Vídeo del «alunizaje» del Apollo 11

Y siguiendo con el aniversario del primer paseo lunar de la historia, tenemos este vídeo de la NASA donde podemos ver el aterrizaje del Apollo 11 desde la ventanilla del módulo, observando cómo vivieron los astronautas el descenso.

Simultáneamente, podemos ver un mapa lunar con la zona que se va viendo por la ventanilla y el lugar donde finalmente aterrizaron, algo que no pudieron identificar los astronautas como consecuencia de varios factores como la poca resolución de los mapas que se tenían en aquella época o el polvo lunar que se fue elevando debido a los propulsores de la nave que se iban encendiendo durante el aterrizaje, lo cual confundió a ambos astronautas imposibilitándoles averiguar dónde habían aterrizado exactamente, algo que fue conocido solamente después de la vuelta de la misión, al comparar una vez en tierra todos los datos e imágenes obtenidas.

Un «aterrizaje» totalmente diferente a los que estamos acostumbrados, ya que la falta de atmósfera hace que los movimientos de la nave sean igual que los que se realizan en el espacio: únicamente pequeños cambios de dirección al encender alguno de los motores, y no un movimiento continuo como en un aterrizaje terrestre debido a la atmósfera.

Visto en Eureka.

El espejo en la Luna (Apollo 11)

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Después de hablar sobre la llegada del Apollo 11 a la Luna, toca describir uno de los instrumentos que dejaron en la Luna, el único que aún hoy está en funcionamiento, y del que siempre me ha intrigado su funcionamiento, aunque como resultó ser, se basa en algo muy simple.

A unos 30 metros del módulo de descenso del Apollo 11, se puede observar que hay un pequeño cacharro de aproximadamente medio metro de ancho: un panel que consta de 100 espejos que apunta a la Tierra.
Con esto, mandando un pulso láser con cualquier radiotelescopio terrestre, se puede calcular fácilmente la distancia de la Luna a nosotros con una gran precisión (del orden de centímetros).

Esto es posible midiendo el tiempo que tarda la onda en llegar a la Luna y volver, ya que como ésta viaja a una velocidad constante (la velocidad de la luz: 300.000 km/s), este tiempo nos dice automáticamente la distancia que ha recorrido, que será igual al doble de la distancia Tierra-Luna (ya que medimos la ida y la vuelta).

Ahora bien, para que todo esto funcione bien, se necesita que dicho espejo devuelva el rayo incidente exactamente por el mismo camino por el que ha llegado éste (así dicho rayo volverá a la Tierra).

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Sin embargo, esto ya crea un problema a cualquiera que sepa un poco sobre cómo se refleja la luz (y básicamente cualquier objeto al chocar sobre una superficie dada), ya que si esta incide con un ángulo a sobre dicha superficie, saldrá con un ángulo a, pero siguiendo hacia delante (ver imagen de la derecha), lo que provocaría que dicho rayo no volvería a la Tierra sino que se perdería por el espacio.

Así que.. ¿cómo solucionar esto?

Una de las soluciones que podríamos pensar es en orientar perfectamente el espejo apuntando hacia la Tierra, lo cual provocaría que el rayo volviese exactamente por donde ha venido.
Sin embargo, esto no es posible ya que (olvidando que se ha colocado en la Luna, por astronautas con un gran traje que no les permite excesivos movimientos y no se podría conseguir alinear con esa precisión el panel) aunque la Luna siempre nos enseña la misma «cara», esto es, siempre vemos la misma mitad de ésta.

Aunque esto es cierto, lo es hasta cierto punto, ya que si bien «aproximadamente» vemos siempre la misma parte de la Luna, como consecuencia de varios movimientos que tiene esta (además de la rotación sobre su eje y la traslación en torno a la Tierra, están las libraciones como consecuencia de la excentricidad de la órbita de la Luna, que son movimientos análogos a un «cabeceo» de la Luna), causa que no veamos solo el 50% de la superficie lunar, sino que a veces vemos un poco más de algún costado y otras veces de otro… llegando a poder ver desde la Tierra casi el 60% de la superficie lunar (por supuesto no simultáneamente).

