Puesto en órbita el satélite de la NASA TDRS 13 (Atlas V 401)

El 18 de agosto de 2017 a las 12:29 UTC la empresa ULA (United Launch Alliance) lanzó un cohete Atlas V 401 en la misión AV-074 desde la rampa SLC-41 de la Base Aérea de Cabo Cañaveral con el satélite de comunicaciones de la NASA TDRS 13 (TDRS M). La órbita inicial fue de 183 x 25.670 kilómetros de altura y 26,2º de inclinación. Este ha sido el 50º lanzamiento orbital de 2017 (el 46º exitoso) y el cuarto de un Atlas V este año. También ha sido el 72º lanzamiento de un Atlas V desde su introducción en 2002 —el 71º exitoso— y el 37º de la versión 401 (la menos potente). Además ha sido el 143º lanzamiento de un cohete Atlas y el 120º de la empresa ULA. El lanzamiento estaba originalmente previsto para el 3 de agosto, pero tuvo que ser pospuesto por culpa de un accidente en el cual resultó dañada una antena de banda S.

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Lanzamiento del TDRS-M (13) (ULA).

TDRS 13 (TDRS M)

El TDRS M (Tracking and Data Relay Satellite M), denominado TDRS 13 una vez en órbita, es un satélite geoestacionario de comunicaciones de 3.454 kg construido por Boeing Space Systems para la NASA usando el bus BSS-601HP. Tiene una envergadura de 8,36 metros con los dos paneles solares desplegados, los cuales pueden generar entre 3.220 y 2.850 vatios de potencia eléctrica y un motor de apogeo R-4D-11-300. El TDRS M es el tercer y último ejemplar de la tercera generación de satélites del sistema TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System). La vida útil del TDRS M se estima en 15 años y ha costado 408 millones de dólares. Originalmente su lanzamiento estaba previsto para 2015.

Satélite TDRS de tercera generación (NASA/ULA).
Satélite TDRS de tercera generación (NASA/ULA).

El sistema TDRSS, también denominado NASA Space Network, permite la comunicación continua con satélites civiles situados en la órbita baja, incluyendo la estación espacial internacional y el telescopio Hubble. No obstante, se sabe que la agencia militar NRO también ha usado o usa en la actualidad estos satélites para transmitir datos de sus satélites espías. El sistema TDRSS consta de un mínimo de tres satélites operativos situados en la órbita geoestacionaria separados 120º entre sí, además de dos estaciones terrestres, una situada en White Sands (Nuevo México) y otra en la isla de Guam (océano Pacífico). Los TDRS K/L/M de nueva generación cuentan con varias antenas para asegurar la comunicación con vehículos en órbita baja:

  • Antenas de acceso múltiple: antenas en banda S situadas en el cuerpo central del satélite que permiten recibir señales con hasta cinco naves de manera simultánea, aunque sólo se puede emitir hacia una a la vez.
  • Dos antenas principales: dos grandes antenas parabólicas de 4,57 metros de diámetro permiten mantener las comunicaciones en banda S con satélites dotados de antenas de baja ganancia, como la ISS y el Hubble. Estas mismas antenas pueden servir para transmitir datos y vídeo en alta resolución en banda Ku o para transmitir datos a 800 Mbps en banda Ka.
  • Antena parabólica para comunicaciones con las estaciones terrestres.
TDRS-M (ULA).
TDRS-M (ULA).
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Partes de un TDRS de la tercera generación (NASA).
Antenas del TDRS M (Boeing).
Antenas del TDRS M (Boeing).
Otra vista de las antenas (ULA).
Otra vista de las antenas (ULA).

El programa TDRSS nació en 1973 y el primer satélite TDRS fue lanzado en 1983 durante la misión STS-6 Challenger. La primera generación de TDRS (TDRS-F) fue diseñada por la empresa TRW y se construyeron siete ejemplares (F-1 a F-7) para ser lanzados por el transbordador espacial (el TDRS 2/TDRS B se perdió en el accidente del Challenger de 1986). La segunda generación (TDRS 8, 9 y 10 ) fue construida por Hughes y Boeing. Los tres ejemplares fueron lanzados entre 2000 y 2002. El contrato para construir la tercera generación de TDRS fue firmado por Boeing en 2007 con la NASA. Bajo este contrato se han lanzado los TDRS K (TDRS 11) en 2013, TDRS L (TDRS 12) en 2014 y TDRS M (TDRS 13) en 2017. Actualmente siguen activos ocho TDRS (los TDRS 1 a TDRS 4 ya no funcionan), aunque solamente se usan cuatro: el TDRS 7 (en la posición 275º oeste, sobre el Océano Índico), TDRS 8 (271º oeste), TDRS 9 (41º oeste, sobre Brasil), el TDRS 10 (174º oeste, sobre el Pacífico) y el TDRS 11 (también sobre el Pacífico). La cuarta generación de TDRS, si es aprobada, incluirá comunicaciones mediante láser.

