La Historia De La Exploración Espacial de NASA
Introducción
El cielo siempre ha atraído la atención y los sueños del ser humano. La aspiración de llegar al espacio, comenzó en la literatura. En 1634 se publicó la primera novela de ciencia ficción, Somnium, de Johannes Kepler, que narra un hipotético viaje a la Luna. Más tarde, en 1865, en la obra de ficción titulada De la Tierra a la Luna, Julio Verne escribió sobre un grupo de hombres que viajó hasta la Luna usando un gigantesco cañón. En Francia, Georges Méliès, tomaba la novela de Verne para crear Le voyage dans la Lune, una de las primeras películas de ciencia ficción en la que describía un increíble viaje a la Luna.
Mientras algunos escritores visionarios despertaban la curiosidad del ser humano por alcanzar el espacio exterior, nacían los que serían los pioneros de la exploración del espacio. Entre estos pioneros estan los ingenieros aeronáuticos Pedro Paulet, Robert Hutchings Goddard, Konstantin Tsiolkovsky Rusia, Hermann Oberth Alemania, Wernher von Braun Alemania y Serguéi Koroliov Unión Soviética.
Desarrollo
Desde la invención que los chinos hicieron de la pólvora, se hacían experimentos con cohetes. Sin embargo, Pedro Paulet Mostajo (Perú), Robert Hutchings Goddard), Konstantin Tsiolkovsky y Hermann Oberth(Alemania) se destacaron como los pioneros en la concepción de cohetes. Estos científicos fueron los responsables de que esta ciencia diera sus primeros pasos.
Pedro Paulet diseñó y construyó el primer motor cohete en 1897. El motor pesaba 2,5 kilogramos, tenía un empuje de 200 libras, experimentaba 300 explosiones por minuto y estaba impulsado por combustible compuesto de peróxido de nitrógeno y gasolina. En 1902 Konstantin Tsiolkovsky diseñó una nave a retropropulsión para viajes interplanetarios guiándose en los diseños y el prototipo denominado ‘Autobólido’ que en 1895 había diseñado Pedro Paulet Mostajo. En 1926, Robert Hutchings Goddard creó y lanzó el primer cohete impulsado por combustible líquido (gasolina y oxígeno) desde Auburn, Massachusetts, EEUU.
En 1912, el profesor estadounidense Robert Goddard y el alemán Hermann Julius Oberth (en 1923) perfeccionaron sus motores experimentales basándose en la concepción inicial de Paulet. Goddard logró avanzar más y construyó diversos cohetes pequeños. Se especializó en construir cohetes impulsados por combustible líquido. Varios de sus proyectos presentaban conceptos que hasta hoy son usados en los modernos cohetes, como, por ejemplo, la estabilización del vuelo con el uso de giroscopios.
En la Alemania nazi, los ingenieros alemanes desarrollaban un proyecto que resultaría en el misil V-2. Las V-2 estaban impulsadas por alcohol y oxígeno líquido. Los motores generaban un máximo de 72 574 kgf (160 000 lbf) de empuje, desarrollando una velocidad de 1.341 m/s, con un radio de alcance de 321 a 362 km. Estos fueron usados para bombardear París y Londres en 1944. Estos misiles fueron una base importante para lo que vendría después.
El principio de funcionamiento del motor del cohete se basa en la tercera ley de Newton, la ley de la acción y reacción, que dice que ‘a toda acción le corresponde una reacción, con la misma intensidad, misma dirección y sentido contrarios’. Así, el cohete se desplazará hacia arriba como reacción a la presión ejercida hacia abajo por los gases en combustión en la cámara de combustión del motor. Por eso este tipo de motor se llama de propulsión a reacción.
