Puesto en órbita el satélite militar ORS-5 para vigilar la órbita geoestacionaria (Minotaur IV)

El cohete Minotaur IV de la empresa Orbital ATK ha realizado por primera vez una misión desde Cabo Cañaveral. El pasado 26 de agosto de 2017 a las 06:04 UTC despegaba un Minotaur IV/Castor 38 desde la rampa SLC-46 de la Base Aérea de Cabo Cañaveral (Florida) con el satélite ORS-5 (SensorSat) de la USAF destinado a vigilar los movimientos de satélites situados en la órbita geoestacionaria desde la órbita baja. Este ha sido el 53º lanzamiento orbital de 2017 (el 49º exitoso) y el primero de un Minotaur este año. Además ha sido el sexto de un cohete Minotaur 4 desde 2010 (el cuarto orbital) y el 26º de un Minotaur en todas sus versiones. También ha sido la primera vez que un Minotaur IV vuela con una quinta etapa Orion 38, que ha sido empleada para efectuar la maniobra de cambio de plano orbital en órbita baja más importante de la que se tenga noticia. La etapa redujo la inclinación inicial de 28,4º a 0º (!), o sea, situó al ORS-5 en una órbita baja perfectamente ecuatorial. No olvidemos que las maniobras de cambio de plano son las más costosas desde el punto de vista energético.

Lanzamiento del ORS-5 (Orbital ATK/Ben Cooper).
Lanzamiento del ORS-5 (Orbital ATK/Ben Cooper).

Con este lanzamiento ya son cuatro los centros espaciales desde los que ha despegado el Minotaur en su historia: la Base Aérea de Vandenberg (California), el espaciopuerto MARS (Wallops Island, Virginia), el Pacific Spaceport Complex (antes conocido como Kodiak Launch Complex, en Alaska) y, ahora, la Base Aérea de Cabo Cañaveral. La rampa SLC-46 no se usaba para un lanzamiento desde 1999. Junto con el ORS-5 se pusieron en órbita tres pequeños cubesats militares: el DHFR (DARPA High Frequency Receiver experiment), de 3 kg, y dos satélites Prometheus 2, desarrollados por el laboratorio militar de Los Álamos y de 2 kg cada uno.

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Emblema de la misión (Orbital ATK).

ORS-5

El ORS-5 (Operationally Responsive Space 5), también conocido como SensorSat, es un pequeño satélite militar de 140 kg construido por el Lincoln Laboratory del MIT (Massachusetts Institute of Technology) para la fuerza aérea estadounidense (USAF). El objetivo declarado del ORS-5 es observar la órbita geoestacionaria (GEO, a 36.000 kilómetros de altura) desde la órbita baja (LEO) con el fin de controlar los movimientos de satélites. Para ello estará situado en una órbita baja ecuatorial y 600 kilómetros de altura. La quinta etapa adicional Castor 38 usada en el lanzamiento ha sido usada precisamente para cambiar de plano la órbita del ORS-5 y reducir su inclinación a 0º. Las dimensiones del satélite son de 1,5 x 0,7 metros.

ORS-5 (Orbital ATK).
ORS-5 (Orbital ATK).

Recordemos que Estados Unidos mantiene en la órbita geoestacionaria una importante flota de satélites militares, desde satélites de comunicación hasta satélites de alerta temprana, pasando por satélites de vigilancia electrónica como los enormes Orion. En los últimos años la USAF ha mostrado su preocupación por la vulnerabilidad de estos satélites, una preocupación acrecentada tras las misteriosas maniobras del satélite ruso Olimp-K. Por otro lado, EE UU también mantiene el programa GSSAP para espiar (¿e interceptar?) directamente satélites enemigos situados en GEO. El programa de bajo coste ORS-5 ha salido por 85,5 millones de dólares, de los cuales 49 millones corresponden al satélite.

Emblema de la misión ORS-5 (Orbital ATK).
Emblema de la misión ORS-5 (Orbital ATK).

La USAF espera lanzar a partir de 2021 un satélite con la misma función que el ORS-5, pero más capaz y complejo, que siga los pasos del programa SBSS (Space-Based Space Surveillance). El SBSS-1, aún operativo, fue lanzado en 2010 para controlar GEO y tuvo un coste de 800 millones de dólares. Su alto coste obligó a posponer el lanzamiento de otro satélite que lo sustituyese, de ahí que la USAF decidiese construir el ORS-5 para que sirva como remplazo hasta que esté listo un SBSS de nueva generación.

Detalle de la óptica del ORS-5 (Orbital ATK).
Detalle de la óptica del ORS-5 (Orbital ATK).

