Puesta en órbita la nave de carga Cygnus OA-7 (Atlas V 401)

La empresa ULA (United Launch Alliance) lanzó el 18 de abril de 2017 a las 15:11 UTC un cohete Atlas V 401 en la misión AV-070 desde la rampa SLC-41 de la Base Aérea de Cabo Cañaveral con la nave de carga Cygnus OA-7 (CRS-7) “S.S. John Glenn”. A bordo iban 3.459 kg de víveres y equipos para la estación espacial internacional (ISS). Este ha sido el 20º lanzamiento orbital de 2017 (el 19º exitoso) y el tercero de un cohete Atlas V este año. La Cygnus OA-7 será capturada por el brazo robot de la ISS el próximo día 22 de abril. La nave lleva 38 cubesats de varios países que serán puestos en órbita desde el módulo japonés Kibo de la ISS, con la excepción de cuatro que se liberarán desde la Cygnus tras separarse de la estación.

Lanzamiento de la Cygnus OA-7 (ULA).
Lanzamiento de la Cygnus OA-7 (ULA).

Cygnus OA-7

La Cygnus OA-7 o CRS-7 (Commercial Resupply Services 6), bautizada S.S. John Glenn como homenaje al famoso astronauta recientemente fallecido, es una nave de 7.221 kg (con 828 kg de combustible) construida por Orbital ATK para llevar carga al segmento norteamericano de la ISS. La Cygnus está dividida en dos segmentos: el módulo presurizado EPCM (Enhanced Pressurized Cargo Module) de 27 metros cúbicos y el módulo de servicio SM (Service Module) con la aviónica, paneles solares y el sistema de propulsión. La OA-7 lleva 3.459 kg de carga en el segmento presurizado EPCM.

Nave Cygnus (Orbital ATK).
Nave Cygnus (Orbital ATK).

El módulo presurizado EPCM, construido en Italia por Thales Alenia Space a partir de los módulos de carga MPLM del shuttle, tiene una longitud de 5,1 metros y un diámetro de 3,05 metros, mientras que el módulo de servicio SM tiene un diámetro de 3,23 metros y 1,29 metros. Este último módulo está provisto de dos paneles solares circulares UltraFlex de arseniuro de galio capaces de generar unos 3,5 kilovatios, así como un motor BT-4 (DVE) fabricado por la empresa japonesa IHI. La nave tiene también 32 propulsores de pequeño tamaño (REA) para control de posición.

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Módulo presurizado de la Cygnus OA-7 (Orbital ATK).
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Módulo de servicio de la OA-7 (Orbital ATK).

El módulo presurizado dispone de una escotilla de acoplamiento CBM (Common Bething Mechanism), de forma similar a la nave Dragon de SpaceX o el HTV japonés, por lo que al igual que estos vehículos no puede acoplarse con la estación automáticamente y necesita que la tripulación de la ISS la capture con el brazo robot. A diferencia del HTV o la Dragon, la Cygnus es incapaz de llevar carga no presurizada. Durante la fase de vuelo autónomo la Cygnus es controlada desde el centro de Orbital en Dulles, Virginia (MCC-D). La Cygnus puede permanecer acoplada a la ISS hasta 60 días y fue diseñada originalmente para ser lanzada por el cohete Antares, pero Orbital ATK se vio obligada a usar el Atlas V de ULA para llevar a cabo varias misiones tras el fallo en el lanzamiento de la Cygnus Orb-3. La OA-7 es la cuarta Cygnus de segunda generación con un módulo presurizado EPCM de mayores dimensiones y la tercera en ser lanzada mediante un Atlas V (la OA-5 usó un Antares-230). Las próximas cuatro Cygnus usarán vectores Antares-230.

Naves Cygnus de primera y segunda generación (Orbital ATK).
Naves Cygnus de primera (izquierda) y segunda generación (Orbital ATK).

Manifiesto de carga de la Cygnus OA-7

Carga útil total: 3.459 kg (3279 kg sin el empaquetado).

Carga no presurizada: 83 kg.

Carga presurizada: 3.376 kg.