En la década de 1930, el entusiasmo con los cohetes era muy grande tanto en los EE. UU., como en la Unión Soviética. Con la derrota de Alemania en la Segunda Guerra Mundial, los EE. UU. y la Unión Soviética capturaron la mayoría de los ingenieros que trabajaron en el desarrollo de los V-2. Particularmente importante para los EE. UU. fue el reclutamiento de Wernher Von Braun, uno de los principales proyectistas alemanes, oficial e ingeniero de la SS, que participó activamente en el programa de misiles balísticos de los EE. UU. y después de los primeros pasos del programa espacial estadounidense.
Históricamente, la exploración espacial comenzó con el lanzamiento del satélite artificial Sputnik por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957, en el Cosmódromo de Baikonur base de lanzamiento de cohetes de la Unión Soviética, en Tyuratam, Kazajistán. Este acontecimiento provocó una carrera espacial por la conquista del espacio entre la Unión Soviética y los Estados Unidos que culminó con la llegada del hombre a la Luna.
El primer ser vivo en el espacio fue la perra soviética Laika. Llegó al espacio en 1957 a bordo de la nave espacial Sputnik II, y murió cuatro días después, debido al calor en la reentrada. Diversos animales fueron usados en los inicios de la exploración espacial para probar el efecto de la radiación, de la ausencia de gravedad y de las condiciones del espacio exterior sobre los organismos vivos. Antes de la perra Laika, fueron las perras Albina y Tsyganka, usadas por la Unión Soviética en vuelos sub-orbitales.
Por el lado de los Estados Unidos, los primeros primates fueron Albert 1 y Albert 2, que murieron en 1949 en la punta de cohetes V-2. Sputnik V, la última misión Sputnik, fue lanzada al espacio el 19 de agosto de 1960 con los perros Belka y Strelka, cuarenta hámsters, dos ratones y algunas plantas. Las misiones Korabl-Sputnik llevaron los perros Pchelka, Mushka, Chernuschka y Zviózdochka.
Después de estos experimentos con seres vivos, inicia la exploración espacial por el ser humano. Y es con el soviético Yuri Gagarin (1934 – 1968) quien el 12 de abril de 1961, en un vuelo orbital de 48 minutos, a bordo de la nave Vostok 1 pronuncia su famosa frase: ‘La Tierra es azul’. Posteriormente, llega la primera mujer, también soviética, Valentina Tereshkova, que el 16 de junio de 1963 dio 46 vueltas alrededor de la Tierra a bordo de la nave Vostok VI.
El lanzamiento de la Sputnik y el envío del primer hombre al espacio se deben, al soviético Serguéi Koroliov, el ingeniero-jefe del programa espacial soviético, que consiguió convencer a Nikita Jrushchov, líder de la Unión Soviética por aquel entonces, a invertir en el programa espacial. Fue él quien tuvo la idea de llevar personas a la Luna.
Cuatro meses después del lanzamiento de la Sputnik I, los EE. UU. respondieron con su primer satélite, el Explorer I, el 31 de enero de 1958. El número de satélites artificiales terrestres y sondas espaciales lanzados por los EE. UU. y por la Unión Soviética se multiplicaron en los primeros años de la carrera espacial. A los Sputniks de la Unión Soviética les siguieron, además del Explorer I, las Vanguard I, II y III de los EE. UU., una gran cantidad de satélites de comunicación, meteorológicos y espías.
A mediados de la década de 1960 ambos, EE. UU. y Unión Soviética, habían lanzado tantos satélites, además de las Sputniks, los soviéticos habían lanzado 12 satélites de la serie Cosmos, y los EE. UU. habían lanzado 16 satélites Explorers y más de 38 satélites de reconocimiento Discoverer, solo por mencionar algunos.
Los logros iniciales de la Unión Soviética en la carrera espacial, que incluyen el primer satélite artificial, el Sputnik, y el primer hombre en el espacio,Yuri Gagarin, desafiaron a los EE. UU., cuyo programa espacial aún daba los primeros pasos. El primer estadounidense iría al espacio solo el 5 de mayo de 1961, solo en un vuelo sub-orbital.
