Lugares de alunizaje de las misiones Apolo: recorrido

Donde alunizó Eagle

Los lugares de alunizaje de las misiones Apolo son seis, desde la Base de la Tranquilidad hasta Taurus-Littrow. Esta exposición permite recorrerlos a tamaño real, con los ojos a la altura de una persona de pie. Casi todos conocemos el alunizaje de Apollo 11 por unas pocas fotografías: una bota en el polvo gris, una bandera y un módulo envuelto en material dorado bajo un cielo negro. Pero las imágenes no muestran cómo se distribuye todo. ¿A qué distancia estaba la bandera de la escalera? ¿Dónde estaba la cámara de TV? ¿Hacia dónde caían las sombras? Aquí puedes caminar de un objeto a otro, primero en Apollo 11 y después en los cinco alunizajes siguientes.

El módulo lunar Eagle alunizó en el Mar de la Tranquilidad (Mare Tranquillitatis), en 0,67416° N, 23,47314° E, la posición que da el registro NSSDCA de NASA a partir de imágenes de Lunar Reconnaissance Orbiter. El objetivo era una zona lisa de basalto del mar lunar. En los últimos minutos del descenso, la computadora lo dirigía hacia el flanco lleno de bloques del cráter West, de unos 190 m de diámetro. Armstrong tomó el mando y siguió volando hasta encontrar terreno despejado. Justo antes de tocar suelo, Eagle pasó sobre un cráter menor que después recibió el nombre Little West. Ambos nombres siguen la antigua convención de indicar las direcciones lunares vistas desde la Tierra; por eso un cráter llamado «West» queda al este del punto de alunizaje en un mapa moderno.

La distribución del modelo procede de tres fuentes de NASA. El texto y el mapa preliminar de recorridos del Apollo 11 Preliminary Science Report (NASA SP-214, 1969) indican los cráteres y las posiciones aproximadas del equipo. Los registros NSSDCA dan las dimensiones del módulo lunar y la ubicación de los experimentos. Las imágenes LROC, tomadas desde la órbita unos 40 años después, muestran las huellas, el módulo y los instrumentos aún donde los dejó la tripulación.

La etapa de descenso antes y después del despegue

El módulo lunar eran dos naves superpuestas. La mitad inferior, la etapa de descenso, llevaba el motor de alunizaje, las patas y la mayor parte del equipo. NSSDCA la describe como un prisma octogonal de 4,2 m de ancho y 1,7 m de espesor, sostenido a 1,5 m del suelo por cuatro patas, con 9,4 m entre los extremos de los apoyos opuestos. La mitad superior, la etapa de ascenso, era la cabina de la tripulación, de unos 2,8 m de alto y 4,0 por 4,3 m de ancho.

Cuando la tripulación se marchó, la etapa de descenso se convirtió en plataforma de lanzamiento. La etapa de ascenso encendió su propio motor y despegó a las 17:54:01 UT del 21 de julio de 1969, tras 21 horas y 36 minutos en la superficie. Todo lo situado bajo la cabina quedó allí: la etapa envuelta en material dorado, las patas, la escalera y la placa de acero inoxidable en la pata de la escalera. Activa «Tras el despegue» en los controles para ver ese estado. La cabina desaparece, la lámina del viento solar ya no está porque se guardó para llevarla a la Tierra, y la bandera yace en el suelo. Aldrin miró por la ventana durante el despegue y vio cómo los gases la derribaban.

Lo que instalaron alrededor del módulo

El paseo lunar fue breve. NASA sitúa el cierre de la escotilla a las 05:11:13 UT, unas dos horas y cuarto después del primer paso de Armstrong. En ese tiempo instalaron lo siguiente.