  • Instrumentos científicos: 940 kg (incluyendo el experimento Saffire III para probar el comportamiento del fuego en gravedad cero).
  • Víveres para la tripulación: 954 kg.
  • Equipamiento para paseos espaciales: 73 kg.
  • Equipamiento informático: 2 kg.
  • Equipamiento general: 1.215 kg.
  • Equipos para el segmento ruso: 18 kg.
Emblema de la misión OA-7 (NASA).
Emblema de la misión OA-7 (NASA).

Misiones Cygnus

  • Cygnus Orb-D1 (Demo) S.S. G. David Low: lanzada el 18 de septiembre de 2013 mediante un Antares-110 con 700 kg de carga. Reentró en la atmósfera el 23 de octubre de 2013.
  • Cygnus Orb-1 (CRS-1) S.S. C. Gordon Fullerton: lanzada el 9 de enero de 2014 mediante un Antares-120 con 1261 kg de carga. Reentrada el 19 de febrero de 2014.
  • Cygnus Orb-2 (CRS-2) S.S. Janice Voss: lanzada el 13 de julio de 2014 mediante un Antares-120 con 1494 kg de carga. Reentrada el 17 de agosto de 2014.
  • Cygnus Orb-3 (CRS-3) S.S. Deke Slayton: destruida durante el lanzamiento el 28 de octubre de 2014 por culpa de un fallo de uno de los motores NK-33 del Antares-120. Llevaba 2215 kg de carga.
  • Cygnus OA-4 (CRS-4) S.S. Deke Slayton II: Primera nave Cygnus de segunda generación. Lanzada el 6 de diciembre de 2015 mediante un cohete Atlas V 401 con 3349 kg de carga. Reentrada el 20 de febrero de 2016.
  • Cygnus OA-6 (CRS-6) S.S. Rick Husband: lanzada el 23 de marzo de 2016 mediante un Atlas V 401 con 3279 kg de carga. Reentrada el 24 de junio de 2016.
  • Cygnus OA-5 (CRS-5) S.S. Alan Poindexter: lanzada el 17 de octubre de 2016 mediante un Antares-230 con 2342 kg de carga. Reentrada el 28 de noviembre de 2016.
  • Cygnus OA-7 (CRS-7) S.S. John Glenn: lanzada el 18 de abril de 2017 mediante un Atlas V 401 con 3459 kg de carga.
Póster del lanzamiento (ULA).
Póster del lanzamiento (ULA).

Cohete Atlas V

El Atlas V es un cohete de dos etapas que puede incorporar aceleradores de combustible sólido. La versión Atlas V 401 es capaz de poner 8.910 kg en la órbita de la ISS o 4.750 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). La primera fase es un CCB (Common Core Booster) de 3,81 m de diámetro y 32,48 m de longitud. El CCB está fabricado en aluminio y tiene una masa inerte de 21277 kg. Emplea oxígeno líquido y queroseno (RP-1) con un motor de dos cámaras de combustión RD-180 construido en Rusia por NPO Energomash. El RD-180 tiene una masa en seco de 5400 kg, un impulso específico de 311,3 (nivel del mar) a 337,8 segundos (vacío) y un empuje de 390,2 toneladas (nivel del mar) a 423,4 toneladas (vacío).

Atlas V 401 (ULA).
Atlas V 401 (ULA).

La primera etapa puede incorporar entre cero y tres cohetes de combustible sólido (SRB) de 1,55 x 19,5 metros, con 1361 kN de empuje cada uno (y un Isp de 275 segundos). Las toberas de cada SRB están inclinadas 3º. La segunda etapa es la última versión de la clásica etapa criogénica Centaur (oxígeno e hidrógeno líquidos). Tiene 3,05 x 12,68 metros y hace uso de un motor RL 10C-1 (Isp de 449,7 segundos) de Aerojet Rocketdyne que proporciona 101,8 kN de empuje. Antes de 2014 se usaba el motor RL10A-4-2. Tiene una masa inerte de 2,086 toneladas y está fabricada en acero. Posee además 8 propulsores de hidracina de 40 N y cuatro de 27 N para el control de actitud de la etapa.

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Tanques de combustible del Atlas V (Giuseppe de Chiara).
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Esquema del motor ruso RD-180 (ULA).
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Características del Atlas V serie 400 (ULA).
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Versiones del Atlas V según su capacidad (ULA).
Tipos de Atlas V (ULA).
Tipos de Atlas V (ULA).
Evolución de los Atlas a los Vulcan (ULA).
Evolución de los Atlas a los Vulcan (ULA).

