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El módulo lunar ruso LK
Redacción
LKl LK (Lunniy Korabl - Nave Lunar en ruso) era el vehículo de descenso lunar soviético, la contraparte rusa del Módulo Lunar (LM) norteamericano. El LK tendría que haber depositado a un ciudadano soviético en la superficie selenita antes que los EEUU, ganando la carrera lunar. Fue totalmente desarrollado y pudo realizar exitosamente vuelos de prueba en órbita baja terrestre, pero desafortunadamente nunca pudo alcanzar la superficie lunar debido al fracaso del desarrollo del vector pesado N1.

Dado que el N1 tenía solamente el 70% de la capacidad de carga translunar del vector norteamericano Saturno V, el LK difería radicalmente del LM. Pesaba sólo la tercera parte de éste; tenía una tripulación de un cosmonauta; no tenía un túnel de acople (el cosmonauta tenía que realizar una caminata lunar desde el Soyuz LOK hasta el LK, y viceversa); tenía un perfil de alunizaje diferente: una etapa de frenado, denominada Block D, era la encargada de llevar al LK desde la órbita lunar hasta unos 4 000 m de la superficie, y con una velocidad de 100 m/s. Desde allí el LK empleaba los motores de su etapa de propulsión
Block E para descender suavemente en la Luna. El Block E también servía como etapa de ascenso para llevar nuevamente al LK a una órbita lunar.
Perfil de una Misión Lunar N1-L3
El 3 de Agosto de 1964, el Comité Central del Partido Comunista de la URSS mediante un Comando número 655-268 le asignó al Diseñador Jefe Sergei Korolev la tarea de enviar a un ciudadano soviético a la superficie lunar y de regresarlo sano y salvo a la Tierra, antes de que una acción de esta naturaleza fuera realizada por los EEUU.

De todas formas, con anterioridad Korolev se había concentrado en el método de aproximación en órbita terrestre. Su diseño de nave lunar L3 de Septiembre de 1963 pesaba unas 200 tn (!). Era una nave que requería de tres lanzamientos del cohete gigante N1 para ser ensamblada en órbita baja terrestre. Esta nave L3 haría un descenso de precisión "a ciegas", dirigiéndose hacia una radio baliza montada en un vehículo de exploración L2. Este vehículo de exploración lunar (o "rover" en inglés) L2 descendería con anterioridad, y buscaría un lugar apropiado (un terreno llano, con muy pocos accidentes) para el descenso del L3. La etapa de inyección translunar de 138 tn propulsaría al L3 hacia la Luna. La etapa de frenado lunar de 40 tn se encendería entre los 200-300 km sobre la superficie. Después del apagado, se separaría de la etapa de descenso/ascenso de 21 tn de peso. Esta etapa de descenso/ascenso estaría equipada con motores de empuje variable lo que le permitiría realizar un descenso suave sobre la superficie lunar. Tanto el tren de aterrizaje como los motores de descenso suave permanecerían en la superficie después de finalizada la estadía en la Luna. La etapa de ascenso impulsaría a la nave tripulada Soyuz L1 (de 5 tn) hacia la Tierra.

Esta capaz, pero costosa nave, habría permitido a una tripulación de tres cosmonautas realizar una misión de exploración lunar de diez días de duración.

Con el objetivo de ganar la carrera lunar, Korolev reformuló sus proyectos para que una misión lunar pudiera ser realizada con sólo un lanzamiento de su cohete pesado N1. El complejo L3 diseñado para esta misión, con una masa total de 95 tn, consistía de: etapa cohete de inyección translunar Block G; etapa de deceleración Block D; vehículo de descenso lunar LK y orbitador lunar Soyuz LOK.
El vector pesado N1-L3
El vector pesado N1-L3
El Complejo Espacial Lunar N1-L3
Bloque G Bloque D Módulo de descenso lunar LK Módulo orbitador lunar LOK Sistema de rescate de emergencia PU
El Complejo Espacial Lunar N1-L3
El complejo o conjunto lunar L3
El primer elemento desde la izquierda, es el Bloque G.
[Muévase sobre el gráfico, para resaltar en color los distintos elementos del conjunto]
El plan de vuelo lunar del conjunto N1-L3 como es lógico evolucionó durante el curso del programa. Al momento de la finalización del desarrollo del LK, era como sigue:
1. Despegue del N1-L3 desde el Cosmódromo de Baikonur.

2. El complejo L3 es "estacionado" en una órbita baja terrestre, de 220 km de altitud, 51,8 grados de inclinación. El L3 podía permanecer en esta órbita por más de un día.