En un famoso discurso en 1961, John F. Kennedy lanzó el desafío de ‘enviar hombres a la Luna y traerlos a salvo’ antes de que la década terminara. En su famoso discurso en la Universidad Rice sus palabras fueron: We choose to go to the moon. We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard ‘Nosotros decidimos ir a la Luna. Decidimos ir a la Luna en esta década y hacer otras cosas, no porque sean fáciles, sino porque son difíciles’.
A partir de entonces, los EE. UU. pusieron en marcha un ambicioso programa espacial tripulado que se inició con el Programa Mercury, que usaba una cápsula con capacidad para un astronauta en maniobras en órbita terrestre, seguido por el Programa Gemini con capacidad para dos astronautas, y finalmente el Programa Apolo, cuya nave tenía capacidad para tres astronautas y aterrizar en la Luna.
Los primeros astronautas en circunnavegar la Luna fueron los tripulantes de la Apolo 8, Frank Borman, James A. Lovell, Jr. y William A. Anders, en la noche de Navidad de 1968. Por problemas en sus misiones Zond , los soviéticos no fueron capaces de llevar hombres a la órbita de la Luna. Solo las misiones Zond no tripuladas, Zond 5 y Zond 6, lo hicieron en septiembre y noviembre de 1968. Después de esto, aún hubo las misiones no tripuladas Zond 7 y Zond 8 que circunnavegaron la Luna en 1969 y 1970. Y estas ocurrieron ya después de los vuelos tripulados de los EE. UU. hacia la Luna.
Finalmente, el objetivo de llegar a la Luna fue alcanzado el 20 de julio de 1969 por la Apolo 11, luego de despegar el 16 de julio y retornando a la tierra el 24 de julio. Donde se hizo famosa la frase del primer astronauta en pisar en la Luna, Neil Armstrong: ‘Un pequeño paso para el hombre, pero un gran salto para la humanidad’.
En 1975, las naves Apolo y la soviética Soyuz 19 realizaron un acoplamiento en el espacio, en la primera misión conjunta de la NASA agencia espacial de los EE. UU. y de la Agencia Espacial soviética. Más tarde, con la caída del comunismo, esta cooperación entre los dos países se intensificaría y acabarían participando juntos en la construcción de la Estación Espacial
La Estación Espacial Internacional significaba un gran avance en tecnología espacial, útil para la realización de experimentos y para el estudio de la Tierra desde el espacio. Además, importante para futuros viajes espaciales tripulados, ya que permite estudiar los efectos de la microgravedad sobre el cuerpo humano durante largos periodos de tiempo.
Después de la caída del comunismo, la cooperación y la financiación de los EE. UU, permitieron desarrollar con la Mir una tecnología que hoy está siendo aplicada en la Estación Espacial Internacional. La ISS es una estación permanente de investigación espacial. Participan en su desarrollo 16 países: Estados Unidos, Canadá, Japón, Rusia, 11 países pertenecientes a la Agencia Espacial Europea y Brasil.
La ISS, cuando se complete, mediría aproximadamente 90 m por 70 m, que es más de cuatro veces el tamaño de la Mir. La construcción de la ISS comenzó en 1998 con la conexión del módulo de control ruso Zaryá con el Unity Node estadounidense. La actual ‘Estación Espacial Internacional’ nació del programa espacial ‘Freedom’ desarrollado por EEUU. En 1984, el presidente Ronald Reagan mencionó, oficialmente, la intención de desarrollar una estación orbital permanente, que después se conocería como Estación Espacial Freedom.
Se invitó a países como Canadá, Europa y Japón a unirse a este proyecto y los acuerdos llegaron con la Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial Europea en septiembre de 1988, y con el gobierno de Japón en marzo de 1989. Sin embargo, en respuesta a sucesivas restricciones presupuestarias y protestas sobre una estructura administrativa inmanejable, la administración de la presidencia y el administrador de la NASA Dan Goldin, pidieron un rediseño de la estación en un plazo comprendido entre primavera y verano de 1993.
