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jueves, 18 de marzo de 2010

INTRODUCCION A LA COHETERIA. GRANDES PIONEROS.


Cuenta la leyenda que, a finales del siglo XIV, un funcionario chino de espíritu aventurero llamado Hoo Wan se hizo construir un vehículo volador impulsado por cohetes de pólvora. Al atardecer de un apacible día de primavera se sentó en el asiento de cuero de la máquina, sobre la que se habían atado 47 cohetes y manteniendo sujetas con sus manos unas cometas dio orden a uno de sus siervos de encender la mecha del conjunto pirotécnico.
hoo wan
Entre una nube de humo blanco y con un agudo silbido el personaje de la historia ascendió hacia el cielo y desapareció en el horizonte en medio de una gran explosión de fuegos multicolores. Sus vecinos solamente encontraron a la mañana siguiente astillas de bambú y pedacitos de cartón, pero ni rastro del señor feudal. Es posible que todo ello sea tan solo una leyenda, pero es la primera referencia que se tiene de un intento de viaje ayudado por cohetes.
Rebuscando entre las enmohecidas páginas de la historia más reciente encontramos las biografías de un puñado de personajes notables por sus aportaciones al desarrollo de los viajes atmosféricos e interplanetarios.
Hablamos de los Montgolfier, Tsiolkovsky, Goddard, Oberth y Paulet solo por decir algunos.
Montgolfier
ascension
Parece ser que la primera ascensión de un objeto inanimado en el aire se debe a los hermanos Esteban y José Montgolfier, fabricantes de papel pintado en la ciudad francesa de Annonay, en donde el 5 de junio de 1783 hicieron volar un globo, de tela forrada de papel de 36 metros de circunferencia y 250 kilogramos de peso, abierto por debajo, que llenaron de aire caliente quemando sobre el suelo papel, lana y paja mojada.
Tsiolkovsky
tsiolko
Si el vuelo era posible quizás también lo fuesen los viajes interplanetarios, pero para esto se habría de esperar al nuevo siglo y el impulso de personas como Tsiolkovsky. El 17 de septiembre de 1857 nacía en el pueblo ruso de Ijevskoe, en el seno de una familia de 17 hermanos, Konstantin Eduardovitch Tsiolkovsky. Este maestro de escuela de formación autodidacta, influenciado por los relatos de Julio Verne, dedicó su vida al estudio de las condiciones que deberían cumplir las naves tripuladas para viajar al espacio exterior. En 1897 construyó el primer túnel de viento ruso, para el estudio de los planeadores, maquinas a las que también dedicó mucho tiempo. Publicó a lo largo de su vida más de 500 trabajos, entre los que destaca La investigación del espacio interplanetario mediante el uso de cohetes, editado en 1903, año en el que los hermanos Wright realizaron el primer vuelo en un avión propulsado por un motor de explosión. En este artículo incluyó la fórmula que permite calcular la velocidad final de un cohete y que se conoce como formula de Tsiolkovsky.
formula
Tsiolkovsky teorizó asimismo sobre las condiciones de vida en ausencia de gravedad, el uso de cohetes de combustibles líquidos utilizando oxígeno e hidrógeno, el uso de giroscopios y motores orientables y los cohetes de varias etapas. Sus cálculos fueron precisos y de esta forma determinó que la velocidad de escape de la Tierra era de 8 kilómetros por segundo. Murió en 1935, evitando de este modo ser testigo de los horrores de la Segunda Guerra Mundial.
Goddard
goddard
En Worcester, Massachusetts, nació el 5 de octubre de 1882, otro gran investigador de los vehículos impulsados por cohetes, Robert Hutchings Goddard. Desde niño se sintió atraído por los relatos de ciencia ficción, recordaba ya mayor, con especial cariño, La guerra de los mundos de H.G. Wells y De la tierra a la luna de Julio Verne.
En 1908 se graduó en el Instituto Politécnico de Worcester, obteniendo el doctorado de física en la universidad de Clark en 1911, en donde comenzó a impartir clases.
