El 4 de octubre de 1957 se abrió un nuevo capítulo de la historia de la Humanidad con el lanzamiento del primer satélite artificial, conocido de forma retroactiva como Sputnik 1. Sobre el Sputnik se ha escrito y se ha dicho de todo —en este mismo blog le hemos dedicado muchos artículos—, pero nunca está de más repasar algunos hechos que ahora parecen casi olvidados. Porque ni el Sputnik se llamó originalmente así, ni estaba previsto que fuese el primer satélite. Y la mayor parte de la gente a lo largo del globo que afirmó haber visto el Sputnik con sus propios ojos realmente no lo vio, sino que observó otro satélite mucho más grande.

El primer satélite artificial de la historia: el PS o Sputnik (Roscosmos).

Primero, los hechos. El 4 de octubre de 1957 a las 22:28:47 hora de Moscú despegó el cohete 8K71PS nº M1-1 desde el Área 1 del Polígono de Pruebas Científicas y de Investigación Número 5, o NIIP-5 por sus siglas en ruso (en realidad, fue el 5 de octubre a las 00:28 horas según la hora local de Kazajistán). La secuencia de ignición del cohete había sido activada cuando un teniente de 24 años, Borís Chekunov, accionó la llave de lanzamiento en el búnker cercano a la rampa. El complejo NIIP-5, que por entonces era uno de los lugares más secretos del mundo, era conocido como Tyura-Tam por el nombre de la estación del ferrocarril más cercana. Más adelante sería bautizado como Baikonur para despistar a la inteligencia occidental —el Baikonur original era un villorrio kazajo situado mucho más lejos—. Finalmente, y tras pasar por varios nombres, terminaría siendo denominado Baikonur de forma oficial. El 8K71PS era una variante ligeramente modificada del misil intercontinental R-7 Semiorka, el primer ICBM de la historia, sin el vehículo de reentrada para la cabeza nuclear y sin los sistemas de control de vuelo situados en esta parte del lanzador.

Lanzamiento del Sputnik (RGANTD).

El nombre del misil reflejaba el nombre de su carga: el satélite PS. La oficina de diseño OKB-1 de Serguéi Koroliov había diseñado y construido en menos de un año este satélite, denominado PS por las siglas en ruso de Prosteishi Sputnik, es decir, ‘satélite simplificado’ o ‘el satélite más simple’. Más simple, sí, ¿pero simple respecto a qué? Pues comparado con el proyecto de satélite artificial original de la OKB-1, el ‘Objeto D’, un gran satélite de 1,3 toneladas que finalmente sería lanzado en 1958 con el nombre de Sputnik 3. Koroliov, acertadamente, consideraba que no valía la pena lanzar un satélite tan complejo para pasar a la historia: lo importante era alcanzar la órbita antes que Estados Unidos (el Sputnik 1 terminaría por tener una masa de 83,6 kg). De hecho, visto de forma retrospectiva, llama la atención el empeño de Koroliov y la OKB-1 en diseñar un satélite con varios instrumentos científicos en vez de lanzar a la órbita un simple satélite de pequeñas dimensiones.

Cohete Sputnik (8K71PS), un R-7 modificado que se usó para lanzar los Sputnik 1 y 2 (RGANTD).

La razón es que a finales de los años 50 el concepto de ‘satélite artificial’ estaba claramente definido y tenía que consistir en un vehículo activo que pudiese enviar información mediante radio y, a ser posible, que fuese capaz de proporcionar algún dato científico útil. Si no se cumplían estos requisitos, los rivales podían objetar que la URSS no había alcanzado realmente la órbita. De ahí la obsesión por equipar al PS con un equipo de radio fiable, una tarea que estuvo a cargo de Vyacheslav Lappo, del Laboratorio nº 12 del Instituto NII-885, a cargo de Gueorgui Gringauz (el NII-885 estaba dirigido por Mijaíl Ryazansky, uno de los pioneros del esfuerzo espacial soviético). En cuanto a los datos científicos, el equipo de Lappo diseñó el sistema de radio para que emitiese una señal a pulsos —los famosos bip-bip-bip del Sputnik— en dos frecuencias (20,005 MHz y 40,002 MHz). Los transmisores D-200, de 3,5 kg y una potencia de 1 vatio, emitían una señal cuya duración dependía de la temperatura interna del satélite (a mayor temperatura, los bips duraban más, en un rango de 0,2 a 0,6 segundos, según tres bloques de temperatura: menos de 0 ºC, menos de 50 ºC o más de 50 ºC; en realidad, cada transmisor se alternaba en emitir un bip cada 0,2-0,3 segundos).

