Lanzamiento del ATV-5 Georges Lemaître (Ariane 5 ES)

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha finalizado una era con el lanzamiento del quinto y último carguero de la serie ATV rumbo a la estación espacial internacional. El despegue tuvo lugar el 29 de julio de 2014 a las 23:47 UTC desde la rampa ELA3 de Kourou mediante un cohete Ariane 5 ES. El ATV-5 ha sido bautizado Georges Lemaître en honor del cosmólogo belga que propuso la teoría del Big Bang por primera vez. Esta ha sido la misión VA219 del cohete Ariane 5. La órbita inicial fue de 255,3 x 260,5 kilómetros de altura y 51,63º de inclinación. Con esta misión da por finalizado el programa ATV de la ESA después de cinco lanzamientos totalmente exitosos, el primero de los cuales tuvo lugar en 2008. El ATV-5 se acoplará con el módulo Zvezdá de la ISS el próximo 12 de agosto.

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Lanzamiento del ATV-5 (ESA).

El ATV-5

El ATV-5 Georges Lemaître es una nave de carga no tripulada de 20 293 kg construida por Airbus Defence and Space (antes Astrium) para la ESA. Se trata de la nave espacial europea más pesada jamás lanzada al espacio. Incluye 2683 kg de carga presurizada para la ISS, además de 100 kg de aire y oxígeno, 848 kg de agua y 860 kg de propelentes para trasvasar al módulo Zvezdá de la ISS. De los 4356 kg de propelentes que lleva en sus tanques, 2118 kg serán usados para elevar la órbita de la estación mientras permanezca acoplado a la ISS.

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ATV-5 Georges Lemaître (Arianespace).

El ATV-5 tiene una masa en seco de 9857 kg, una longitud de 9,8 metros (10,27 metros con la sonda de acoplamiento desplegada), un diámetro principal de 4,48 metros y una envergadura de 22,3 metros una vez desplegados los cuatro paneles solares. La nave está dividida en dos partes: la sección delantera presurizada con la carga y el sistema de atraque, denominada ICC (Integrated Cargo Carrier), y el módulo de servicio SM (Service Module), que se divide a su vez en dos módulos, el AM (Avionics Module) y el PM (Propulsion Module). El PM incluye cuatro motores principales R-4D-11-300 de 490 N de empuje y 28 motores para control de actitud de 220 N cada uno. Cuatro paneles solares situados en el PM proporcionan unos 5200 W de potencia eléctrica (4600 W al finalizar su misión) y sirven para recargar baterías de 40 amperios-hora. El ATV-5 consume entre 900 W y 400 W (una vez conectado a la ISS). El ATV es la única nave construida fuera de Rusia diseñada para acoplarse al segmento ruso de la ISS y la única junto a las Progress capaz de elevar la órbita de la ISS y transferir combustible al módulo Zvezdá. El sistema de acoplamiento del ATV ha sido fabricado en Rusia por la empresa RKK Energía. El ATV puede permanecer acoplado con la estación hasta seis meses.

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Dimensiones del ATV (ESA).
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Elementos del ATV (ESA).

El ICC puede transportar entre 1500 y 5500 kg de carga en ocho racks de 1,25 metros cúbicos cada una, incluyendo víveres, equipamiento diverso, oxígeno y agua. Además, puede llevar hasta 6300 kg de basura para quemar en la atmósfera después de terminar su misión. La estructura del ICC está basada en los módulos logísticos MPLM de construcción italiana usados en algunas misiones del transbordador espacial a la ISS, a su vez basados en la estructura del módulo europeo Columbus. El PM incluye hasta 860 kg de combustible para trasvase al módulo Zvezdá y hasta 2959 kg de combustible para maniobras de elevación de la órbita de la ISS.

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Módulo presurizado ICC del ATV-5 (ESA).
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Partes del ICC (ESA).
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Módulo de servicio del ATV-5 (Arianespace).
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Uno de los propulsores del ATV (ESA).
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El ATV-5 antes de la inserción en la cofia (ESA).

El ATV-5 incorpora además el prototipo del sistema de acoplamiento LIRIS (Laser Infra-Red Imaging Sensors). LIRIS es un conjunto de sensores que permite a una nave acoplarse automáticamente con su objetivo incluso si éste no coopera en absoluto. LIRIS incluye dos cámaras (una en infrarrojo y otra en el visible) y un sensor LIDAR para permitir llevar a cabo las maniobras necesarias. El ATV-5 permanecerá acoplado a la ISS hasta el 25 de enero de 2015 y filmará su propia reentrada mediante la cámara BUC (Break-Up Camera), cuyas imágenes se guardarán en la cápsula SatCom que será posteriormente recuperada.

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Sensores del sistema LIRIS (Airbus).