Evolución del sistema TDRS (NASA).
Evolución del sistema TDRS (NASA).
TDRSS SUCCESSES
Satélite TDRS de primera generación (NASA).
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Satélite TDRS de segunda generación (NASA).
Emblema de la misión (NASA).
Emblema de la misión (NASA).

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).
Imagen 15
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).
Imagen 16
Mapa de Cabo Cañaveral (ULA).
Captura de pantalla 2014-10-31 a la(s) 22.44.21
Complejo de lanzamiento SLC-41 (ULA).
Captura de pantalla 2014-10-31 a la(s) 22.44.36
Secuencia de integración de los elementos del lanzamiento (ULA).
Fases del lanzamiento (ULA).
Fases del lanzamiento (ULA).
Trayectoria inicial (ULA).
Trayectoria inicial (ULA).
Primeras órbitas (ULA).
Primeras órbitas (ULA).

Llegada del satélite:

TDRS-M Arrival TDRS-M Spacecraft Arrival

Llegada del lanzador a bordo del buque Mariner:

TDRS-M Atlas V Booster and Centaur Stages Offload, Booster Trans TDRS-M Atlas V Booster and Centaur Stages Offload, Booster Trans

Integración de la primera etapa:

TDRS-M Atlas V Booster and Centaur Stages Offload, Booster Trans

TDRS-M Atlas V First Stage Booster Lift to Vertical on Stand (LV

TDRS-M Atlas V First Stage Booster Lift to Vertical on Stand (LV TDRS-M Atlas V First Stage Booster Lift to Vertical on Stand (LV TDRS-M Atlas V First Stage Booster Lift to Vertical on Stand (LV

TDRS-M Atlas V First Stage Booster Lift to Vertical on Stand (LV

Integración de la segunda etapa Centaur:

TDRS-M Atlas V Booster and Centaur Stages Offload, Booster Trans TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Transport from DOC to VIF TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Transport from DOC to VIF TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Transport from DOC to VIF

TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Transport from DOC to VIF TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Off-Site Vertical Integratio

TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Off-Site Vertical Integratio TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Off-Site Vertical Integratio TDRS-M Atlas V Second Stage Centaur Off-Site Vertical Integratio

Inserción en la cofia:

TDRS-M Spacecraft Processing at Astrotech

TDRS-M Encapsulation TDRS-M Encapsulation TDRS-M Encapsulation TDRS-M Encapsulation TDRS-M Encapsulation

Integración de la carga útil:

TDRS-M Spacecraft Lift & Mate TDRS-M Spacecraft Lift & Mate TDRS-M Spacecraft Lift & Mate TDRS-M Spacecraft Lift & Mate

El cohete en la rampa:

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TDRS-M Atlas V Rollout from VIF to Pad 41 TDRS-M Atlas V Rollout from VIF to Pad 41 TDRS-M Atlas V Rollout from VIF to Pad 41 TDRS-M Atlas V Rollout from VIF to Pad 41

TDRS-M Atlas V Rollout from VIF to Pad 41 TDRS-M Atlas V Rollout from VIF to Pad 41

Lanzamiento:

TDRS-M TDRS-M 2


17 Comentarios

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elysiumelysium

“Además ha sido el 143º lanzamiento de un cohete Atlas y el 120º de la empresa ULA”
Una pregunta: es una simple errata o los Atlas eran antes construidos por otro fabricante? Disculpen la ignorancia

Fernando GeneraleFernando Generale

Vaya gilinpollas de la NASA les sería más barato lanzarlo con el Falcón 9 pero hay ellos dándole de comer al monopolios de ULA

TxemaryTxemary

Si SpaceX es la competencia… ¿cómo puede ser ULA un monopolio? La NASA ya utiliza a SpaceX para muchas cosas, no está mal que diversifique tecnologías y fabricantes.

PacoPaco

Precisamente quizás lo que buscan es que no exista un monopolio y por eso lanzan con ULA y con SpaceX.