• La bandera. SP-214 indica unas dimensiones de 36 por 61 pulgadas (0,91 por 1,55 m), sobre un poste de 92,6 pulgadas (2,35 m) y con una barra de 47 pulgadas en el borde superior. La tripulación comprobó que el poste solo entraba entre 6 y 8 pulgadas (15 a 20 cm) antes de encontrar suelo firme.
• La cámara de TV. Al principio estaba en el compartimento de equipo junto a la escalera y filmó el descenso de Armstrong. Después la llevaron sobre un trípode más allá de la bandera, con el cable tendido sobre el polvo. LROC aún distingue el trípode desde la órbita. En el modelo está a unos 18 m del módulo.
• El experimento de composición del viento solar. Era una lámina de aluminio de 4000 cm², colgada de un poste frente al Sol. Las partículas del viento solar quedaban incrustadas en ella. La tripulación la enrolló tras 77 minutos y la trajo a la Tierra.
• El Early Apollo Scientific Experiments Package (EASEP). Constaba de dos instrumentos. El sismómetro pasivo, con dos alas de paneles solares, se instaló a unos 17 m al sur del módulo. El retrorreflector láser, un panel de 100 prismas de esquina, se colocó unos 5 m al nornoroeste del sismómetro.

SP-214 incluye una observación franca sobre las distancias. Desde la cabina, la bandera, la cámara y los experimentos «parecían estar justo al otro lado de la ventana», aunque se habían colocado a una distancia razonable. Sin bruma ni objetos familiares, la vista no dispone de referencias para calcular distancias.

Por qué parece que ondea la bandera

En la Tierra, una bandera solo se extiende cuando la sostiene el viento. En la Luna no hay viento, por lo que se añadió una barra horizontal cosida en el dobladillo superior. La barra mantiene ese borde extendido desde el poste. La tela cuelga con las arrugas que conservó al estar plegada en su tubo, y esas arrugas hacen que parezca moverse en las fotografías.

El modelo la representa así: una barra fija y una tela arrugada que nunca se mueve. Si te quedas quieto a su lado, verás que nada se agita.

Caminar y saltar con un sexto de g

La gravedad lunar es de 1,62 m/s², según la ficha de la Luna de NASA, frente a 9,81 m/s² en la Tierra. Es 9,81 / 1,62 = 6,06 veces menor, el «sexto de g» de los informes Apollo. Todo lo que llevas pesa la sexta parte, pero conserva la misma masa, así que cuesta lo mismo ponerlo en movimiento y detenerlo.

Un salto muestra mejor la diferencia. Si despegas del suelo con velocidad v, alcanzas una altura h = v² / 2g y permaneces en el aire un tiempo t = 2v / g. El modelo asigna a cada salto una velocidad inicial de 1,4 m/s:

• En la Luna: h = 1,4² / (2 × 1,62) = 1,96 / 3,24 = 0,60 m, y t = 2 × 1,4 / 1,62 = 1,73 s.
• En la Tierra: h = 1,96 / (2 × 9,81) = 0,10 m, y t = 2 × 1,4 / 9,81 = 0,29 s.

El mismo impulso te eleva seis veces más y te mantiene en el aire seis veces más tiempo. El indicador superior izquierdo mide cada salto y muestra su altura y su duración. Activa «Gravedad terrestre» para probar el mismo salto con 9,81 m/s².

¿Por qué no impulsarse más? Un astronauta con traje presurizado y mochila apenas podía doblar las rodillas, y el traje se resistía a cada movimiento. Los astronautas avanzaban con una carrera a pequeños saltos, no con grandes brincos. SP-214 señala que moverse con traje en la Luna se sentía muy parecido a moverse sin traje en la Tierra. El modelo mantiene una marcha de 1,1 m/s y una carrera de 2,3 m/s, velocidades suficientemente lentas para ajustarse a esa descripción.

Por qué el horizonte está tan cerca

Imagina que estás sobre una esfera de radio R, con los ojos a una altura h. Tu línea de visión roza la superficie a una distancia d, formando un triángulo rectángulo con el centro de la esfera: (R + h)² = R² + d². Al despejar, d = √(2Rh + h²). Como h es diminuta frente a R, d ≈ √(2Rh).