Esto hace que aunque apuntemos nuestro espejo muy bien hacia la Tierra, en unos días ya no estará apuntando hacia nosotros sino que se habrá desviado (debido a este «cabeceo» que presenta la Luna).

Ahora bien, hay una forma bastante simple que se les ocurrió a los miembros de la NASA sobre cómo hacer un espejo que refleje el rayo en la misma dirección en que le ha recibido. Y esta forma es poner prismas cúbicos (aquí, en vez de hacer uno, se construyó una red de 100 «espejos» para aumentar el rayo que se refleja), o también conocidos por retroreflectores.
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Estos prismas trabajan de una forma análoga a lo que vemos en la imagen de la izquierda, donde vemos que al llegar un rayo con una inclinación dada (da igual la que sea, siempre que se mantenga dentro de un rango válido como para que el rayo realice un par de reflexiones en los espejos), éste se refleja en los dos lados del prisma, para terminar saliendo de éste con la misma dirección que la que traía inicialmente.
Así, conseguimos que dicho rayo retorne fácilmente a la Tierra y podamos medir el tiempo que ha tardado en regresar.

Conclusiones

De las medidas obtenidas durante estos años, se han podido obtener comprobaciones de la Teoría de la Relatividad (cualquier experimento que se propone se le suele aplicar para verificar dicha teoría), la constancia de la Constante de la Gravitación Universal introducida por Newton, o ver que la Luna se aleja de la Tierra a un ritmo de algo menos de 4 cm por año, lo cual es consecuencia de las fuerzas de marea que se ejercen mutuamente la Luna y la Tierra.
También de estas medidas se ha podido deducir que la Luna probablemente tiene un núcleo líquido que ocupa hasta un 20% de su radio.

El único problema que se esperaba de dichos espejos es que fueran cubriéndose de polvo lunar o que pudieran ser impactados por meteoritos que les destruyese. Sin embargo, ninguno de estos efectos han hecho que los espejos existentes (tanto por la misión Apollo 11 como por las posteriores misiones que también dejaron otros espejos en otros puntos de la Luna) dejen de estar operativos, por lo que parece que todavía seguirán siéndonos útiles durante mucho tiempo.

Por último, decir que aunque el proceso de medida parece fácil, tiene bastante más complicación ya que del pulso enviado, que cuenta con un gran número de fotones, solo unos pocos consiguen regresar a la Tierra, ya que una parte son absorbidos por la atmósfera terrestre, y otros se pierden en otras reflexiones sobre la Luna.

Para más información:

  • AstroSeti.
  • Imagen de los retroreflectores y de los diferentes paneles que hay colocados en la Luna. (en inglés)
  • Imagen en más detalle del panel que colocó, en esta ocasión, el Apollo 15 en la Wikipedia.
  • Artículo publicado en NewScientist. (en inglés)
  • Artículo que expone el núcleo líquido de la Luna. (en inglés)
  • Alunizaje del Apollo 11

    Después de cuatro días desde que despegaron de la Tierra embotellados en el morro de un cohete Saturno V, el más potente de la época, con una altura superior al de la Estatua de la Libertad, los tres tripulantes del Apollo XI estaban en la Luna. Uno de ellos, Collins, en el módulo Columbia orbitando a la Luna (módulo que servía de control de la misión y el que les traería de vuelta ) y los otros dos (Armstrong, el comandante, y Aldrin) descendían a bordo del módulo Eagle.

    eagle-in-moon.jpg
    Este módulo fue un reto en cuanto a cómo aligerar un proyecto, siendo reducido hasta límites insospechados, y quedándose en lo que sale en la imagen de la izquierda (ya sobre la superficie de la Luna), un pequeño «4 latas» pero suficiente para poder aterrizar y traer de vuelta a los dos astronautas hasta el otro módulo.