Se desarrollaron tres alternativas para el programa espacial, de las cuales fue escogida la primera, nombrada por Clinton como Estación Alfa. Una versión simplificada del proyecto Freedom. Esta opción se convirtió posteriormente, en la Estación Espacial Internacional. Las condiciones que se establecieron para el desarrollo de la Estación incluyeron:
- El empleo de la mayor parte posible de hardware y sistemas ya desarrollados para la estación Freedom, aproximadamente el 75% de sus diseños fueron incorporados para el programa de la ISS.
- El continuo compromiso de todas las compañías internacionales en el proyecto.
- Y un diseño que pudiera ser implementado dentro de estrictas restricciones presupuestarias.
En septiembre de 1993, se construyó un plan de desarrollo del programa pensado para la nueva ISS. El PIP fue coordinado con el acuerdo de todas las partes comprometidas en aquel momento. Sobre este plan, la NASA alcanzó una resolución con el gobierno y el congreso de los EEUU, por el cual, la ISS sería desarrollada con un presupuesto de $2.1 billones por año, hasta un total de $17.4 billones.
Por su parte, la NASA se comprometió a que el proyecto se desarrollaría con los $2.1 billones anuales, sin necesidad de presupuestos adicionales que pudieran surgir. A cambio, el programa no sufriría otros posibles rediseños. Finalmente, la administración y el congreso aceptaron. Mientras tanto las negociaciones entre los gobiernos de EE.UU. y Rusia continuaron sobre el tema de la cooperación, una vez superado el final de la guerra fría.
En el proceso de esta negociación se sugirió la participación por parte de Rusia en el programa de la estación espacial. El 6 de diciembre de 1993 se formuló una invitación oficial a Rusia para participar como un miembro más en el proyecto espacial y, poco más tarde, Rusia aceptó la invitación conjunta de Japón, Europa y Canadá.
Con el propósito de supervisar estos acuerdos, la agencia norteamericana formó una nueva oficina para este nuevo programa, situada en el Centro Espacial Johnson. Actualmente en el proyecto de la ISS trabajan 16 países: EEUU, Canadá, Rusia, Japón, Italia, Bélgica, Holanda, Dinamarca, Noruega, Francia, España, Alemania, Gran Bretaña, Suecia, Suiza y Brasil.
El 20 de noviembre de 1998, un cohete ruso Protón colocó en órbita el primer módulo de la futura ISS, el módulo ruso Zarya, diseñado para dotar a la Estación de la energía y propulsión iniciales. Poco después se le unió el Nodo 1 (Unity). Otros módulos vinieron después y la primera tripulación permanente llegó en el año 2000. En este espacio rotan los equipos de astronautas de las cinco agencias espaciales que están en el proyecto.
- NASA (La Agencia Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio)
- FKA (La Agencia Espacial Federal Rusa)
- JAXA (La Agencia Japonesa de Exploración Espacial)
- CSA (La Agencia Espacial Canadiense)
- ESA (La Agencia Espacial Europea)
Conclusión
Es el objeto artificial más grande en órbita terrestre. Completa una vuelta cada 92 minutos aproximadamente y se encuentra a unos 408 km de la superficie terrestre aunque su altura varía debido a la fricción atmosférica y a las repetidas propulsiones para recuperar una órbita segura. La inclinación es de 51,6°. La órbita de la ISS se encuentra dentro de la atmósfera terrestre, en la capa denominada termosfera.
La estación ha alcanzado unas dimensiones aproximadas de 110 m × 100 m × 30 m, con un volumen habitable equivalente a un cubo de 10x10x10 aunque distribuidos en una red de módulos. Según los planes, debería mantenerse en operaciones al menos hasta el año 2024. Gracias a la estación hay presencia humana permanente en el espacio, ya que al menos dos personas la han habitado desde el 2 de noviembre del año 2000 de forma continua.