Para la Luna, R = 1737,4 km, el radio medio volumétrico de NASA, y h = 1,6 m:

d = √(2 × 1 737 400 × 1,6) = √5 559 680 ≈ 2358 m.

El horizonte está, por tanto, a unos 2,4 km. En la Tierra, con R = 6371 km, los mismos ojos ven √(2 × 6 371 000 × 1,6) ≈ 4515 m, unos 4,5 km. La relación entre ambas distancias es la raíz cuadrada de la relación entre los radios, √(1737,4 / 6371) = 0,52.

El modelo no simula esto con un truco visual. El suelo es una sola superficie que llega hasta 3,2 km, y cada punto desciende x² / 2R, la caída de una esfera respecto a un plano. A 1 km, esa caída es 1000² / (2 × 1 737 400) = 0,29 m, y el suelo más allá de unos 2,4 km desaparece por sí solo de la vista. Mira al oeste en el séptimo paso: verás una curva, no un borde pintado.

Cielo negro y sombras marcadas

En la Tierra el cielo es azul porque el aire dispersa la luz solar en todas direcciones, y esa luz dispersa también ilumina las sombras. La Luna no tiene aire. La luz llega de un disco pequeño y muy brillante, sin nada que la desvíe hacia las sombras. Por eso el cielo es negro al mediodía y las sombras también son casi negras.

La luz que sí llega a una sombra procede del suelo. El terreno gris refleja solo alrededor de una décima parte de la luz que recibe, pero a pleno sol eso basta para mostrar el lado sombreado del módulo. El modelo ilumina la escena de la misma forma: una luz dura para el Sol y un débil resplandor desde abajo, sin luz azul del cielo.

Se eligió alunizar con el Sol bajo. SP-214 da una elevación solar de unos 10°, de modo que las sombras son largas. Una etapa de descenso de 3,2 m proyecta una sombra de 3,2 / tan 10° = 18 m, y una persona de 1,8 m proyecta una de unos 10 m. Mueve «Altura del Sol» para comprobar cuánto más llano parece el terreno con el Sol alto. Por eso se buscaba la luz baja de la mañana: las sombras largas revelan cada bache y cráter.

La cronología en los registros de NASA

Las horas siguientes proceden del registro NSSDCA del módulo lunar de Apollo 11 y de SP-214. GET es el tiempo transcurrido desde el lanzamiento, a las 13:32:00 UT del 16 de julio de 1969.

Las dos horas de alunizaje difieren en dos segundos porque NSSDCA da el momento que anunció la tripulación, mientras que SP-214 dedujo de la filmación cuándo se asentaron los apoyos. Entre el alunizaje y el primer paso transcurrieron 398 minutos, unas seis horas y media, dedicados a comprobar la nave y ponerse los trajes. Aldrin bajó 19 minutos después del primer paso de Armstrong.

Seis lugares y su distribución

Apollo 11 fue el primero de seis alunizajes. Entre julio de 1969 y diciembre de 1972, doce astronautas caminaron en seis lugares de la cara visible de la Luna, y cada tripulación permaneció más tiempo y llegó más lejos que la anterior. El botón «Lugares», arriba en la escena, permite ir a cualquiera. Cada lugar es un área independiente con el módulo lunar en el centro y se crea al visitarlo por primera vez, evitando cargar cinco paisajes que quizá no recorras.

Las distribuciones siguen una regla: donde NASA proporciona una posición medida, el modelo la utiliza. NSSDCA conserva una tabla con las coordenadas de cada módulo lunar, cada Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) y cada reflector láser, calculadas sobre una misma cuadrícula lunar. Un grado de latitud en una Luna de 1737,4 km de radio equivale a π × 1 737 400 / 180 = 30 323 m. Un grado de longitud equivale a ese valor multiplicado por el coseno de la latitud. Al restar las coordenadas se obtienen estos desplazamientos:

El resto procede de los relatos del Apollo Lunar Surface Journal y de las páginas de NASA: «unos 200 metros», «casi cinco kilómetros al sur», «a unos 30 metros del borde». Esas posiciones tienen una precisión de pocos metros cerca del módulo y de unos cien metros en las estaciones lejanas. Los instrumentos de cada estación central siguen la distribución habitual ALSEP, desde unos pocos metros hasta unas decenas de metros de la caja, en lugar de posiciones medidas individualmente. La comprobación del lugar previa a la creación de la página recalcula los desplazamientos NSSDCA y las distancias de los relatos, y rechaza cualquier posición que se haya desviado.

