Lanzamiento Dnepr (TanDEM-X)

Hoy 21 de junio a las 02:14 UTC la empresa Kosmotras ha lanzado desde la rampa 95 del Área 109 de Baikonur un cohete Dnepr-1 (15A18) con el satélite alemán TanDEM-X. Se trata del segundo lanzamiento de un Dnepr en menos de cinco días.

TanDEM-X

El TanDEM-X (TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement) es un satélite de 1350 kg (de los cuales 120 kg son combustible), con unas dimensiones de 5 x 2,4 metros y sección hexagonal, construido por la empresa Astrium para el Centro Aeroespacial Alemán DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) con el objetivo de observar la Tierra mediante un radar de apertura sintética (SAR) desde una órbita polar heliosíncrona de 97,4º y 514 km de altura. El radar trabaja en banda X a 9,65 GHz en dos modos distintos, el standard mode, que escanea regiones de 30 km de ancho con una resolución de 3 metros y el spotlight mode, el cual proporciona hasta 1 metro de resolución en zonas de 10 x 10 km. TanDEM-X es casi idéntico al TerraSAR-X, lanzado en 2007, con el que debe trabajar conjuntamente para elaborar un mapa en 3D de la superficie terrestre con una resolución vertical inferior a 2 metros. El coste de la misión ha sido de unos 85 millones de euros. Al igual que el TerraSAR-X, el TanDEM-X está basado en la plataforma Flexbus de Astrium, a su vez inspirada en las misiones CHAMP y GRACE. Su vida útil se estima en cinco años.

Los satélites TanDEM-X y TerraSAR-X (DLR).

TanDEM-X (Astrium).

El Cohete

El Dnepr (o Dniepr, 15A18) es un cohete de tres etapas con unas dimensiones de 34,3 x 3 metros, una masa de 211 toneladas y una capacidad para poner en órbita baja (LEO) hasta 3,7 toneladas. Las dos primeras fases son en realidad un misil intercontinental (ICBM) R-36M1 (R-36MUTTKh o RS-20B, SS-18 Mod 3 en occidente) sin modificar. Usa propergoles hipergólicos: tetróxido de nitrógeno y dimetilhidracina asimétrica (UDMH). La primera etapa tiene unas dimensiones de 22,337 x 3 metros y usa un motor RD-264 (4521 kN de empuje) de NPO Energomash. Este motor consta de cuatro motores RD-263 de una cámara. La masa en el lanzamiento de esta fase es de 147,9 toneladas. La segunda etapa emplea un motor principal RD-0228 (755 kN) de KB Khimavtomatiki, formado por un motor principal RD-0229 y cuatro vernier RD-0230. Sus dimensiones son de 5,713 x 3 m y su masa es de 36,74 t. Encima de la tercera etapa se coloca el SHM (Space Head Module), donde va instalada la carga útil. La separación de etapas se lleva a cabo “en caliente”, con el encendido de los vernier de la segunda fase mientras ésta aún está unida a la primera etapa.

El Dnepr viene dentro de un contenedor denominado TPK. El contenedor con el misil (las dos primeras etapas) es instalado en el silo (ShPU en ruso). Después, la tercera etapa es verificada y cargada con combustible para posteriormente ser acoplada con el cohete en el silo. La carga útil es integrada por separado con el SHM y es transportada hasta el silo en un vehículo apodado “Cocodrilo”, diseñado originalmente para instalar las cabezas nucleares (MIRVs) en el misil. Durante el lanzamiento, el cohete es eyectado del silo por un Generador de Presión a Pólvora (PAD) situado en la base del mismo. Una vez en el aire, los motores de la primera etapa hacen ignición.

Dnepr en el silo dentro de su contenedor TPK (Kosmotras).

Carga del TPK en el silo (izqda.), instalación de la carga útil (centro) y lanzamiento (dcha.) (Roskosmos).

Dnepr puede colocar 3,7 toneladas en una órbita de 300-900 km de altura en cuatro inclinaciones posibles: 50,5º, 64,5º, 87,3º y 98º. Estas inclinaciones están determinadas por las direcciones de lanzamiento posibles para evitar el sobrevuelo de zonas pobladas. Dnepr puede lanzar un sólo satélite de gran tamaño o varios satélites más pequeños. En ambos casos, tras la separación de las dos primeras etapas, la tercera fase gira 180º y suelta los satélites “hacia atrás”, de manera muy similar a como las cabezas nucleares se desprendían de la parte delantera del misil.

Instalaciones del Dnepr en Baikonur (Kosmotras).

Lanzamiento:

  • T-2 horas: preparativos de los equipos de telemetría terrestres.
  • T-1,5 horas: se abre la compuerta del silo.
  • T-1 hora: se activa la telemetría del vehículo durante 10 minutos para probar las estaciones terrestres.
  • T-20 minutos: activación definitiva de la telemetría. La zona de lanzamiento es evacuada.
  • T-3 minutos: el cohete tiene potencia interna. Las estaciones de telemetría comienzan a grabar.
  • T-0: activación del sistema de navegación.
  • T+4,3 s: activación del PAD.
  • T+6,55 s: separación del PAD.
  • T+9,2 s: encendido de la primera etapa.
  • T+108,724 s: separación de la primera etapa.
  • T+276,172 s: separación de la cofia.
  • T+281,172 s: separación de la segunda etapa.

Fases del lanzamiento de un Dnepr: 1- Ignición del PAD. 2- El cohete abandona el silo. 3- Separación del PAD. 4- Ignición de los motores del PAD para separarse del cohete. 5- Ignición de la primera etapa. 6- Separación de los anillos conectores del cohete con el contenedor TPK. 7- Despegue (Kosmotras).

Fases del lanzamiento (Kosmotras).

El PAD de un Dnepr tras el despegue.

Los restos de la primera etapa de un Dnepr esperando ser recogidos (Kosmotras).

Separación de la carga útil (Kosmotras).

Prueba de la carga de combustible (DLR).

Instalación del TanDEM-X con la tercera etapa (DLR/Roskosmos).

Instalación del contenedor TPK con las dos etapas del misil RS-20 en el silo (Roskosmos).

Lanzamiento (DLR).

Vídeo del lanzamiento:


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