Durante su época de estudiante en la universidad de Clark en 1909, Goddard comenzó a hacer cálculos detallados sobre los motores de combustible líquido.
A partir de 1914 comienza a registrar y patentar diferentes diseños de elementos del motor cohete, tales como inyectores de combustible y cámaras de combustión. Asimismo se inicia en la experimentación con cohetes de pólvora con los que alcanzó alturas de hasta 140 metros. En 1917 solicita y le es concedida una ayuda de 5.000 dólares del Smithsonian Institut, pasando a colaborar con el ejercito estadounidense para el que diseña un lanzacohetes similar al lanzagranadas de la Segunda Guerra Mundial conocido como Bazoka.
A partir de 1920 Goddard trabaja para la oficina de la marina con el objetivo de diseñar cohetes perforantes y propulsores de cargas de profundidad.
Una vez acabado el trabajo para el ejército en el periodo de entre guerras se volcó de nuevo en la construcción de un motor cohete de oxígeno líquido y gasolina, que dispusiera de un sistema de guiado estable. Antes de 1924, Goddard había desarrollado y probado una bomba y un motor de oxígeno líquido. La unidad, sin embargo, era demasiado pequeña para ser empleada con un fin práctico. Tras las necesarias modificaciones, el 16 de marzo de 1926 Goddard lanzó un cohete de 270 centímetros de largo que tan solo alcanzó una altura de 15 metros con una velocidad media de 96 kilómetros por hora. El cohete permaneció en el aire dos segundos y medio y voló una distancia en horizontal de 51 metros. Estos pobres resultados no consiguieron decepcionarlo y posteriormente desarrolló sistemas de encendido eléctricos y mediante cargas de pólvora y cámaras de combustión de inyectores múltiples. También situó una cámara fotográfica para registrar las medidas de los instrumentos instalados a bordo de sus cohetes, recuperando el cohete mediante un paracaídas. Por
todos estos trabajos recibió el apoyo de Charles A. Lindbergh, que había cruzado el Atlántico en avión en solitario, y también un fondo de 50.000 dólares de la fundación Guggenheim.
Posteriormente, las pruebas estáticas del motor realizadas en el nuevo centro de operaciones de Roswell proporcionaron un empuje máximo de 133 kilogramos durante unos 20 segundos, con una velocidad de los gases a la salida de la tobera de cerca de 1.400 metros por segundo. El primer lanzamiento de este tipo de cohete de 3 metros de largo y 27 centímetros de diámetro, se realizó el 30 de diciembre de 1930. El cohete llegó a subir a una altura de 560 metros a una velocidad de 223 metros por segundo. En este cohete se empleó un nuevo tipo de depósito presurizado con un gas inerte, tanto para el oxígeno líquido como para la gasolina.
Durante la Segunda Guerra Mundial volvió a trabajar para el ejercito en el desarrollo de cohetes para el apoyo al despegue de los aviones en pistas cortas o con sobrecarga, los denominados cohetes JATO. Goddard murió en Baltimore, Maryland el 10 de agosto de 1945. En reconocimiento a su labor la NASA inauguró el 1 de mayo de 1959 el centro de investigación Goddard Space Flight Center situado en Greenbelt, Maryland.
Oberth
oberth
Otra aportación europea al desarrollo de los motores cohete vino de la mano de Hermann Oberth que nació el 25 de junio de 1894 en Hermannstadt, Transylvania, Rumania, en el seno de una familia de origen alemán. Como Goddard, Oberth era un niño que leía a Julio Verne y que se entusiasmó con la posibilidad de realizar vuelos espaciales.