Apollo 12: alunizar junto a un robot

Apollo 12 alunizó en el Océano de las Tormentas el 19 de noviembre de 1969. Debía demostrar que un módulo lunar podía llegar a un punto elegido. Ese punto era Surveyor 3, un módulo robótico que había alunizado en un cráter en abril de 1967. Pete Conrad posó Intrepid en el borde noroeste del cráter, a unos 535 ft (163 m) del robot y unos 120 ft (37 m) al noreste de Head, la «cabeza» de un patrón de cráteres llamado Snowman que había utilizado para orientarse.

Conrad y Alan Bean hicieron dos paseos lunares que sumaron 7,75 horas. En el primero instalaron el primer ALSEP completo, a unos 183 m al noroeste del módulo, con su generador de plutonio, sismómetro, magnetómetro, espectrómetro de viento solar y detector de iones. La estación se encendió a las 14:21 UT de ese día y funcionó hasta el 30 de septiembre de 1977. La nueva cámara de TV en color duró menos: Bean la apuntó al Sol mientras la trasladaba y quedó dañada.

El segundo paseo trazó un circuito de unos 5200 ft que llegó a unos 1300 ft (400 m) de Intrepid. Bordeó Head, pasó por Bench, rodeó Sharp, de 12 m de diámetro y 3 m de profundidad, el cráter más reciente del recorrido, volvió al sur de Halo y bajó a Surveyor, de unos 650 ft (200 m) de diámetro. En Surveyor 3 cortaron la cámara de TV, la pala de muestreo y tramos de tubos para estudiar qué les habían hecho dos años y medio en la Luna. Puedes bajar al cráter y hacer la misma visita; uno de los «Retos» te lo pide.

Apollo 14: el carro, el cráter Cone y el golf

Apollo 14 alunizó en Fra Mauro el 5 de febrero de 1971, a unos 30 m de su objetivo, en un terreno inclinado unos ocho grados. Alan Shepard y Edgar Mitchell hicieron dos paseos que sumaron 9,38 horas y recorrieron 3,45 km a pie. Llevaron el Modular Equipment Transporter, un carro de dos ruedas para herramientas, cámaras y bolsas de muestras.

El segundo paseo ascendió por los materiales expulsados de Cone, un cráter joven cuyas rocas del borde procedían del subsuelo profundo. La Estación A estaba a unos 200 m. Tras una hora habían llegado a unos 650 m y a los materiales de Cone. El terreno subía y ondulaba, y el borde seguía oculto tras la siguiente elevación. Al agotarse el tiempo, regresaron desde la Estación C1, junto al bloque hoy llamado Saddle Rock. Las imágenes LROC mostraron después que habían estado a unos 30 m del borde. En el modelo, sitúate en C1 y avanza un poco al este: el suelo cae hacia el cráter que nunca vieron.

Al final del paseo, Shepard fijó una cabeza de hierro seis al mango de la herramienta de muestreo de contingencia y golpeó dos pelotas de golf con una mano frente a la cámara de TV, justo al oeste del módulo. No se tomó ninguna fotografía; la imagen televisiva es el único registro. Después Mitchell fotografió desde su ventana un pequeño cráter donde estaban una pelota y la «jabalina», el poste del colector de viento solar que había lanzado. Ambos aparecen en el modelo. Encontrar el punto exacto del golpe de Shepard es uno de los «Retos».

