Nositel-1

N1

Dos cohetes N-1 en el Cosmódromo de Baikonur en 1969 (NASA)
Características
Funcionalidad	Cohete de transporte lunar tripulado
Fabricante	OKB-1
País de origen	Unión Soviética
Medidas
Altura	105 m (344,5 ft)
Diámetro	17 m (55,8 ft)
Masa	2.735.000 kg (6.030.000 lb)
Etapas	5
Capacidad
Carga útil en OTB	75.000 kg (165.000 lb)
Cohetes asociados
Historia del despegue
Estado	Retirado
Lugar	LC-110, Baikonur
Lanzamientos totales	4
Con éxito	0
Fracasos	4
Vuelo inagural	21 de febrero de 1969
Útimo vuelo	23 de noviembre de 1972
Primera Etapa - Bloque A
Motores	30 NK-15
Fuerza de despegue	5.130.000 kgf (50,3 MN)
Impulso específico	330 s
Tiempo de combustión	125 segundos
Combustible	RP-1/LOX
Segunda etapa - Bloque B
Motores	8 NK-15V
Fuerza de despuegue	1.431.680 kgf (14,04 MN)
Impulso específico	346 s
Tiempo de combustión	120 segundos
Combustible	RP-1/LOX
Tercera etapa - Bloque V
Motores	4 NK-21
Fuerza de despuegue	164.000 kgf (1,61 MN)
Impulso específico	353 s
Tiempo de combustión	370 segundos
Combustible	RP-1/LOX
Cuarta etapa - Bloque G
Motores	1 NK-19
Fuerza de despuegue	45.479 kgf (446,00 kN)
Impulso específico	353 s (3.460 N·s/kg)
Tiempo de combustión	443 segundos
Combustible	RP-1/LOX
Quinta etapa - Bloque D
Motores	1 RD-58
Fuerza de despuegue	8.500 kgf (83,36 kN)
Impulso específico	394 s (3,860 N·s/kg)
Tiempo de combustión	600 segundos
Combustible	RP-1/LOX

El N1 o N-1 (ruso: Nositel-1, 'Transporte-1' )^? fue el cohete diseñado por la Unión Soviética para poner un hombre en la superficie lunar durante la carrera espacial con los Estados Unidos en los años 60. El cohete fue diseñado por la oficina de diseño de Serguéi Koroliov, la OKB-1 (actualmente la compañía RKK Energia). El propio Koroliov dirigió su diseño hasta su muerte en 1966. Posteriormente, Vasily Mishin tomaría el relevo del ingeniero jefe y acabaría la construcción de este cohete gigante, equivalente al Saturno V de la NASA. El programa fue cancelado en 1974 tras cuatro lanzamientos fallidos entre 1969 y 1972, y tras haber puesto los estadounidenses doce hombres en la superficie lunar con el programa Apollo. La URSS mantuvo en secreto la existencia de este cohete y del programa lunar N1/L3 hasta su desaparición en 1991.

Características técnicas

El primer diseño dispondría de tres etapas, capaz de poner en órbita una carga útil de entre 40 y 50 toneladas. Tras ser elegido como lanzador destinado a situar a varios hombres en la superficie lunar, su diseño se modificó para poder elevar una carga de entre 50 y 75 toneladas, después de hasta 92, de 95 y finalmente de 98 toneladas, por lo que se modificó su sistema propulsor, pasando de tres a cuatro etapas más una quinta adosada al módulo lunar para las maniobras de corrección y descenso.

Etapas

Estaba formado por tres etapas básicas más dos destinadas la misión lunar. El diámetro de la base era de 17 metros y su altura total de 103 metros incluida la torre de salvamento, similar a la empleada por el Saturno estadounidense.

Primera fase

La primera fase, de 28 metros de altura, poseía 30 motores del tipo NK-15 alimentados por queroseno y oxígeno líquido.

