Ciència nombres i lletres

Avui, quan escric que és 21 de desembre de 2019, fa exactament cinquanta anys de l’enlairament de l’Apollo 8, la primera nau tripulada que va anar a la Lluna. No hi va allunar, va arribar a la seva proximitat, hi va fer deu òrbites i va tornar a la Terra. Els tres tripulants de la nau, són l’única tripulació dels Apollo que són tots tres vius amb 90, 90 i 85 anys. I són vius perquè tot, gairebé tot, va sortir bé.

No les tenien totes: No s’havia fet un assaig sense tripulació del vol. La càpsula Apollo, només havia volat una vegada amb tripulació en òrbita terrestre. El coet Saturn V, era la tercera vegada que volava, però la segona havia tingut uns greus problemes que haurien abocat la missió a una catàstrofe. Un enginyer de la NASA, a pilota passada, va comentar que creia que la missió només tenia un 50% de probabilitats d’acabar bé. Cal recordar aquí que si l’accident de l’Apollo 13 els hagués passat a ells, no se n’haurien sortit, els tripulants del 13 van sobreviure perquè van poder emprar els sistemes de suport vital, electricitat, oxigen, depuració de l’aire i aigua del mòdul lunar, però en el vol d’Apollo 8 no en tenien.

Del primer incident del vol, en aquells moments no se’n va fer publicitat. El comandant Borman, tot i que ja havia volat a l’òrbita terrestre prèviament, va tenir un atac de mal de l’espai amb vòmits i diarrees. A la terra, en el pitjor dels casos, tot això cau a terra, però sense gravetat… es veu que no van comunicar el problema a la Terra fins haver-lo solucionat, en la mesura del possible.

Foto de la Terra sobre la Lluna, presa per William Anders el 1968. Posada per la NASA en domini públic.

De cara al públic, potser el més interessant d’aquella missió va ser la foto que Anders va prendre de la Terra emergit de l’horitzó lunar, més o menys quan es reemprenien les comunicacions amb la càpsula. Val a dir que quan sobrevolaven la cara oculta de la Lluna, i ho van fer deu cops, no tenien sistema de comunicació.

Durant gairebé 50 anys, sempre ha estat així, no hi ha comunicació des de la cara oculta de la lluna. Fins que els xinesos van posar en òrbita la sonda Queqiao, en una òrbita anomenada d’halo a l’entorn de l’anomenat punt de Lagrange L2 de la Lluna, que està 65000 km més enllà vist des de la Terra. Aquest satèl·lit com a primera missió tindrà la de fer d’enllaç amb Chang’e 4 que allunarà a la cara oculta, precisament en la zona més profunda de la Lluna, al fons de la conca Pol Sud-Aitken.

Tota aquesta història m’ha fet recordar la història fictícia d’Hergé de l’any 1952, dins les aventures de Tintin en els volums «Objectiu: la Lluna» i «Hem caminat damunt la Lluna».
Els dos àlbums són prou divertits però em vull centrar en les errades tècniques que a primera vista recordo.

La primera és la disposició dels viatgers en lliteres bocaterrosa. És gairebé la pitjor possible per resistir una acceleració forta. No és d’estranyar que tots perdessin el sentit en enlairar-se el coet.

Un altre problema és més estructural. Als àlbums figura que el coet està tot el viatge amb el motor en funcionament, la primera meitat accelerant i la segona frenant. Això donaria gravetat artificial als astronautes, llevat dels moment de les maniobres, per exemple el canvi d’orientació. Però no és possible de cap de les maneres. Fins i tot imaginant que amb el motor atòmic disposem d’una quantitat il·limitada d’energia, del que no és pot disposar és d’una massa il·limitada de material per ejectar amb el motor. Amb una acceleració mínima que permetés caminar als viatgers, posem-hi 0,1 g, les lleis de la física començant per la conservació del moment, ens indiquen que la massa a ejectar hauria hagut de ser milers de vegades superior a la que cap dins d’un coet d’aquella mida. Llàstima.

Un viatge a la Lluna ha de ser com el d’Apollo 8 o quasi, la major part del trajecte amb vol balístic sense motors en marxa o, en tot cas, amb una acceleració molt petita, que no faria efecte de gravetat a l’interior de la nau.

Una altra errada és l’encontre amb l’asteroide Adonis. Deixant de banda que l’aproximació màxima entre Adonis i la Terra és més de quatre vegades la distància de la Lluna, o sigui que mai ens el podríem trobar en un viatge al nostre satèl·lit, la velocitat de l’encontre seria al menys d’uns 4 km/s, probablement força més, o sigui un vist i no vist. També la gravetat d’un cos mida Adonis és insignificant per atreure el capità Haddock o el propi coet. Aquesta errada l’he vist repetida en pel·lícules modernes de pretesa ciència-ficció, en general, si no és buscant un encontre deliberat en la mateixa òrbita, dos objectes a l’espai es mouen en velocitats relatives de, com a mínim, quilòmetres per segon.

Una altra errada, al final. Quan figura que se’ls exhaureix l’oxigen, els símptomes dels viatgers són els de la intoxicació per diòxid de carboni, que és el que causaria la mort d’algú tancat amb un espai petit sense subministrament d’aire fresc. En submarins i naus espacials, el diòxid de carboni emès per la respiració es captura químicament amb un hidròxid alcalí, de sodi en el submarins, pel seu baix cost, o de liti en les naus espacials pel seu poc pes. Cas que en una nau espacial s’acabi l’oxigen, el problema és l’anòxia, de la qual els astronautes no en serien pràcticament conscients, s’adormirien i es moririen però sense sensació d’ofegar-se, potser amb alguna al·lucinació quan comences a minvar l’oxigen.