3. El Block G era encendido, poniendo al complejo en una trayectoria translunar. Luego de acometido esto, el Block G se separaba.

4. Durante 3,5 días de viaje translunar el Block D realizaría dos correcciones a mitad de curso. El motor del Block D tenía la capacidad de ser encendido en múltiples oportunidades.

5. El Block D frenaría al conjunto Block D/LK/Soyuz LOK para que éste ingresara en una órbita lunar ecuatorial elíptica. El Block D sería encendido dos veces para ajustar la órbita, primero a una órbita circular de 110 km, luego para llevar por debajo de los 14 km al punto de la órbita más cercano a la superficie lunar. El Block D podía ser reencendido en cualquier momento dentro de un periodo de más de 4 días en órbita lunar.

6. Transferencia de un cosmonauta, desde el LOK al LK, por medio de una caminata espacial (o en inglés EVA, Extravehicular Activity). El cosmonauta comprobaría el estado del LK y de los sistemas del Block D.

7. El conjunto Block D/LK se separa del LOK. El LK podía operar en forma autónoma por 72 horas (incluyendo las 48 horas sobre la superficie lunar en una misión típica).

8. A medida de que el conjunto Block D/LK se aproximara al punto de descenso, el Block D realizaría su encendido principal, frenando al LK hasta alcanzar una velocidad de 100 m/s, a cuatro kilómetros sobre la superficie lunar. Entonces, se descartaba al Block D.

N1 9. El radar de descenso adquiría a la superficie a una altitud de 3 000 m. El bloque de propulsión del LK, llamado Block E era activado a máxima potencia (2 050 kg de empuje) hasta que la velocidad vertical fuera cero. Luego se cambiaba el empuje del motor a 850 kg ("empuje de flotación") y se maniobraba hasta realizar un contacto suave con la superficie. La cantidad de propergoles asignada para toda esta maniobra era de 280 kg, cantidad que permitía unos 50 segundos de flotación para desviarse a un punto de descenso alternativo, a unos 100 m del original seleccionado por el sistema automático. Avanzado el desarrollo, se disponía de menos de un minuto para la realización de la maniobra de descenso, incluyendo solamente 15-20 s de tiempo de flotación.

En el primer alunizaje, se planeaba permanecer en la superficie lunar unas cuatro horas. El cosmonauta saldría del LK a la superficie lunar (el traje espacial permitía salidas de 1,5 horas de duración) para realizar las siguientes acciones: plantar la bandera soviética, desplegar algunos pocos instrumentos científicos, tomar muestras del suelo, fotografiar el paisaje, y realizar comentarios sobre la superficie lunar. El LK podía permanecer de seis a 48 horas en la superficie lunar en futuras misiones.

10. El previamente descartado Bloque D impacta sobre la Luna.

11. Después de regresar a la cabina del LK, el cosmonauta sellaría las muestras lunares en un envase hermético, y luego represurizaría la cabina. Tanto la cabina y el Block E del LK despegarían del suelo selenita hacia la órbita lunar usando como plataforma de lanzamiento al tren de aterrizaje LPU.

12. El orbitador LOK se aproximaría y acoplaría con el LK usando el sistema "Kontakt".

13. El cosmonauta realizaría una caminata espacial para trasladarse desde el LK al LOK, llevando consigo las muestras lunares. El LK era luego descartado.

14. Inserción en trayectoria trans-terrestre (o trayectoria Luna-Tierra) usando los motores principales del LOK. Tiempo de vuelo hacia la Tierra: 3,5 días.

15. Corrección a mitad de curso por medio del encendido del motor principal del LOK.

16. Se descartan los módulos habitable y de servicio del LOK.

17. El módulo de descenso reentraba a la atmósfera terrestre por el Polo Sur, a una velocidad de 11 km/s, rebotaba de nuevo al espacio tras frenar hasta los 7,5 km/s, entonces recorría
5 000 km antes de realizar la reentrada final y el aterrizaje sobre territorio de la URSS.

18. Descenso en paracaídas y contacto con la superficie terrestre.

NOTA
: Los valores dados para la duración de los distintos eventos, son sólo valores aproximados. Se estimaba, para una misión lunar típica, una duración total de 11-12 días.
Secuencia de descenso del LK
Secuencia de descenso del LK. (Mark Wade)
lunar lander soviet russian LK race module profile kretchet orlan n1 l3 rocket giant saturn V
 
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