Segunda fase

La segunda fase medía 20 metros de altura y poseía 8 motores NK-43 y la tercera fase 12 metros de altura y 4 motores NK-39.

Tercera fase

Estas tres primeras fases, mediante el encendido durante 9 minutos, podían situar en órbita alrededor de la Tierra a su carga útil (la nave lunar de 43 metros de longitud).

Vehículo lunar

El vehículo lunar estaba situado dentro de un carenado de 6 metros de diámetro y estaba compuesto por varios bloques: el primero, denominado G, era una etapa propulsora de 7,5 metros de altura equipada con un motor NK-31 que se utilizaría para inyectar todo el conjunto en dirección a la Luna desde la órbita terrestre (tras dar 1 ó 2 vueltas a la tierra y encender el motor durante unos 8 minutos hasta alcanzar la velocidad de escape). La nave quedaría entonces en trayectoria de retorno libre, es decir capaz de rodear a la Luna y volver sin necesidad de encender motor alguno, tras lo cual se eyectaría el bloque G.

Durante el vuelo a la Luna, las correcciones serían efectuadas por el bloque D, de 5,5 metros de longitud y situado sobre el anterior. Ambos formaban el denominado LRK.

El motor del bloque D sería empleado asimismo para disminuir la velocidad al llegar a la órbita lunar, situando a la nave en una órbita circular de 119 km de altitud, la cual sería posteriormente disminuida hasta alcanzar sólo los 16.000 metros de altura sobre la superficie lunar. Sobre el bloque D se localizaba el módulo lunar LK denominado bloque Ye, dotado de un compartimiento esférico similar al Soyuz, un motor de descenso-ascenso y un sistema de aterrizaje formado por cuatro patas.

Vehículo de regreso

Por último se encontraba el vehículo Soyuz, de 9,5 metros de longitud denominado módulo lunar orbital LOK (Lunova Orbitalny Korably), similar al CSM estadounidense que permanecería en órbita alrededor de la Luna, mientras se efectuaba el alunizaje del módulo L.K. con dos cosmonautas a bordo. La Soyuz poseía tres módulos diferentes: uno de propulsión para maniobrar e iniciar el regreso a la Tierra, una cápsula de descenso en la cual los dos cosmonautas pasarían la mayor parte del tiempo y un módulo de servicio esférico situado en la parte superior de la nave. Los lanzamientos que se efectuaron con maquetas de las naves que serían empleadas en el viaje lunar fueron todos un gran fracaso, lo que unido a los innumerables cambios que se iban efectuando en su diseño, hicieron que el programa se alargase siendo superado por los estadounidenses con los vuelos del Apolo.

Especificaciones técnicas

• Masa al despegue: 2.735.000 kg
• Longitud: 105 m
• Capacidad de carga de los vehículos de prueba: 70 toneladas en órbita baja
• Capacidad de carga de los vehículos de serie (nunca construidos): 95 toneladas en órbita baja
• Empuje al despegue: 4.400.000 kgf
• Diámetro de la primera etapa: 17 m
• Número de etapas: 4 (más el complejo L3)
• Combustible: queroseno y oxígeno líquido (LOX)
• Motores primera etapa: 30 NK-15
• Motores segunda etapa: 8 NK-15V
• Motores tercera etapa: 4 NK-21
• Motores cuarta etapa: 1 NK-19

Historia

Comparación entre el cohete Saturno V y el N-1.

Programa lunar soviético

La URSS se convirtió en la primera nación del mundo en poner un satélite en órbita, el Sputnik 1 en 1957. Cuatro años después lanzaría el primer hombre al espacio, Yuri Gagarin. Como resultado, ese mismo año el presidente estadounidense John Kennedy propuso una misión a la Luna para superar a los soviéticos en la incipiente carrera espacial, surgiendo así el programa Apollo. Los soviéticos, que hasta entonces habían tomado la iniciativa en el espacio, no respondieron de forma clara a este desafío, por un lado porque no estaban seguros de que el gobierno de los Estados Unidos lo llevase a cabo, y por otro, por la rivalidad existente entre las diversas oficinas de diseño (OKB) que competían por los distintos proyectos. Los proyectos asignados a estas oficinas de diseño dependían en buena medida de las relaciones de sus jefes con los líderes políticos y militares soviéticos del momento. Debido en gran parte a esta red de intereses contrapuestos, la respuesta inicial soviética fue confusa y tardía.