Apollo 15: el primer vehículo lunar y Hadley Rille

Apollo 15 inauguró las tres largas misiones J. Falcon alunizó el 30 de julio de 1971 en Hadley, entre los montes Apeninos y el canal sinuoso Hadley Rille, y permaneció casi tres días. Llevaba el primer Lunar Roving Vehicle. NASA da estas características: 210 kg de masa, capacidad para otros 490 kg, bastidor de 3,1 m de largo con 2,3 m entre ejes, ruedas de 81,8 cm de diámetro con neumáticos de malla de acero y 36 cm de altura libre al suelo. En Apollo 15 recorrió 27,8 km en poco más de tres horas de conducción y llegó a 5,0 km del módulo.

David Scott y James Irwin condujeron al sur hasta la Estación 1 en Elbow, donde se curva el canal, y subieron a la ladera de Hadley Delta. En el segundo recorrido encontraron Genesis Rock en Spur, unos 60 m por encima del módulo y casi 5 km al sur: una anortosita blanca, fragmento de la corteza primitiva lunar. En el último recorrido llegaron al borde este del canal, en la Estación 9A, y fotografiaron las capas de la pared opuesta. En el modelo, el canal mide unos 1,4 km de ancho y 300 m de profundidad; su borde oeste está unos 30 m más bajo que el este, como describe el Journal.

El ALSEP añadió aquí un experimento de flujo térmico, y el reflector láser tiene 300 prismas de esquina en vez de 100. Antes de partir, Scott dejó caer simultáneamente un martillo y una pluma de halcón frente a la cámara de TV; tocaron el suelo al mismo tiempo. También dejó Fallen Astronaut, una pequeña figura de aluminio, con una placa que nombra a 14 astronautas y cosmonautas fallecidos, junto al último aparcamiento del vehículo.

Apollo 16: el único alunizaje en las tierras altas

Apollo 16 alunizó en las tierras altas de Descartes a las 02:23 UT del 21 de abril de 1972, cuando en Houston aún era 20 de abril. Fue el único alunizaje Apollo en las tierras altas centrales. Los geólogos esperaban rocas volcánicas y encontraron brechas, formadas por fragmentos unidos por impactos. John Young y Charles Duke condujeron 26,7 km y pasaron 20,23 horas fuera.

El primer recorrido fue al oeste, a Flag y Plum, donde recogieron Big Muley: con 11,7 kg, la mayor roca traída por Apollo. El segundo ascendió Stone Mountain al sur. El tercero avanzó 4,5 km al norte hasta North Ray, un cráter de alrededor de un kilómetro de diámetro. Desde su borde observaron un hueco de unos 230 m de profundidad y recogieron muestras de House Rock, el mayor bloque del lugar, y de Shadow Rock, bajo cuyo saliente el suelo nunca recibe el Sol. Cerca del módulo estaba la cámara de ultravioleta lejano de George Carruthers, el primer telescopio en la Luna. El experimento de flujo térmico no funcionó: Young enganchó el pie en su cable y lo arrancó de la estación central.

Apollo 17: la estancia más larga

Apollo 17 alunizó el 11 de diciembre de 1972 en el valle de Taurus-Littrow, rodeado del South Massif, el North Massif y las Sculptured Hills. Eugene Cernan y Harrison Schmitt, geólogo, permanecieron unas 75 horas, más que cualquier otra tripulación. Hicieron tres paseos que sumaron 22,07 horas y condujeron 35,9 km. La Estación 2, al pie del South Massif, estaba a 7,6 km del módulo, la mayor distancia alcanzada por una tripulación Apollo.

En la Estación 4, Schmitt vio suelo naranja en el borde de Shorty. Eran diminutas esferas de vidrio volcánico de una fuente de lava de hace unos 3,6 mil millones de años. En la Estación 6 recogieron muestras de un bloque que había rodado por el North Massif y se había fracturado, hoy llamado Tracy's Rock. El ALSEP era completamente nuevo: un gravímetro destinado a detectar ondas gravitacionales, un espectrómetro de la atmósfera, un detector de polvo, una línea sísmica con ocho cargas explosivas detonadas tras la partida, un experimento de flujo térmico y una sonda de neutrones en la perforación profunda. La placa de la escalera dice: «Aquí el ser humano completó sus primeras exploraciones de la Luna, diciembre de 1972 d. C.».