Las versiones de los Atlas V se identifican mediante un número de tres dígitos: el primero (4 ó 5), indica el tamaño de la cofia (4 ó 5 metros de diámetro respectivamente). El segundo dígito señala la cantidad de cohetes de combustible sólido empleados (entre cero y tres para el Atlas V 400 y entre cero y cinco para el Atlas V 500). El último dígito indica la cantidad de motores que lleva la etapa Centaur, uno o dos (actualmente no existan Centaur de dos motores). En el caso de este lanzamiento, se trataba de un Atlas V 401, es decir, incluye una cofia de 4 metros, ningún cohete sólido y un sólo motor en la etapa Centaur. La cofia de esta misión se denomina XEPF (Extended Payload Fairing) de 14 metros de longitud.

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Identificación del código numérico de un Atlas (ULA).
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Mapa de Cabo Cañaveral (ULA).
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Complejo de lanzamiento SLC-41 (ULA).
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Secuencia de integración de los elementos del lanzamiento (ULA).
Fases del lanzamiento (ULA).
Fases del lanzamiento (ULA).
Trayectoria de la misión (ULA).
Trayectoria de la misión (ULA).

Carga de la Cygnus:

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Inserción en la cofia:

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Integración del lanzador:

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Integración con la carga útil:

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El cohete en la rampa:

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Lanzamiento:

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31 Comentarios

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Oscar MorenoOscar Moreno

Yo creo que en un futuro tantas naves de carga que son incineradas en la atmósfera podrían tener otra utilidad, como la de agregar nuevos módulos a la estación internacional, me explico, al ver que la capacidad de la estación espacial internacional está limitada al tiempo de uso, debido a que el mantenimiento es significativamente costoso y este aumenta con el tiempo, se podría ir añadiendo nuevos módulos y desechando los más antiguos. Se lanzan las partes de los nuevos módulos con las naves de abastecimiento, o simplemente se usan las mismas naves de carga para ir creado los nuevos módulos y en cuestión de años tienes una nueva versión mejorada de la estación internacional.

Blue_HypergiantBlue_Hypergiant

Una nave de carga no tiene nada que ver con un módulo, si fuera tan fácil ya habría varias estaciones espaciales en órbita, un módulo es mucho más complejo, pesado y caro, ya que tiene que tener infinitamente más sistemas. Lo que propones, al menos con la tecnología que se usa actualmente en las naves de carga, es como quejarse de que se tiran muchas cajas de cartón en las mudanzas, y una mejor idea sería construir nuevas habitaciones con estas cajas después de vaciarlas de trastos. Precisamente la característica principal que deben tener estas naves es que sean baratas, que para nosotros los mortales desde luego no lo son, pero sí comparadas con cualquier módulo de la estación.

Un saludo.

ErickErick

Llevas razón en lo que dices, pero si tuviéramos impresoras 3D o robots que puedan modificar estas naves y además darle un recubrimiento más solido, ante cualquier fuga, si se podrían usar, al menos como módulos de almacenamiento, algo parecido como se está haciendo con el de Bigelow…claro que esto sería a futuro, pero sin duda estos materiales, la mayoría de aleaciones caras, es un desperdicio destruirlos en la atmósfera…

Blue_hypergiantBlue_hypergiant

Lo ideal sería la reutilización, como se está intentando con los cohetes, ya que aun teniendo la tecnología para emplear esas naves como módulos de la estación, no se va utilizar cada lanzamiento de una nave de carga para realizar una expansión a la estación . Lo mejor sería tener una nave de carga que sirviera también como módulo temporal, que pudiese retornar a la Tierra, cargarse otra vez y para arriba de nuevo.