Diseño general del PS-1 (RGANTD).
Planos de la integración del satélite con la cofia (RGANTD).

El diseño concreto del PS correría a cargo de Nikolái Kutyrkin, que se puso manos a la obra tras una conversación que tuvo lugar el 25 de noviembre de 1956 entre Serguéi Koroliov y Mijaíl Tijonrávov para concretar cómo debía ser este satélite simplificado. Las prisas de Koroliov se debían a que el 20 de septiembre de ese año, un misil Júpiter C del ejército estadounidense fue lanzado por el equipo del alemán Wernher von Braun. La cuarta etapa del misil hubiera podido, teóricamente, alcanzar la órbita, de no ser porque, en vez de ser una etapa activa, se trataba de un lastre con arena (el gobierno estadounidense había decidido que el primer satélite debía despegar en el marco del Proyecto Vanguard, parcialmente civil). El lanzamiento fue suficiente para demostrar a Koroliov de que Estados Unidos iba en serio. Koroliov y Tijonrávov, junto con el académico Mstislav Keldysh, llevaban años promocionando la idea de lanzar un satélite artificial entre la cúpula soviética y no querían que EE. UU. se adelantase en el último momento. Tijonrávov en concreto insistió para que Koroliov se olvidase del Objeto D en favor de un diseño mucho más sencillo, una decisión a la que Keldysh, más interesado en la ciencia que se podía obtener de un satélite, se opuso vehementemente.

Colocando uno de los hemisferios del PS (Roscosmos).

Por su parte, Kutyrkin abogaba por un diseño cónico que se adaptase a la punta de la cofia del misil R-7, pero Koroliov obligó a que tuviese forma esférica, por motivos puramente estéticos y para maximizar la probabilidad de que fuese visto desde cualquier ángulo. El PS terminaría por ser una esfera de aluminio de 83,6 kg de masa y 58 centímetros de diámetro, con cuatro antenas, dos de ellas para VHF, con una longitud de 2,4 metros, y las otras dos de 2,9 metros (HF), formando 35º con el eje del satélite (en la rampa, las antenas estaban plegadas 46º para adaptarse al fuselaje del R-7). Las dos semiesferas estaban unidas entre sí por 36 tornillos y el volumen interior estaba presurizado mediante nitrógeno. Dentro se hallaban tres baterías de plata-zinc con una masa de 51 kg (casi el 60% de la masa del satélite) desarrolladas por el instituto de investigación a cargo de Nikolái Lidorenko. El resultado es que la masa de la plata de las baterías del Sputnik, unos 10 kg, superaba la masa en órbita del primer satélite estadounidense, el Explorer 1 (8,3 kg).

Elementos del PS-1 (RGANTD).