Conducir con un sexto de gravedad

El vehículo utiliza los mismos controles que la marcha a pie, pero avanza más. El límite se fija con «Velocidad del vehículo lunar»: inicialmente 12 km/h, frente a los 10 a 12 km/h que indica NASA para terreno llano y liso. Mantener pulsada la tecla de correr permite alcanzar 18 km/h, el récord real. La dirección sigue hacia donde miras.

La suspensión explica lo más interesante. El modelo sigue la altura del suelo bajo el vehículo; en la Tierra la gravedad mantendría las ruedas apoyadas. En la Luna la gravedad es de 1,62 m/s². Si el suelo desciende más deprisa, el vehículo despega y describe un pequeño arco. Sobre un bache de altura A y longitud L, a velocidad v, el suelo se curva hacia abajo con una aceleración de hasta A × (2π / L)² × v². Para un bache de 3,5 cm y 3,7 m de largo a 12 km/h (3,33 m/s), resulta 0,035 × 2,88 × 11,1 = 1,1 m/s², menor que 1,62: las ruedas siguen apoyadas. A 18 km/h (5 m/s) resulta 2,5 m/s², mayor que 1,62, y el vehículo pierde apoyo en cada cresta. El borde de un cráter lo provoca a cualquier velocidad. El indicador muestra la duración del último salto; mantener las cuatro ruedas en el aire durante 0,3 s es uno de los «Retos».

Sombras largas a gran distancia

Todos los alunizajes se realizaron con el Sol bajo al este, entre unos 5° y 15° sobre el horizonte, para que las sombras revelaran el relieve. Cerca de ti, las sombras proceden de un mapa que te sigue. Solo llega a unos 50 m; más allá, cada punto de la malla comprueba la línea hacia el Sol y se oscurece si el terreno intermedio la sobrepasa. Así se oscurecen el fondo de Hadley Rille y el interior de North Ray. A 12°, una pared de 300 m produce una sombra de 300 / tan 12° = 1410 m. Por eso toda la mitad cercana del fondo del canal queda en sombra.

Diferencias entre el modelo y el lugar real

• Las posiciones del equipo proceden del mapa de SP-214 y del texto NSSDCA, con una precisión de un par de metros.
• La etapa de ascenso tiene una forma simplificada. Sus antenas y propulsores están en los lugares correctos, pero sin detalle.
• La Tierra se dibuja al doble de su anchura real. Desde la Luna abarca 1,9°, casi cuatro veces la anchura de la Luna en nuestro cielo, que serían apenas unos píxeles en un teléfono.
• La posición de la Tierra, a unos 66,5° de altura y algo al sur del oeste, procede de la latitud y longitud del lugar. La lenta oscilación lunar, o libración, la desplaza unos grados, algo que el modelo omite.
• Los senderos de pisadas solo aparecen en las rutas principales. El terreno real estaba mucho más pisado alrededor de la escalera.
• Los otros cinco lugares utilizan una malla centrada en ti que llega a 30 km, para situar los macizos de Hadley y Taurus-Littrow a la distancia correcta. Las colinas y el canal son formas suaves con alturas y distancias correctas, no modelos de elevación. Los cráteres pequeños y las rocas sueltas sin nombre se distribuyen al azar.
• Las estaciones lejanas se sitúan con una precisión de unos cien metros según las distancias del Journal. Las huellas del vehículo siguen el orden de las paradas, no la ruta exacta.
• La antena parabólica está delante a la derecha para no tapar la vista del conductor; en el vehículo real estaba sobre un mástil delantero central.
• Las estrellas se muestran tenues. En las fotografías de la tripulación no aparecen porque las exposiciones ajustadas al suelo iluminado son demasiado breves para captarlas.