El ATV (Automated Transfer Vehicle) nació oficialmente en 1995 como Ariane Transfer Vehicle cuando la ESA accedió a participar con esta nave en el mantenimiento de la ISS. El ATV fue concebido como una forma de compensar a la NASA por los gastos de mantenimiento del módulo Columbus de la ISS. Una vez finalizado el programa ATV, la ESA tiene previsto pagar a la NASA por los gastos de la ISS hasta 2020 mediante la construcción del módulo de servicio de la futura nave Orión. El ATV-5 es el resultado del trabajo de más de dos mil personas pertenecientes a diez países de la ESA. El coste de la misión es de unos 450 millones de euros.

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El ATV acoplado al módulo Zvezdá de la ISS (ESA).
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El futuro módulo de servicio de la nave Orión estará basado en el del ATV (ESA).

Manifiesto de carga del ATV-5 Georges Lemaître:

  • Carga total: 6607 kg.
  • Propelentes de la misión en total: 4356 kg.
  • Propelentes para elevar la órbita de la ISS: 2118 kg.
  • Propelentes para llenar los tanques del módulo Zvezdá: 860 kg.
  • Agua para el segmento ruso de la ISS: 848 kg.
  • Gases (un tanque de oxígeno y dos de aire): 100 kg.
  • Carga presurizada: 2683 kg.
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Tanques de propergoles usados para trasvasar combustible al módulo Zvezdá (ESA).
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Tanques de aire y combustible (ESA).

Los cinco ATV europeos:

  • ATV-1 Jules Verne: lanzado el 9 de marzo de 2008. Reentrada el 29 de septiembre de 2008. 4575 kg de carga útil. 205 días en órbita.
  • ATV-2 Johannes Kepler: lanzado el 16 de febrero de 2011. Reentrada el 21 de junio de 2011. 7100 kg de carga útil. 126 días en órbita.
  • ATV-3 Edoardo Amaldi. Lanzado el 23 de marzo de 2012. Reentrada el 4 de octubre de 2012. 6595 kg de carga útil. 196 días en órbita.
  • ATV-4 Albert Einstein. Lanzado el 5 de junio de 2013. Reentrada el 2 de noviembre de 2013. 6590 kg de carga útil. 151 días en órbita.
  • ATV-5 Georges Lamaître. Lanzado el 29 de julio de 2014.
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Póster del lanzamiento del ATV-5 (Arianespace).
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Emblema de la misión (ESA).

Cohete Ariane 5 ES

El Ariane 5 ES es una versión del Ariane 5 ECA para lanzamientos en órbita baja. Es un cohete de 50,5 x 5,4 metros con 2,5 etapas. Tiene capacidad para colocar 21 toneladas en una órbita baja (LEO) de 51,6º de inclinación y 260 km de altura. Su masa al lanzamiento es de 773 toneladas.

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Ariane 5 ES (Arianespace).

Emplea una primera etapa criogénica de 5,4 x 28 m fabricada en aleación de aluminio denominada EPC (Etage Principal Cryotechnique, en inglés, Cryogenic Main Core Stage) o H175 con una masa en seco de 14700 kg. Carga 175 toneladas de hidrógeno y oxígeno líquidos, de las cuales unas 25 toneladas corresponden al hidrógeno líquido. Emplea un motor Vulcain 2, de 960-1390 kN de empuje y 310-432 segundos de impulso específico. El Vulcain 2 funciona durante 532 segundos y está fabricado por Snecma. Esta etapa se separa a 133 km de altura para esta misión.

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Etapa EPC de la misión VA219 ATV-5 (Arianespace).

Acoplados a la EPC se encuentran los dos cohetes de combustible sólido EAP (Etage d’Acceleration à Poudre) ó P240, de 3,05 x 31,6 m, 7080 kN de empuje máximo (5060 kN de media) y 274,5 s de Isp cada uno. Su estructura es de acero (38 t en vacío), cargan 240 t de combustible sólido y funcionan durante 135 s. Están divididos en tres segmentos.

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Uno de los EAP de la misión VA219 ATV-5 (Arianespace).

La segunda etapa se denomina EPS (Etage à Propergols Stockables) -también EPS-V L10- y, como su nombre indica, usa hasta 10 toneladas (5,2 t en esta misión) de combustibles hipergólicos (tetróxido de nitrógeno y MMH), a diferencia de la segunda etapa criogénica ESC-A del Ariane 5 ECA. Esta etapa es similar a la empleada en los Ariane 5 GS y Ariane 5 G+ y usa un motor Aestus de 2,7 toneladas de empuje. Esta etapa realiza dos encendidos de 520 segundos de duración en total para poner en órbita el ATV, más un tercer encendido de 15 segundos para asegurar que la fase reentre en la atmósfera.

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Segunda etapa EPS del Ariane 5 ES (Arianespace).