Contra todo pronóstico, el primer programa lunar aprobado no fue asignado a la oficina de Koroliov, artífice de los grandes éxitos del programa espacial soviético, sino a la de Vladímir Cheloméi, gracias a los contactos que éste mantenía con Jruschov. Aunque las autoridades soviéticas no aprobaron una misión de aterrizaje tipo Apollo, permitieron a Chelomei el desarrollo de un plan más modesto que consistía en rodear la Luna en una trayectoria de retorno libre. Para ello Chelomei debía diseñar la nave LK-1 y el cohete UR-500 (posteriormente conocido como Protón). Se trataba de un plan mucho más modesto que el de la NASA, pero a cambio podía ser llevado a cabo de forma más rápida y barata. Si el programa Apollo llegaba a fructificar, las autoridades propusieron a Koroliov que estudiase el desarrollo del N-1. En principio debía tener una capacidad de carga de unas 75 toneladas en órbita baja, para poder lanzar estaciones espaciales que compitiesen con el programa de estación espacial militar estadounidense MOL.

Problemas

El desarrollo del N-1 se enfrentaba a numerosos problemas. El principal tenía que ver con los motores: Koroliov prefería el uso de combustibles criogénicos, debido a su mayor rendimiento. Por el contrario, el principal diseñador de motores de cohete soviético Valentín Glushkó prefería combustibles hipergólicos, con menos rendimiento y de carácter peligroso, pero que podían ser almacenados durante tiempo indefinido y además requerían motores más sencillos. Glushko prefería además este tipo de combustibles con vistas al diseño de misiles balísticos, ya que en este caso eran preferibles. El desencuentro entre ambos hombres impidió que Koroliov se aprovechase de la amplia experiencia de la oficina de Glushko. Como resultado, Koroliov se vio obligado a encargar el diseño de los motores a la oficina de Nikolái D. Kuznetsov (no confundir con el Almirante Nikolái G. Kuznetsov), únicamente con experiencia en motores a reacción para la aviación.

Debido a este inconveniente, así como a los pocos fondos de los que disponía, el N-1 tenía en su primera etapa nada más y nada menos que 30 motores NK-15, frente a los cinco F-1 que tenía el Saturno V, añadiendo complejidad y costes al programa.

Programa Apolo sigue

En 1962, cuando se comprobó que el programa Apolo seguía adelante y recibía grandes fondos, las autoridades soviéticas aún no habían decidido que oficina u oficinas se encargarían de cada proyecto. Todavía entonces las autoridades tomaron en consideración el proyecto de cohete gigante R-56 de Mijaíl Yangel como posible alternativa al N-1, aunque acabaría siendo desestimado.

Se aprueban los fondos

No sería hasta 1964, con tres años de retraso respecto a los estadounidenses, cuando las autoridades soviéticas aprobaron los fondos necesarios para el desarrollo de los programas lunares. Incluso entonces se decidió continuar el desarrollo de dos programas paralelos:

1. Sobrevuelo de la Luna: otorgado a la oficina de Vladímir Cheloméi, que incluía el desarrollo de la nave LK-1 y el cohete Protón.
2. Programa de aterrizaje lunar: otorgado a la oficina de Koroliov, incluía el desarrollo del cohete N-1, la nave Soyuz (ya en desarrollo) y el módulo lunar L-3. Este programa fue denominado N1/L3.

