11 retos superados que lo hicieron posible

1.- Asegurar una comunicación espacio-tierra

En 1964 empezó a funcionar la Red de Rastreo y Adquisición de Datos de Naves Espaciales. En su momento fue la mayor red de comunicaciones mundiales. Como parte de los programas espaciales tripulados de los Estados Unidos Mercury y Gemini, tenía circuitos en líneas terrestres y cables submarinos, con estaciones en tierra y en barcos para garantizar el contacto en la órbita terrestre y superar el efecto de la rotación de la tierra cuando el Apolo XI estaba en la Luna.

2.- Establecer la primera red global

Esta red debía tener no solo canales de comunicación directa sino también en conferencia múltiple; es decir, que pudiera incluir en una sola conversación a los dos tripulantes que pisaran la superficie lunar: al piloto del módulo de mando en órbita y a los controladores de vuelo en el Centro de Control de la misión.

Para ello, la NASA financió a INTELSAT el lanzamiento de tres satélites de comunicaciones en órbita y en la Red de Vuelos Espaciales Tripulados, antenas parabólicas de banda S en 11 estaciones distribuidas a lo largo de la superficie terrestre y antenas de 27 metros en Canberra, Goldstone y Madrid. La red se complementó con cinco barcos equipados como una estación de seguimiento y ocho aviones que solo actuaban durante la reentrada en la Tierra.

3.- Establecer una red de mensajería de respaldo a la Misión

Se puso en marcha una red automática de transmisión telegráfica, centralizada en el Centro de Conmutación de GSFC localizado en Greenbelt (MD). A este Centro estaban conectadas todas las posiciones operativas de las estaciones y centros de la red NASCOM. Todas disponían de terminales de teleimpresores. Mediante un código de tres letras asignado a cada posición (similar a los acrónimos de las estaciones), distribuía automáticamente los mensajes a sus destinarios. Entre ellos, estaban los ordenadores del cálculo o de refinamiento de las órbitas, que se servían de los datos enviados por las estaciones por medio de cinta perforada.

4.- Definir el plan operativo de comunicaciones durante todo el vuelo del Apolo

Uno de los retos más importantes de la NASA en el programa Apolo fue definir las necesidades de comunicación con los astronautas durante todo el vuelo. Para ello, identificó 16 periodos críticos en los que no podía haber comunicación directa con los astronautas y definió el tipo de comunicaciones más adecuado a cada caso (banda VHF o S).

5.- Intercambio de voz y datos entre las naves y astronautas con el Centro de Control

Se implementaron canales de comunicación con las naves Apolo utilizando enlaces en la banda de muy alta frecuencia, VHF (215 a 260 MHz), y canales en el sistema unificado de banda S, USB (2.200 a 2.300 MHz). La comunicación en VHF solo se hacía con las estaciones de la red NASCOM (tenían antenas Telstrac y Agave, utilizadas previamente en los Programas Mercury y Gemini) durante las órbitas de aparcamiento y entre los astronautas cuando estaban en la superficie lunar.

6.- Posibilitar el intercambio de información a muy largas distancias 

Además de comunicaciones de voz, el Sistema USB con las antenas parabólicas proporcionaba también datos de telemedida y biomédicos, órdenes de mando y medidas de distancia y televisión. Para ello, se implementaron nuevas técnicas de modulación de fase (PM) sobre una única portadora de 2287,5 MHz de dos subportadoras (una de voz de 1,250 MHz y otra de telemedida en PCM de 1,024 MHz), más los códigos pseudo aleatorios (PRC) para el cálculo de las distancias de la nave.

También se recurrió a una portadora modulada directamente en FM en banda S de 2.272,5 MHz para permitir tanto la transmisión de TV desde el espacio como la transmisión de la voz y los datos que se grabarían en cinta durante el tiempo que no hubiese comunicación con la nave. La nueva técnica de modulación permitió la utilización de transmisores de elevado rendimiento, imprescindibles para alcanzar estas distancias. Actualmente se emplea en numerosos sistemas, como es el caso del GPS y Galileo, el sistema global de navegación por satélite europeo.

