyager 1 y 2. Estas sondas han aportado interesantes datos sobre los planetas exteriores del sistema solar.
El transbordador espacial americano Columbia vuela en 1981. Se trata de una nave orbital reutilizable, con forma de avión. En el momento del lanzamiento se le acopla un gran depósito de combustible líquido, además de dos cohetes laterales de combustible sólido. El empuje a la hora del despegue es proporcionado por los motores principales, alimentados por el depósito externo y los dos aceleradores laterales. A unos 40 km de altura se desprenden los cohetes auxiliares, que pueden ser utilizados varias veces. A mayor altura el tanque principal se desprende y queda sólo el orbitador. Tiene en su interior una gran bodega en la que se pueden transportar tanto laboratorios, como sondas o satélites.
Gracias a un brazo articulado estos ingenios pueden ser sacados de la bodega o incluso atrapar objetos para ser trasladados a tierra. Será la tripulación del transbordador Discovery en 1984 la primera que atrape un satélite en órbita para introducirlo en la bodega. Terminada la misión el orbitador vuelve a la Tierra planeando para perder altura y velocidad antes de aterrizar como un avión normal. Pronto se comprobó que para colocar satélites en órbita era mucho más caro que los lanzadores convencionales. En 1984 se produce la primera misión en la que un astronauta americano se aleje del transbordador sin estar unido físicamente a éste. Utiliza una mochila especial con un gran número de pequeños cohetes.
En la década de los 80 la cooperación entre Europa y los EEUU se hace más estrecha, así ESA y NASA participan conjuntamente en varios programas. En 1983 el transbordador espacial lleva a bordo un laboratorio reutilizable, llamada Spacelab construido por la ESA y que viajará en varias ocasiones al espacio.
Los soviéticos, por su parte, se están especializando en prolongadas permanencias en el espacio. En este sentido, logran en 1986 uno de sus mayores éxitos al colocar en órbita la estación Mir. Se trata de un conjunto de módulos de tipo científico, en el que los cosmonautas pueden permanecer durante largos períodos de tiempo. Se ha sobrepasado el año, realizando investigaciones de todo tipo. La operatividad de esta estación es muy alta ya que para su mantenimiento se ha ideado un sistema de naves no tripuladas muy sencillas, capaces de atracar automáticamente.
Precisamente en el año 86 se registra la mayor catástrofe de la carrera espacial al morir los 7 ocupantes del transbordador americano Challenger, a los pocos segundos de su despegue.
Al año siguiente, 1987, nace otra potencia espacial: Japón, con el lanzamiento del cohete H1 portando un satélite de comunicaciones.
Los soviéticos deciden apostar por un vehículo reutilizable como el transbordador americano y crean el Buran. Hace un vuelo automático en 1988 con total éxito, aunque esta será su primera y única misión. Sin embargo, de este proyecto sale el que es en la actualidad el cohete más potente, el Energía, capaz de elevar hasta su órbita baja una carga de 100 t.
En Europa, sigue el éxito comercial de los lanzadores Ariane. En 1988 se presenta la serie 4 de este lanzador, que será el cohete con el que Europa competirá con los lanzadores americanos por el creciente mercado de lanzamiento de satélites.
La siguiente década comienza con uno de los proyectos científicos más espectaculares: la puesta en órbita de un gran telescopio, el Hubble. Se trata de un satélite con el que se pueden realizar observaciones astronómicas imposibles de conseguir desde la Tierra. Este instrumento, de más de 12 t. de peso fue puesto en órbita en 1990 por el transbordador espacial. Pero lo más espectacular es que en 1994 fue reparado en órbita por los astronautas de otro transbordador, en una operación muy compleja que se saldó con un rotundo éxito. Esta operación fue también un ensayo para la construcción de la proyectada estación espacial americana.
Desde la década de los 80 el programa espacial soviético se iba ralentizando ante los problemas económicos crecientes. El grueso del programa se centraba en la estación Mir, aunque sin olvidar la exploración, como la realizada por las sondas Venera.
El colapso llegó con la desintegración de la URSS. A partir de este momento la situación se hace crítica. Los lanzamientos se ralentizan y el antiguo programa soviético queda dividido entre las distintas repúblicas que formaban la antigua URSS, aunque el peso de las operaciones lo llevará Rusia. Desde ese momento la situación se ha normalizado, dando lugar a un alto nivel de cooperación entre las potencias espaciales. Así cosmonautas rusos, europeos y americanos han podido participar en programas de cada una de las agencias. Los rusos necesitan financiación, mientras que los EEUU necesitan la gran experiencia en vuelos de larga duración y en estaciones orbitales que han acumulado los rusos. Así, el transbordador americano ya ha atracado en la base Mir, lo que es sólo el preludio de una cooperación más estrecha en la construcción de la estación espacial Alpha.
El proyecto Alpha ha sido uno de los más polémicos de los últimos años, ya que a él se han enfrentado los políticos americanos alegando sus costes. Se rebajaron sus características y se dio paso a la colaboración de rusos, canadienses, japoneses y europeos. Se espera que los primeros módulos sean lanzados en 1997, a la espera de completar todo el conjunto en los primeros años del próximo siglo.
En cuanto a los programas no tripulados hemos de destacar el programa conjunto americano-europeo Ulysses para la exploración de los polos del Sol y el programa ISO, un proyecto europeo de satélite con un telescopio de infrarrojos.
En cuanto al futuro cabe señalar que todos los expertos hablan sobre una misión tripulada a Marte, sobre todo ahora que la cooperación entre las distintas agencias nacionales hace más asumible el coste económico y tecnológico. Durante los últimos años se ha seguido con el envío de sondas a Marte como parte de una futura misión. De todos modos aún no hay ningún proyecto concreto.
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