MiguelARGMiguelARG

Ya se le va a ocurrir algo al amigo Elon…..

vipondiuvipondiu

Buenas; lo que propones es algo parecido al concepto Wet Workshop, usar etapas vacías como “habitación gratis” y transformarla poco a poco en un módulo habitacional, pero tiene varios problemas:

La masa que representa la parte estructural de un módulo normal es menos del 10%. Si sumas los paneles y algunos subsistemas eléctricos, etc, te ahorras como mucho el 20% de la masa de un módulo convencional…. que no está mal… pero para hacer un módulo propiamente dicho se requiere de infinidad de subsistemas, tanto de paredes para dentro como paredes para afuera. Todo este trabajo se hace infinitamente mejor, más rápido, barato y fiable en tierra que en órbita. A parte, la hora de mano de obra de astronauta en órbita sale por un ojo de la cara. Eso sin contar que los materiales a instalar deben subirse a parte.
Eso no quiere decir que el concepto Wet Workshop esté muerto del todo, yo creo que reutilizar etapas superiores para tareas simples como almacenar líquidos, algo para lo que ya está hecha, sí que tiene sentido pq requiere mínima adaptación, a diferencia de transformar una etapa o un carguero en un módulo habitacional.
Como dice Blue Hypergiant, el mejor uso que se le puede dar a un carguero una vez vacío es volverlo a bajar y volverlo a lanzar, como con los cohetes del Sr Musk

Fernando GeneraleFernando Generale

Me extraña que la NASA no apuestan por el Antares y sí por el Falcón 9 que las a cagado más que el primero

gabrielkfr

En realidad no creo que sea la NASA, sinó Orbital ATK que aún no tiene del todo listo al nuevo Antares desde su último vuelo inaugural, quizás falta afinar algunas cosas alrededor de los nuevos motores Rusos, o quizás simplemente ya habían contratado un core Atlas adicional a la empresa ULA y decidieron continuar con el trabajo conjunto, de paso se ganan algo de tiempo.

tururutururu

Mejor que el dinero vaya para Elon Musk, que por lo menos sabemosla que lo usará para progreso aun a costa de incrementar el rieso, y no para empresas conservadoras.

Jose PJose P

Mirando desde el punto de vista de la NASA, los dos cohetes la cagaron por igual, perdiendo una nave de carga cada uno. Respecto a fiabilidad, depende como se lo mire, pero se puede asumir que el Falcon tiene mejor ratio (30/33 vs 5/6).
Otro factor es que, la primera etapa del Antares es de fabricación ucraniana y los motores rusos. El falcon es 100% EEUU.
Por último, a la NASA le interesa todo el desarrollo tecnológico que lleva a cabo SapceX, por ejemplo, en la reutilización de las naves Dragon y Dragon 2 y también trabajaron juntos en el tema de la reentrada de la primera etapa y la retropropulsión supersónica.
Saludos!
http://danielmarin.naukas.com/2014/1...el-espacio/

RedRed

Tengo una duda, tengo un sistema en mente y si alguien sabe de economía e industrias que me corrija si es errado.
Supongamos que son exitosas las técnicas ISRU y una base ahí produce combustible para vehículos que transiten entre la luna y la tierra; estos compran ese combustible con una moneda imaginaria, los Naukas; estás naves ofrecen servicio tales como remolcadores entre órbitas, transporte de personas, productos e infraestructura a empresas aquí en la Tierra, las cuales operan en dólares que tienen un valor de 5 Naukas por decir un ejemplo. ¿Esta industria artificial basada en combustible sería factible?
Suponiendo que lo relacionado a la tecnología y la política fuera ideal (sin problemas).

TxemaryTxemary

Pero, cuando dices “ahí” ¿a donde te refieres? ¿A la órbita baja? Porque no entiendo donde aplicarías esas técnicas ISRU… Saludos.

ErickErick

Me imagino que se refiere a la Luna, o en un futuro Marte…además de LEO, para trabajar con asteroides…

Yo tuve una idea, hace tiempo, para la minería espacial, al menos al comienzo (ya que será difícil bajar nada a la Tierra), que una vez que se capture, y se empiece a procesar un asteroide con X toneladas de agua, platino, etc…se utilizaran como moneda de reserva mundial,,,algo parecido como se hacía con el ORO, que los bancos Mundiales tenían que respaldar sus monedas en la misma cantidad de oro…en este caso no tendría que ser tan cerrado el sistema, pero se podría hacer que X miles de millones de dolares, de pensiones, ahorro, etc…fueran respaldados por estas “reservas” de minerales espaciales, que servirían de refugio para los activos terrestres…