A ver si lo pillo, ¿te quejas de un supuesto monopolio de ULA y pides uno para SpaceX?

elysiumelysium

Muchas gracias por la aclaración Daniel, no tenía ni idea la verdad. Como siempre, un placer leer tus excepcionales entradas

José Benigno CastroJosé Benigno Castro

En la nota dice el 72º lanzamiento del Atlas V y el 71º exitoso. Quisiera saber cuando fue el fallo de ese
Atlas y la naturaleza del fallo. Gracias

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Creo que Daniel se refiere al fallo parcial de 2007.

El Atlas V ha tenido dos fallos parciales, aunque ULA no los considera tales. Uno en el vuelo 10, en 2007, cuando la etapa Centaur se apagó prematuramente y no dejó su carga útil (NRO L-30) en la órbita prevista [ver: https://www.nasaspaceflight.com/2007...rong-orbit/, y otro el año pasado, en el vuelo 62, cuando la primera etapa se apagó antes de tiempo, aunque este fallo fue compensado con éxito por la etapa superior.

RD-191RD-191

Siempre es impresionante ver en funcionamiento de los motores Kerolox RD-180 Rusos. No queda mucho para que sean sustituidos (por motivos de seguridad nacional). Es impresonante la potencia la fiabilidad y la versatilidad de estos motores de ciclo cerrado.

Martínez el FachaMartínez el Facha

Sí, es potente, eficiente, fiable y barato; una combinación casi imposible.
Rusia tiene un catálogo de motores impresionante, con cualquier propelente y cualquier ciclo.

Respecto al fallo del Atlas, he leído que lleva más de 60 lanzamientos seguidos con éxito, por lo que el vuelo fallido debe ser el 10 en 2007 como dice Gabriel Domínguez más arriba.

RD-191RD-191

Se ha notado mucho la intermitente inversión aeronáutica Rusa.Los problemas con el control de calidad de Protón que han tenido mucho tiempo este brutal y tóxico cohete hipergólico en tierra. El lento desarrollo de Angara (y sus motores RD-191 Kerolox de ciclo cerrado derivados del RD-171, RD-170 y RD-180). Los problemas políticos con Ucrania. Que han dejado el Zenith en Tierra (con motores RD-171). lo único que ha mantenido a Rusia “a flote” ha sido El Soyuz y su acuerdo con Arianespace. Que está inyectando dinerito en la maltrecha maquinaria espacial rusa. Un país que está sufriendo los bajos precios del petróleo.

RauwkostRauwkost

En el despegue los gases de escape son expulsados formando un chorro estrecho, en cambio cuando esta a gran altura se ensancha además de cambiar de color. A que se debe esto?

Daniel Marín

A la presión atmosférica. Por eso las toberas de las etapas que operan en el vacío son distintas (más grandes) que las de los motores que se encienden a nivel del mar.

RD-191RD-191

Y añadir (que no te corrijo) Daniel Marín … Muchos muchos años quiero leerte y deleitarme con tu blog… Permítame que añada a tu contestación (para enriquecer y no para corregir). Que cuando despega los motores Kerolox RD-180 están al 100% de la potencia disponible. Luego se baja su potencia un porcentaje determinado en el punto Max-Q o de máxima carga aerodinámica porque sino por la presión atmosférica se desintegraría el vehículo a velocidad hipersónica (siendo de aleacion). Y luego vuelven a acelerar al 100% de la potencia y es cuando vemos (unido a la menor presión atmosférica) que se aumenta la estela a lo “bestia”. Lo mismo pasa en casi todos los cohetes que pueden regular la potencia de sus motores. Un abrazo Daniel. Muchos. Muchos años nos has dado de alegrías y queremos mas !!!!

DavidDavid

Se menciona que los dos primeros satélites de la serie fueron puestos en órbita por el transbordador. Hasta que altura podía llegar el transbordador? Como llegaban hasta su órbita? Con sus propios motores o con una etapa extra?

KachivachenkoKachivachenko

La órbita común del transbordador solía ser 300 – 350 Km. Efectivamente como dice Fernando Generale se usaba un cohete de combustible sólido de dos etapas llamado IUS ( Inertial Upper Stage) En el vídeo que enlazo puede verse la versión mas poderosa con tres etapas sólidas lanzado la sonda Ulysses:
https://www.youtube.com/watch?v=bqmYWgivsHw

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