Situada encima de la EPS se encuentra una sección toroidal con la aviónica del lanzador denominada Case à Equipments dotada además de pequeños propulsores a base de hidracina para asegurar el giro del cohete.

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Case à Equipments del Ariane 5 VA219 ATV-5 (Arianespace).

La cofia tiene unas dimensiones de 17 x 5,4 m y está formada por dos partes divididas a su vez en diez paneles. La estructura es de aluminio ligero (NIDA) y está recubierta en su interior por paneles para la protección acústica de la carga útil (FAP, Fairing Acoustic Protection). El lanzamiento tiene un azimut de 39,21º.

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Cofia del ATV-5 (ESA).
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Ariane 5 ES (ESA).
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Fases del lanzamiento (Arianespace).
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Maniobras del ATV para acoplarse con la ISS (Airbus).
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Fases del lanzamiento (ESA).
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Maniobras del ATV para acoplarse con la ISS (ESA).
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Lanzamiento del ATV-5 (Arianespace).
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Detalle del cableado del ATV (ESA).
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ATV-5 en el edificio BAF (Arianespace).

Carga del compartimento presurizado ICC:

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Traslado a la rampa:

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Lanzamiento:

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Vídeo timelapse sobre la carga del ATV-5:

Vídeos de los preparativos para el lanzamiento:

Vídeo del lanzamiento:

Referencias:


23 Comentarios

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fobos9fobos9

Daniel, siempre que veo la ficha del Ariane 5 y lo comparo con la competencia me parece menos eficiente que otros lanzadores. No se si existe… pero yo mentalmente saco un coeficiente de carga máxima en LEO sobre peso total al despegue, en la mayoria de los lanzadores que rondan las 800 toneladas al despegue (Protón,Delta 4 Heavy incluso el H2B que es algo menor) ese valor ronda el 3%, es decir que por cada 100 toneladas al despegue pueden dejar en LEO 3 toneladas. El Ariane 5 tiene el menor coeficiente de todo el grupo y eso que cuenta con la “ayudita” del despegue en el ecuador y de usar una primera etapa criogénica que por lo que sé es más eficiente que el Kerolox ( esto lo aprendí de leer tu blog!!!) ¿Tiene alguna razón explicable esta anomalía???

AnónimoAnónimo

La falta de competitividad durante la fase de diseño. Por eso el Falcon-9 está poniendo al Ariane 5 en su sitio.

Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)

Los aceleradores sólidos tienen poca eficiencia, ese es el motivo. Aunque presentan ventajas operacionales y de costes.

El A5 esta optimizado para GEO/GTO no para LEO.

Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)

Los aceleradores sólidos tienen poca eficiencia, ese es el motivo. Aunque presentan ventajas operacionales y de costes.

El A5 esta optimizado para GEO/GTO no para LEO.

Hilario GómezHilario Gómez

Bueno, pues esto se acabó. Fuera de aprovechar la experiencia acumulada en el ATV para construir el módulo de servicio de la Orión ya no cabe esperar nada de la ESA en el terreno de los vuelos tripulados por muchos años, porque de programas como el IXV no puede esperarse gran cosa a medio plazo.

El carácter de organización internacional de la ESA, su falta de imbricación en la estructura de la UE, la falta de un liderazgo político claro y la absoluta falta de fe de Europa en sí misma, dirigida por unos personajillos mediocres que apenas son capaces de ver más allá de sus fronteras nacionales y de pensar en perspectiva van a dar la puntilla a lo que podría haber sido una apuesta ilusionante para las jóvenes generaciones y de paso un fuerte estímulo para la industria aeroespacial europea: aprovechar el éxito y la experiencia del ATV para construir una nave tripulada europea e incluso un laboratorio orbital independiente, recuperando así los viejos proyectos de los 80-90.

Y es que construir una nave tripulada (CTV o Crew Transport Vehicle) a partir del ATV sería relativamente sencillo. Bastaría con añadir una cápsula para tres o cuatro tripulantes. Los diseños ya existen y pueden verse en la red. La ESA ha hecho lo más difícil (construir un carguero presurizado automático que funciona a la perfección) pero los dirigentes políticos europeos, como siempre desde la II GM, han fracasado en lo más fácil. No hay dinero para un proyecto de ese tipo. Para salvar bancos que nos han estafado a todos sí, pero para dar el empujón definitivo a la ESA y que los europeos sientan que en el espacio hay también algo que les une, para eso no.

El ATV podría haber servido también para construir un pequeño laboratorio espacial tripulado acoplando dos o tres módulos (el Ariane 5 tiene capacidad de carga de sobra para ello y al fin y al cabo fue diseñado para misiones tripuladas). Podría también servir de base para un remolcador o para una unidad de propulsión potente para misiones lunares y planetarias. Pero no. Todo se va a quedar en “pagar a la NASA” por el mantenimiento del Columbus en la ISS (que nadie sabe muy bien para qué sirve) y se acabó.