Oberth creció en un ambiente académico, y se graduó como maestro, comenzando a trabajar como profesor en Transylvania. Sus investigaciones teóricas relacionados con los cohetes los inició estudiando el principio mecánico de la reacción. Durante la Primera Guerra Mundial propuso al departamento alemán de la guerra el desarrollo de cohetes de largo alcance aprovisionados de combustible líquido para bombardear las ciudades enemigas, pero la idea fue rechazada por los militares alemanes. Varios años más tarde Oberth conoció la existencia de los trabajos de Goddard y parece ser que le escribió una carta proponiéndole trabajar conjuntamente pero el americano, que era de naturaleza reservada, no aceptó. En sus libros posteriores Oberth insistía en que sus ideas no eran una simple copia de las de Goddard, quizás porque se sabía en gran parte influenciado por él.
Partiendo del principio de que un cohete podría elevar una carga útil a una órbita terrestre siempre que pudiese hacerlo a una velocidad suficientemente grande, Oberth comenzó a experimentar con motores cohete. Diseñó un cohete al que denominó "Modell B" y que debía funcionar con una mezcla de alcohol y de hidrógeno como combustible, pero que no se llegó a construir.
Mientras tanto, el director de cine Fritz Lang le contrató para que construyese un cohete para promocionar la película que estaba realizando: "Frau Im Mond" (Una muchacha en la luna). Ayudado por el joven científico Wernher von Braun, construyó y probó estáticamente el 23 de julio de 1930 un pequeño motor cohete. Pero no consiguió ponerlo a punto para la película, abandonando el proyecto y retornando a su trabajo de profesor en Transylvania. En los años que siguieron a la Segunda Guerra Mundial Oberth se trasladó a los Estados Unidos para trabajar con Wernher von Braun en el desarrollo de un misil balístico para el ejercito, hasta que le informaron de que perdería su pensión alemana si permanecía en América demasiado tiempo, razón por la que volvió a Alemania en donde continuó escribiendo libros sobre cohetes y viajes espaciales que tuvieron una gran influencia sobre multitud de jóvenes científicos.
Sergéi Pávlovich Koroliov
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(12 de enero 1907 – 14 de enero de 1966) Este ucraniano fue ingeniero y diseñador de cohetes en los inicios de la carrera espacial de la antigua Unión Soviética allá por el año 1956. Supervisó los programas Sputnik y Vostok, llegando incluso a realizar los preparativos para poner al primer hombre en órbita. Fue figura clave en el desarrollo del programa de misiles balísticos ICBM soviético. Uno de sus logros que pararán a los anales de la historia sería la puesta en órbita del primer satélite Sputnik en 1957. Conocido entre sus colegas como “El diseñador jefe”, pasó seis años prisionero en un Gulag siberiano debido a las purgas estalinistas de 1938. Se le considera el homólogo contemporáneo al también diseñador de cohetes alemán Verner Von Braun. Falleció repentinamente a los 59 años de edad debido a problemas de salud originados por su estancia en Siberia.
Wernher Magnus Maximilian Freiherr von Braun
braun
(23 de marzo de 1912 – 16 de junio de 1977) Fue ingeniero y diseñador de cohetes para el ejército alemán durante la Segunda Guerra Mundial. Diseñó, entre otros, los famosos cohetes-bomba V2. Al finalizar la guerra en 1945, fue uno de los hombres más buscados, y finalmente “capturado” por los americanos durante el reparto de Alemania. Fue llevado a Estados Unidos donde se nacionalizó como americano. Posteriormente, y bajo la atenta vigilancia de los Servicios secretos americanos, se incorporó al programa espacial Apolo de la recién fundada NASA, donde desarrolló el cohete Saturno V que llevó en julio de 1969 al primer hombre a la Luna. Finalmente llegó a ser Director de la NASA.