La decisión de construir el PS en vez del Objeto D para la primera misión orbital fue avalada por el gobierno soviético el 28 de enero de 1957. El PS debía tener una masa de 100 kg o menos y tenía que estar listo en abril o mayo de 1957. Esta orden quedaría recogida en la Resolución del Consejo de Ministros de la URSS nº 171-93 del 15 de febrero. En este sentido, la insistencia soviética en hacer de los primeros satélites objetos relativamente complejos recuerda a la negativa de la URSS a reconocer que Yuri Gagarin se eyectó antes de aterrizar —como todos los cosmonautas del programa Vostok— por no contradecir la —absurda— normativa internacional de la época que especificaba que un vuelo espacial tripulado solo sería registrado como tal si los ocupantes aterrizaban dentro de la nave con la que habían partido. En cuanto al nombre, también vale la pena recordar que en la URSS y en la Rusia actual no siempre se añade un ‘1’ a la primera nave espacial de una serie —por ejemplo, la Soyuz MS-1 en Rusia sigue siendo oficialmente la Soyuz-MS a secas— y por eso el PS-1 o Sputnik 1 se siguen llamando en ocasiones PS o Sputnik, sin el numeral. Y, hablando de nombres, hay una absurda teoría que todavía circula por ahí que dice que en ruso no existe una palabra para ‘satélite’ y que cuando lanzaron el Sputnik eligieron este nombre, que originalmente significaba ‘compañero de viaje’ a falta de otra mejor. Y, aunque es cierto que la etimología de sputnik es esa, este término se llevaba usando décadas como sinónimo de satélite en ruso.

Modelo del Sputnik (RGANTD).
Interior del Sputnik (RGANTD).

Otro empecinamiento difícil de explicar desde la óptica de hoy en día es que Koroliov insistió en que el PS se separase de la etapa central o Blok A (Bloque A) del R-7 para asegurarse de que fuera considerado un objeto independiente, a pesar de que la etapa alcanzaría la velocidad orbital (Primera Velocidad Cósmica en la jerga de Tsiolkovsky). Y es que quizá el dato más importante que casi nadie recuerda del lanzamiento del Sputnik es que la Unión Soviética puso en órbita el 4 de octubre de 1957 tres objetos: el PS (Sputnik), la cofia del mismo y la enorme etapa central Blok A (en la terminología rusa se le denomina ‘segunda etapa’, aunque en Occidente este término se reserva a etapas superiores que no se encienden durante el lanzamiento). La Blok A tenía una longitud de 18 metros y una masa de 7,5 toneladas. Durante muchos años sería el mayor satélite jamás lanzado, solo superado en tamaño una década más tarde por el conjunto S-IVB-CSM de las misiones Apolo. Sería la etapa Blok A y no el Spuntik la que verían millones de personas a simple vista por todo el mundo —con una magnitud de 1—, pues el Sputnik era demasiado débil para ser apreciado con el ojo desnudo —su magnitud era de 6, al límite de la visión humana en condiciones muy favorables—.

El PS-1 se separa del Bloque A (Roscosmos).

En realidad, el hecho de que la misión fuese un éxito ya se trató de una sorpresa en sí, pues no nos olvidemos de que el lanzamiento del Sputnik fue solamente la quinta misión de un misil R-7 y el tercero exitoso. Los dos primeros lanzamientos (el 15 de mayo y el 12 de julio) habían terminado en fracaso, pero los dos siguientes (21 de agosto y 7 de septiembre) fueron un éxito (aunque la cabeza nuclear se desintegró en la atmósfera). No era casualidad, pues los militares soviéticos le habían dado permiso a Koroliov para que ‘malgastase’ un preciado misil R-7 en sus ‘juegos espaciales’ si lograba dos éxitos consecutivos (eso, y que había que rediseñar la ojiva del misil, una tarea que requeriría meses). Koroliov sabía que se trataba de una carrera contrarreloj porque EE. UU. había anunciado que lanzaría el satélite Vanguard en el año Geofísico Internacional (IGY) de 1957, que comenzaba en octubre de ese año.

Un modelo del Sputnik 1 o PS-1 en el Museo de la Cosmonáutica de Moscú (Eureka).

A pesar de que el despegue del Sputnik fue casi perfecto, un pequeño fallo en el sistema de distribución de combustible de la etapa Blok A provocó que el motor RD-108 se apagase un segundo antes de lo previsto (295,4 segundos tras el despegue), quedando en una órbita elíptica más baja de lo previsto: 228 x 947 kilómetros, con una inclinación de 65,1º y un periodo de 96 minutos y 10,2 segundos, frente a los 225 x 1450 kilómetros planeados (previamente, los cuatro bloques laterales del R-7 se separaron a los 116,38 segundos). El PS se separó de la etapa Blok A unos 20 segundos después de apagarse el motor, 315 segundos tras el despegue.