Pues nada, Europa y la ESA verán pronto como no sólo China les sobrepasa, sino que en pocos años veremos astronautas indios puestos en el espacio por los cohetes de la ISRO (ya tienen un centro de entrenamiento y están trabajando en el diseño de la cápsula) y ni que decir tiene que cuando empresas como SpaceX estén mandando gente al espacio, la ESA seguirá mendigando un asiento en las Soyuz o en las naves americanas. Muy buen trabajo, sí señor.

RuyRuy

No se ha rescatado ningún banco en España, dejad ya de decir esa FALACIA, que ya cansa.

TxemaryTxemary

Es un offtopic pero voy a picar…

Hasta los que defienden tu tésis (que no comparto del todo, pero bueno, eso daría para hablar mucho y no es el sitio) a ultranza como estos: http://www.invertirenbolsa.info/las-...publico.htm
No pueden defender los 3000 millones de €’s del rescate del Banco de Valencia. Eso es una pedazo de sonda interplanetaria

http://es.wikipedia.org/wiki/Banco_de_Valencia

Destaco: “El 21 de noviembre de 2011, el Banco de España se vio obligado a rescatar a la entidad con 3000 millones de euros Fue el primer banco (sin contar los surgidos de cajas de ahorros) en ser intervenido desde que estalló la crisis financiera de 2008.”

Si pretendes ser riguroso, informate más antes de decir que algo es una falacia.

FRNFRN

Un banco que estaba teledirigido desde una caja de ahorros,los amigos de lo publico han fracasado cuando no robado escandalosamente en la gestion de la banca se han cargado un sistema con 200 años,en cambio los siniestros banqueros privados no nos han costado practicamente un euro.

Hilario GómezHilario Gómez

Yo no hablo de rescates a bancos españoles, sino de los cientos de miles de millones que la UE ha destinado al sector bancario.

Por cierto, ahora me entero que en España no se han rescatado bancos…

r2amr2am

Por aclarar el tema. Cajas de Ahorro muchas, pero bancos creo que no. Recordar quienes gobernaban las cajas (los políticos, los sindicatos, el papa, …)

SuzudoSuzudo

Umm tal vez que Astrium colabore en la contrucción del liberty con ATK usando seccciones y elementos que se utilizan para el Ariane V incluso el motor vulcan ¿no? POr cierto los bancos no se rescataron directamente porque se pueden recapitalizar a diferencia de las cajas pero eso es igualmente más deuda a cargo

SuzudoSuzudo

Sin perjuicio de los casos quno se tuviera más remedio. Es decir que no es mejor ni mejor gestión sino de “otra forma”

VIMARAVIMARA

En europa hay demasiados intereses nacionales para trabajar eficientemente.

Esperemos que espabilen en el medio plazo cuando vean como los demás hacen muchas cosas y ellos muy poco.

De todos modos se supone que es una buena noticia:

“Se trata de la nave espacial europea más pesada jamás lanzada al espacio”.

Suena a avance, aunque no sea muy grande.

PanchoPancho

Les queria consultar… sobre los temas espaciales siempre leo frases como:
El ATV-5 tiene una masa en seco de 9857 kg o el Falcon 9 tiene una capacidad de 13 toneladas de masa a LEO…
Esto quiere decir q el ATV pesa 9857 kg * 9,8 = 96 toneladas…. y el falcon puede poner en orbita algo que pese 127 toneladas?
Entiendo q masa se usa como peso y si ponemos en una balanza un ATV nos marcará 9.8 ton…. pero por las dudas pregunto

VipondiuVipondiu

Bueno pues adiós al ATV, pero con 450 millonacos de coste por misión está claro que no era el camino a seguir (ya sé que no es culpa del vehículo, pero es que sale algo más caro que un vuelo de Shuttle)

Una cuestión ¿Qué determina el tiempo máximo que puede un ATV /Soyuz / Progress permanecer enganchada a la ISS? ¿La electrónica no está protegida contra radiación para ahorrar peso a lo mejor? no se me ocurre el porqué

Porcierto me han encantado los vídeos de timelapse, sobretodo el primero

JucamolaJucamola

Me ha resultado curioso lo de que hagan un último encendido de la fase superior del cohete para desorbitarla y no dejar basura espacial. ¿Alguien sabe si esto es práctica habitual con más lanzadores?

TojeiroTojeiro

Es una pena ver como estos artefactos son enviados a la incineradora natural que es nuestra atmósfera cuando ni siquiera han “cogido polvo”. El día que podamos reabastecer de combustible creado en el espacio a estos cargueros, sera curioso ver hasta cuando “aguantan”. La verdad, un desperdicio de carga y de transporte.

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