Tema interesante este, la economía futura espacial…

ErickErick

Si analizamos el sistema actual, incluso después del patrón oro, hoy en día gastamos billones de dolares, para extraer, oro, plata y diamantes por ejemplo, para exceptuando algunas aplicaciones industriales, se vuelva a enterrar esta oro u plata, diamantes, como “reserva” de miles de millones en inversiones…por eso creo que los materiales espaciales, podrían cumplir esta función mucho mejor…y además de forma más segura…una vez que Planetary Resources cuantifica los minerales de X asteroide, se podría comprar participaciones de este, para guardar el dinero..y mientras no existan piratas espaciales…estarían mucho más seguros que en la bóveda de cualquier banco…

TxemaryTxemary

Hombre… las reservas de recursos se basan en el concepto de “transacción”, si tú no puedes realizar esa transacción (porque no lo puedes bajar a La Tierra, o no al menos sin perder gran cantidad de esos recursos), esa reserva carece de valor, o al menos se reduce.

AntonioAntonio

En la Luna poquísimo ISRU vas a poder hacer, sólo coger el poco hielo de unos poquísimos cráteres en oscuridad permanente en los polos. Y tendrías que llevar de la Tierra toda la infraestructura (paneles solares, fábricas, vehículos, depósitos, etc.). Y todo eso para una demanda de viajes Tierra-Luna que no parece que vaya a ser muy boyante a corto ni medio plazo. ¿Qué hay de interés en la Luna para justificar todos esos viajes? ¿Contar cráteres? ¿Traer aún más rocas de las que ya tenemos?

RedRed

La luna no importa, ponle tu cualquier cuerpo que quieras. La cuestión es ese modelo económico.

AntonioAntonio

Entonces supongo que el comercio sería entre Marte y los asteroides. Marte proporcionaría comida, maquinaria y combustible y los asteroides metales. De todas formas, en Marte no escasea el metal. Es como la Tierra pero sin explotar. Si acaso, podrían proporcionarle metales raros, como platino, iridio y tal.

TxemaryTxemary

Hola Dani,

Una duda me surge… . De tu texto (que es lo que siempre he leído): “A diferencia del HTV o la Dragon, la Cygnus es incapaz de llevar carga no presurizada”

Del manifiesto de carga que está unas líneas más abajo: “Carga no presurizada: 83 kg.”

¿WTF?

RuneRune

Deben de ser los cubesats que van de “polizones” en el módulo de servicio, probablemente en dispensadores custom (los cuatro que se van a lanzar cuando se desacople la Cygnus).

La Cygnus se supone que no lleva carga presurizada. Pero ríete tú de las modificaciones de vuelo a vuelo que hace Orbital. SpaceX puede que se lleve críticas por cambiar mucho sus diseños, pero los chicos de Orbital son famosos por no volar dos veces ningún diseño sin cambiarlo (exagerando un poco, que si no, no tiene gracia). Quiodicir, esta Cygnus tiene el módulo presurizado extra largo desarrollado para el Atlas V, ¿por qué no atornillar un dispensador de cubesats para aprovechar parte del exceso de prestaciones del lanzador?

TxemaryTxemary

Hola Rune,

No lo se, pero no me cuadra que sean los cubesats porque está en el manifiesto de carga DE la Cyngnus no del lanzador, por lo que no tendría mucho sentido.
Por peso, sí me cuadra porque 4 cubesats, 83 kg son más de 20 kg por cubesat… bueno podrían ser cubesats “rollizos”.

José LuisJosé Luis

Me llama la atención muchísimo lo lento que acelera al principio. Vale que lo del Vega tampoco es normal, pero no se, me da la sensación de que es muuuuy bajo y que incluso el del Falcon 9 es notablemente más elevado.
Será la costumbre de nunca bajar de 1.5 cuando juego al kerbal para evitar perdidas gravitacionales 😉

AstrofanAstrofan

Creo que algo tiene que ver que este Atlas no lleva aceleradores. Acabo de ver uno de un Atlas 541 y se nota que acelera más al principio.

PacouPacou

Hola,
¿Alguien sabe qué playa es esa que sale en el vídeo y desde donde se ven tan bien los lanzamientos del SLC-41? Ya que no me van a dejar ver lanzamientos de cerca como al gran Daniel, tal vez podría hacerlo desde esa playa…

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