Pedro Paulet Mostajo.
paulet
Pionero de la Era Espacial nació en Tiabaya, Arequipa, Perú el 2 de julio de 1874, sus padres fueron Pedro Paulet y Antonia Mostajo y Quiroz. Desde pequeño se interesa por los juegos artificiales que iluminan el cielo Arequipeño los días de fiesta y a los 12 años el mismo lanza ingenuos y experimentales cohetes compuestos con carrizos llenos de pólvora. A los 15 años, con la ayuda de pirotécnicos del lugar construye cohetes con cámaras impulsoras mas largas, y de mayor alcance. A los 17 años ingresa a la Universidad de San Agustín y se matricula en la facultad de letras y en la de ciencias, egresando de ambas con el grado de bachiller. El gobierno le otorga una beca para seguir estudios en París, donde se matricula en la Sorbona para estudiar ingeniería, aquí asiste a los cursos dictados por el prominente sabio francés Profesor Marcelin Berthelot. Junto a sus estudios de ingeniería, también asistió como alumno libre a la Escuela de Artes Bellas y Decorativas de París, donde estudió arquitectura. Al término de sus estudios trabaja como corresponsal de los diarios franceses Le Fígaro y La Petite Republique lo que le permite viajar por Europa, África y Asía Menor. Pedro Paulet descubrió las ventajas del combustible líquido para la propulsión de cohetes y en 1895 diseño, construyó y probó el primer motor a propulsión de la historia, el “Motor Paulet” de reacción. En 1900 diseña el sistema “Girándula” de propulsión y en 1902 diseñó y construyó el “Avión Torpedo”, el que era propulsado por una batería de cohetes, montados en una ala pivotante que le permitía despegues verticales, después de lo cual giraban hacia atrás para impulsarlo en vuelo horizontal, anticipándose por lo menos en medio siglo al diseño de los primeros aviones de despegue vertical (V-STOL) de uso práctico, como el Harrier británico.
Pedro Paulet compartió la ciencia con la diplomacia, en 1900 el gobierno peruano lo nombra Adjunto al Comisariato de la Exposición Universal de París, diseñando y construyendo un pabellón peruano, lo que le vale una condecoración del gobierno francés como Oficial de Instrucción Pública. Seis meses después inicia su carrera diplomática como Canciller del Consulado peruano en París. En 1902 fue nombrado Cónsul de Perú en Amberes.
En 1904 es llamado desde el Perú par fundar la Escuela de Artes y Oficios de Lima, que dirigió por 6 años. En 1911 regresa a Europa donde contrae matrimonio con la dama belga Louise Wilquet. En 1932 es nombrado Cónsul General en Yokohama, Japón. Mientras ejerció este cargo, se compenetró con el modelo económico japonés, a raíz de lo cual publicó un libro titulado El Japón moderno y sus bases económicas. También escribió una minuciosa guía de ésta ciudad japonesa y una serie de informes para la cancillería peruana, que incluían propuestas para el desarrollo del Perú, inspiradas en el modelo económico japonés. En 1935 el gobierno peruano lo llama para organizar y dirigir el Departamento Comercial de la Cancillería en Lima. En 1941 es enviado en servicio diplomático a Buenos Aires, donde muere el 30 de Enero de 1945.
Pedro Paulet está reconocido como un innegable pionero de la Era Espacial. El ex director de la NASA, y director del programa Saturno V, Wernher von Braun, escribe en su libro Historia Mundial de la Astronáutica: “Pedro Paulet, en esos años (1900), estando en París, experimentó con su pequeño motor de dos y medio kilos de peso y logró un centenar de kilogramos de fuerza. Por este hecho, Paulet debe ser considerado como el pionero del motor a propulsión de combustible líquido”. Es más, en su libro Historia de la Cohetería y los Viajes Espaciales, Von Braun reconoce que : “con su esfuerzo, Paulet ayudó a que el hombre abordara la Luna”.
El científico ruso Boris Scherschevsky, en su libro El cohete para transporte y vuelo, escrito en 1958, reconoce que: “el advenimiento de la era espacial se hizo realidad con el desarrollo del motor a propulsión y de la nave espacial diseñada y construida por el peruano Pedro Paulet entre 1899 y 1903”.
Cronología.
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Bibliografía.

    Principios de cohetería, Gustavo Ordóñez Cárdenas, Tomo I.

    Armas secretas alemanas. Brian Ford, Editorial San Martín.

    Historia de la astronáutica. Ediciones Riego.

    Wikipedia, la enciclopedia libre.