    En este punto es donde podemos ver las diferencias de tamaño entre la Tierra y la Luna, donde en el primer caso para despegar una nave hace falta todo un cohete, mientras que para despegar el módulo del Eagle se necesita mucha menor cantidad de combustible, ya que la gravedad de la Luna es muy inferior a la de la Tierra y por tanto hace falta ejercer una fuerza menor.

    El alunizaje

    Mientras la nave pasaba por la cara oculta de la Luna, dicho módulo se separó del módulo Columbia y comenzaba su lento descenso hacia la superficie lunar en el cual se iba encendiendo los motores de forma intermitente para ir frenando la velocidad del módulo.

    En esta etapa, Armstrong tuvo que recurrir al control manual en el movimiento lateral de la nave debido a que llevaban una excesiva velocidad de descenso y se estaban encaminando hacia una zona con una gran cráter, además de varias alarmas (no críticas como les aseguraron desde Houston después de varios minutos de tensiones) sonando continuamente, y con Aldrin leyéndole las notas del radar y del ordenador. Finalmente, pudieron aterrizar suavemente sobre la superficie lunar, transmitiendo la primera frase inédita:

    «Houston…aquí base tranquilidad, el Águila ha alunizado»

    Eran las 20:17 UT del 20 de julio de 1969, y se transmitió desde un punto del mar de la tranquilidad (Mare Tranquilitatis) de la Luna.

    Cinco horas y media después de esta frase, los dos astronautas se prepararon para salir a la superficie lunar, siendo el primero el comandante, Armstrong, con su famosa frase:

    «Un pequeño paso para un hombre, un gran salto para la Humanidad»

    A continuación descendió Aldrin, protagonista de la mayoría de las fotos que se ven, ya que una vez Armstrong abajo, pudo filmarle con su cámara, de mayor resolución que la que había en el exterior de la nave, mientras bajaba por la escalera.

    Las primeras frases de Aldrin tuvieron un poco más de humor, quizá por tener menos presión mediática:

    Quizás para Neil fuera un pequeño paso, pero para mí ha sido un bonito salto

    y después de echar un ojo al paisaje que les recibió:

    Bonito…bonito… Una magnífica desolación

    A continuación y después de inspeccionar el terreno realizaron varios paseos lunares en los que recogieron diferentes piedras, pusieron la bandera americana, discos con los saludos en los idiomas de los diferentes países, insignia en recuerdo de los 3 astronautas del Apollo 1, fallecidos en la rampa de lanzamiento, y colocaron un sismógrafo y un «espejo» (del que hablaré en una próxima entrada) que reflejaba cualquier onda de radar recibida, permitiendo calcular con una extraordinaria precisión la distancia del satélite a nosotros.

    Despegue lunar y vuelta a casa

    Después de 13 horas desde que aterrizaron (o alunizaron), en los que tuvieron tiempo para descansar un rato echándose un «sueño lunar» durante unas 4 horas, los dos astronautas realizaron el despegue de la luna a bordo de la Eagle, o más bien de parte de ella, ya que todo el armazón inferior se quedó allí en la Luna.

    retorno-apollo.jpg
    Una vez el Eagle se puso en órbita lunar, se fue acercando lentamente hasta la órbita del Columbia y alcanzó a éste después de otras 4 horas. Aquí, solo quedaba la vuelta a casa, donde efectuaron un nuevo encendido de los motores para salir de la órbita lunar y obtener una trayectoria hiperbólica hacia la Tierra.

    Finalmente, en el módulo de mando, que es la única parte de la nave original que regresa sana y salva a la Tierra, los tres astronautas realizan la reentrada en la atmósfera, donde la nave se frena por rozamiento desde los 40.000 km/h que lleva inicialmente hasta velocidades subsónicas.
    Y por último, por medio de varios paracaidas descienden sobre el Océano Pacífico el 24 de julio, donde son recogidos por el portaaviones Hornet, después de 8 días desde que despegaron desde Florida.