7.- Obtener la posición y velocidad de las naves con precisión

La subportadora permitió medir, además, datos imprescindibles para la navegación. Por un lado, podía determi
nar el retardo de la señal para conocer la distancia a la nave con una precisión de decenas de metros y, por otro, la velocidad con una precisión de centímetros por segundo mediante la medida del desplazamiento Doppler. Para ello, se desarrollaron nuevos osciladores en las bandas de microondas con gran estabilidad y coherencia, lo que requirió el desarrollo de novedosas técnicas y tecnologías.

8.-Vigilar el estado de salud de los astronautas

Se logró mediante la técnica de modulación de desplazamiento de frecuencia (FSK) en las portadoras IRIG para la transmisión de los datos biomédicos. Estos datos eran demodulados en las estaciones, grabados en cinta magnética y, algunos, como electrocardiogramas, pulsaciones, etc., se imprimían en papel para enviarlos más tarde por valija diplomática al Centro de Control de Houston vía la Base Aérea de Torrejón de Ardoz.

9.- Asegurar la comunicación ante un fallo catastrófico

Se estableció un sistema de emergencia de comunicación telegráfica en código Morse sobre una subportadora de 512 KHz modulada por desplazamiento de fase directamente sobre la portadora de banda S. En caso de degradación severa de las comunicaciones, los astronautas podrían usar este sistema de comunicación, que había sido probado en el Apolo VII, aunque nunca fue necesario utilizarlo.

10.- Controlar los equipos embarcados desde el Centro de Control

Se diseñó e implementó un Sistema de Telemando Digital que permitiera controlar los equipos de las naves desde tierra. La mayoría de los telemandos fueron diseñados antes del lanzamiento, pero otros podían ser diseñados por el Centro de Control de la Misión en Houston cuando fuese necesario. Unos telemandos fueron ejecutados en tiempo real y otros enviados y almacenados para ser ejecutados en un momento determinado sin que la nave estuviese en contacto con la Tierra. Los telemandos estaban estructurados con codificación sub-bit como medida de protección de errores en transmisión.

11.- Proteger a los astronautas de las radiaciones solares

Se desplegó una Red de Alerta de Partículas Solares en Canarvon (Australia del Oeste), Houston (USA) y en la Isla de Gran Canaria (España) constituida por un telescopio óptico en H alfa y un radio telescopio para proteger a los astronautas de posibles tormentas solares de alta radiación. En este caso, los astronautas tenían la obligación de recluirse en el módulo lunar o retornar el módulo de servicio y mando a la órbita lunar y allí, incluso, reorientar la nave para ser protegidos por el escudo térmico de la misma.

Telefónica evitó el retraso en el lanzamiento

Quince días antes del lanzamiento del Apolo XI, el satélite de comunicaciones INTELSAT III-F2 falló. Enlazaba las estaciones terrenas españolas de Robledo y Fresnedillas, a través de la de Buitrago, con el Centro de Comunicaciones de la NASA, en Maryland, en los Estados Unidos. Con toda urgencia hubo que constituir, mediante la instalación de cables terrestres y submarinos, un canal de 48 Kbits para poder distribuir la señal de TV durante el período crítico de separación del módulo de mando del módulo lunar.

Fue necesario concatenar doce circuitos telefónicos, liberándolos de los servicios asignados por diferentes operadoras telefónicas en Europa, con los escasos cables submarinos trasatlánticos que había en servicio en aquellos días. Gracias a la personalidad del director internacional de la Compañía Telefónica Nacional de España (CTNE), Luis Terol, y a la experiencia de su equipo, se consiguió convencer a las operadoras europeas implicadas para que facilitaran los circuitos necesarios al menos dos horas antes de la “hora T”. Y se consiguió, solo con cinco minutos de antelación, que el lanzamiento espacial más importante de la historia no fuese retrasado.

Autor: Manuel Avendaño, coordinador de Contenidos del Foro Histórico de las Telecomunicaciones