Cae Jruschov

En 1964 Jruschov es destituido y Chelomei pierde su principal apoyo político. Como consecuencia, el programa de sobrevuelo lunar pasa a ser controlado por Koroliov, quien sustituye la proyectada nave LK-1 por una versión de la Soyuz.

Fallece Koroliov

En 1966 fallece Koroliov, que será sustituido como líder de la OKB-1 (entonces llamada TsKBEM), por Vasily Mishin. La pérdida del carismático Ingeniero Jefe hace peligrar la supervivencia del programa N1/L3, ya que Chelomei contraataca y propone su programa UR-700 como alternativa al N-1. El cohete UR-700 debía ser capaz de lanzar más de 100 toneladas en órbita baja, mientras que el N-1 debe ser rediseñado para poder lanzar 95 toneladas, el mínimo necesario para una misión lunar.

Primer lanzamiento

Debido a los retrasos y a la falta de fondos, el primer lanzamiento del N-1 no tiene lugar hasta el 21 de febrero de 1969. El vehículo, denominado N1 3L, es lanzado desde Baikonur y 68,7 segundos después los 30 motores de la primera etapa son apagados debido a un incendio, con la consiguiente pérdida del cohete.

Tras este fracaso, las autoridades soviéticas saben que es prácticamente imposible ganar a los estadounidenses en este reto de la carrera espacial, especialmente después de la exitosa misión del Apollo 8 alrededor de la Luna en 1968.

Lanzamientos

1. El 3 de julio de 1969 se produce el segundo intento de lanzamiento, N1 5L, a sólo 13 días del despegue del Apollo 11. En esta ocasión el vehículo vuelve a experimentar problemas con los motores de la primera etapa y cae sobre la rampa de lanzamiento, destruyéndola por completo.Tras la misión del Apolo 11 las autoridades se plantean cancelar el programa lunar N1/L3, pero deciden seguir con el desarrollo del N-1 por si puede ser usado en otras misiones.
2. El 26 de junio de 1971 el cohete N1 6L, con importantes mejoras, es lanzado con éxito, pero 50,2 segundos después se pierde el control del vehículo y debe ser destruido desde tierra. En este lanzamiento y el siguiente, el cohete portaba una maqueta a escala real igual en peso y tamaño del complejo L3, compuesto por la nave LOK y el módulo LK.
3. El 23 de noviembre de 1972 tiene lugar el último lanzamiento del N-1 (N1 7L). 106,9 segundos tras el despegue, a sólo siete segundos de la separación de la primera etapa, el cohete se desintegra, y con él, el futuro del programa N-1.

Tras la conquista de la Luna por los astronautas estadounidenses, el interés de los gobernantes soviéticos por pisar el satélite decreció, cerrándose el gran programa N1/L3 oficialmente el 2 de mayo de 1974, tras el cese del jefe de ingenieros Mishin, al que sustituyó Valentín Glushko, el cual optó en febrero de 1976 por cancelar dicho programa y comenzar de nuevo el diseño y construcción de un nuevo lanzador, el cohete gigante Energía.

La URSS nunca reconoció oficialmente la existencia del programa N1/L3.

Bibliografía

• Sputnik and the Soviet Space Challenge, de Asif A. Siddiqi (University Press of Florida, 2003).
• The Soviet Space Race with Apollo, de Asif A. Siddiqi (University Press of Florida, 2003).
• Soyuz, a Universal Spacecraft, de Rex D. Hall Y David J. Shayler (Springer-Praxis, 2003).
• Rocket and Space Corporation Energia, varios (Rocket and Space Corporation Energia, 2001)

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Cohete N-1. Commons
• Astronautix.com — Toda la información sobre el N-1 (en inglés)
• Daniel Marín Cosmonautics Page — El Cohete N-1 (en español)
• El Complejo Espacial Lunar N1-L3 — Espacial.org (en español)
• Vídeo Misión N1 Proyecto Celestia