    Curiosidades

  • Mientras los tres astronautas estaban en la Luna, descubrieron un inesperado acompañante: a través de las pequeñas ventanillas del Columbia se observaba una pequeña nave que hacía peligrar la seguridad de la órbita del módulo americano.
    El responsable, una sonda soviética, la Luna 15, que fue mandada en un último intento ruso para conseguir robar protagonismo al logro americano. Su misión era presumiblemente recoger muestras de la Luna, aunque por lo que vieron los astronautas americanos, y recogió su sismógrafo, la nave terminó por estrellarse en la Luna. Para más información de este acontecimiento, que puso en peligro la misión Apollo 11 en varios momentos, ver el artículo de Aldea Irreductible

  • La retransmisión del primer paseo sobre la Luna iba a haber sido captada desde observatorios americanos, pero debido a la débil señal que captaban desde aquí, se tomó la decisión de retransmitir la señal que se obtenía desde las bases australianas .
  • Con motivo de este aniversario, la NASA ha efectuado procesados modernos sobre los vídeos que se han encontrado de la misión (cuando anunciaron hace unos años que se paraba el último centro que podría dar soporte a los datos originales de las misiones que se realizaron por esas fechas, hubo varios equipos que comenzaron a buscar las cintas originales, pero debido a que la mayoría no se guardan con un estricto orden, ha pasado mucho tiempo hasta haber encontrado las principales, y todavía quedan algunas por aparecer), lo cual ha resultado en unas imágenes y vídeos con mayor calidad a los originales. Para los vídeos retocados del alunizaje, podéis entrar en la página de la NASA, y ver algunas de las imágenes aquí.
  • Recientemente, y con motivo también de dicho aniversario, se ha publicado el libro La conspiración lunar ¡vaya timo!, de Eugenio Fernández Aguilar, en el cual va comentando y desmontando todas las tonterías argumentos que dan algunos sectores de por qué no se llegó a la Luna realmente. Un gran libro en el que se responde de una forma sencilla los errores de dichos argumentos.
    Pero siempre habrá gente que desmienta que llegásemos a la Luna… y también a América… no?

  • La sonda lunar LRO que fue lanzada recientemente, ha estado filmando los diferentes lugares donde aterrizaron las misiones Apollo que llegaron a la Luna, imágenes que podemos ver en la web de la NASA. Dada la gran resolución de la sonda, se puede distinguir el módulo de descenso que se quedaba en la Luna (la parte inferior de la Eagle).
  • Desde la página de We choose the Moon podemos seguir viendo en «directo» la misión del Apollo 11, donde a las 22:16 de esta noche se retransmitirá el primer paseo espacial.

    Para más información, los magníficos artículos que está escribiendo Eureka explicando las distintas partes de la misión, o Wikipedia

  • 40 aniversario del Apollo 11

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    Tal día como hoy, despegaba de la Tierra la misión, probablemente, más importante que ha tenido lugar hasta ahora, el primer descenso de un ser humano sobre la Luna.

    Encerrados en una lata de sardinas (los módulos Apollo eran poco más grande e igual de cómodos) y después de varias misiones preparatorias, fueron lanzados hace exactamente 40 años tres astronautas: Neil Armstrong, Edwin E. Aldrin y Michael Collins con un destino bien fijo: la superficie de la Luna.

    Tardaron 4 días en llegar (el lunes que viene hace los 40 años del alunizaje), pero al final mereció la pena.

    Para poder seguir la misión, en esta página se está recreando toda la misión (con el lanzamiento del Apollo en unos 15 minutos) a tiempo real, con el desfase obvio de 40 años.

    Y en esta otra página tenéis una magnífica colección de obtenidas por y durante la misión.

    Dentro de unos días, más…