Ensayo de la separación del PS con la cofia (RGANTD).
La cofia del PS-1 también alcanzó la órbita (Novosti Kosmonavtiki).

El lanzamiento del PS fue un éxito, pero Koroliov esperó a volver a recibir la señal del Sputnik una hora y media más tarde para confirmar que el primer satélite de la historia estaba en órbita. Solo entonces llamó a Nikita Jruschov, que se encontraba en Kíev, para informarle del éxito. Los famosos bip-bip-bip del Sputnik, que se pudieron captar a una distancia de hasta 12000 kilómetros, se recibieron en tierra durante 21 días antes de que se agotase la batería. El primer satélite de la historia estaría en órbita 92 días, hasta el 4 de enero de 1958. Reentró en la atmósfera 92 días después, tras describir 1440 vueltas a la Tierra y recorrer 70 millones de kilómetros (el lugar de la reentrada nunca se pudo determinar). Por su parte, la etapa central Blok A estuvo en órbita hasta el 2 de diciembre y reentró después de completar 882 órbitas. Los avistamientos de la etapa Blok A, dotada además de reflectores para aumentar su brillo, permitieron que el resto del mundo comprobase de primera mano que el Sputnik era real.

El Objeto D, el que debía ser el primer satélite de la historia, que sería descartado en favor del PS y volaría en 1958 como Sputnik 3 (Eureka).

Lo más llamativo del ‘momento Sptunik’ es que fuera la Unión Soviética la que lanzase el primer satélite artificial de la historia en vez de Esatdos Unidos pese a la ventaja tecnológica de este último. Obviamente, la causa directa fue el empecinamiento soviético en diseñar un misil intercontinental para lanzar armas nucleares contra Estados Unidos, pues, a diferencia de su rival, el país carecía de bases situadas cerca del enemigo. Estados Unidos, que contaba con innumerables bases rodeando a la Unión Soviética y disponía de una gran flota de bombarderos con capacidad nuclear y misiles de alcance intermedio, no tenía tanta presión para desarrollar un ICBM y por eso los misiles Atlas o Titán entraron en servicio —poco— después del R-7.

Misil nuclear intermedio R-5M (Wikipedia).
Familia de misiles Redstone del ejército de EE. UU. diseñados por el equipo de von Braun, incluyendo el Jupiter C y el Juno I (NASA).

Desde la óptica estadounidense se recuerda casi siempre el Sputnik como una oportunidad perdida: Estados Unidos hubiera podido adelantarse fácilmente a la URSS de haber usado variantes del misil intermedio Redstone/Júpiter C de von Braun (como de hecho terminó por hacer tras los vergonzosos fracasos iniciales del Vanguard). No obstante, esta perspectiva, sin duda cierta, se olvida de que la URSS hubiera podido hacer lo mismo con el misil R-5, mucho más pequeño que el R-7 (y parecido al Júpiter C). Y, efectivamente, Koroliov sí estudió el R-5 para lanzar un satélite, pero esta alternativa implicaba desarrollar etapas superiores ad hoc —como en el caso del Júpiter C—, una distracción que los militares soviéticos no veían con buenos ojos. Otro hecho que suele pasar desapercibido es que, aunque el lanzamiento del Sputnik tomó a EE. UU. por sorpresa, la URSS había anunciado su intención de lanzar un satélite años antes. Simplemente, nadie en Occidente les hizo caso o creyeron que fueran capaces de conseguirlo. El desarrollo del Sputnik sorprende todavía más si tenemos en cuenta que la URSS había quedado prácticamente arrasada apenas 12 años antes en la Segunda Guerra Mundial, mientras que EE. UU. no vivió ningún combate en su territorio continental. En cualquier caso, aunque el nacimiento de la Era Espacial fue el producto de la guerra, es uno de los mejores ejemplos de hasta dónde puede llegar nuestra especie si se lo propone.

Cartel conmemorativo del Sputnik de RKK Energía, heredera de la OKB-1 (RKK Energía).