Cohete Minotaur IV

El Minotaur IV es un lanzador de cuatro etapas de combustible sólido construido por Orbital ATK capaz de situar 678 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). En este lanzamiento se ha añadido una quinta etapa Castor 38, idéntica a la cuarta etapa, para cambiar el plano de la órbita de 28º a 0º. No obstante, Orbital ATK ha mantenido el nombre de Minotaur IV para esta versión. Las tres primeras etapas del Minotaur IV y el Minotaur V son en realidad el misil intercontinental (ICBM) LGM-118 Peacekeeper (MX). El Peacekeeper, de tres etapas de combustible sólido, fue el ICBM más avanzado de los EEUU hasta su retirada en 2005 de acuerdo con los tratados START-II de desarme nuclear con Rusia. Voló por primera vez en 1983 y entró en servicio en 1986. Tenía capacidad para transportar diez vehículos de reentrada maniobrables MIRV Mk. 21, cada uno con una cabeza termonuclear W87 de 475 kilotones. Se construyeron un total de 114 misiles, de los cuales 51 fueron lanzadas en pruebas (con dos fallos). El uso del Peacekeeper como lanzadores espaciales permite cumplir con los tratados de desarme al mismo tiempo que se aprovecha la capacidad de carga de los misiles sobrantes. EE UU cuenta con unos 180 misiles Peacekeeper, pero no todos pueden ser usados en misiones espaciales. Rusia también mantiene operativos dos misiles reconvertidos a lanzadores espaciales: el Dnepr, basado en el ICBM R-36M2 Voevoda, y el Rokot, basado en el UR-100N .

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Minotaur IV con la configuración de este lanzamiento (Orbital ATK).
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Cohete Minotaur IV (Orbital ATK).

La primera etapa del Minotaur IV es la TU-903 o SR-118 y tiene unas dimensiones de 2,33 x 8,48 metros, una masa de 48960 kg y un empuje de 2204,5 kN. Funciona durante 56 segundos y ha sido fabricada por Orbital ATK (antes ATK Launch Systems Group). La segunda etapa SR-119 funciona durante 58 segundos, ha sido diseñada por Aerojet Rocketdyne y tiene un motor con un empuje de 1223 kN. La tercera etapa se denomina SR-120, desarrolla 289 kN y funciona durante 72 segundos. La cuarta etapa puede ser una Orion 38 o una Star 48BV. En este lanzamiento la cuarta y la quinta etapa han sido dos Orion 38. Esta etapa tiene una masa de 893 kg y un empuje de 34,31 kN, mientras que sus dimensiones son de 2,08 metros de largo y 0,97 metros de diámetro.

 (Orbital ATK).
Versión del Minotaur IV usada en este lanzamiento (Orbital ATK).
 (Orbital ATK).
Capacidad de carga del Minotaur IV (Orbital ATK).
 (Orbital ATK).
Etapa Castor 38 (Orbital ATK).
 (Orbital ATK).
Conexión de la Castor 38 con el lanzador (Orbital ATK).
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Cofia del Minotaur IV (Orbital ATK).
 (Orbital ATK).
Familia de lanzadores Minotaur (Orbital ATK).
 (Orbital ATK).
Familia Minotaur (Orbital ATK).

 (Orbital ATK).
Etapas en el montaje del lanzador (Orbital ATK).
 (Orbital ATK).
Centros de lanzamiento del Minotaur IV (Orbital ATK).
 (Orbital ATK).
Azimuts de lanzamiento (Orbital ATK).
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Fases del lanzamiento de esta misión (Orbital ATK).

Preparación del satélite:

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Integración del cohete en la rampa:

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Lanzamiento:

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7 Comentarios

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anónimoanónimo

Haciendo las cuentas de la vieja, 85,5 – 49 = 36,5. El lanzamiento del Minotaur IV es más caro que el de un cohete Vega.

Además, el cohete Vega es más potente y la última etapa puede reiniciarse varias veces pudiendo hacer varios cambios de inclinación o de órbita.

KiKi

Buenas!
Lo del cambio de plano me ha recordado que tengo que mandar un sat en el kerbal a órbita polar de Marte xD
La verdad es que ultiamente estoy leyendo un poco sobre optimización del deltaV en los cambios de maniobra (hacia otros cuerpos, en el kerbal) para aprovechar bien el efecto Oberth, debe ser curioso el diseño real del perfil de encendido de los cohetes según el tipo de propulsión (por el tema de la relación peso-empuje, y su relación al quemado en el periapside, además del ISP) y número de encendidos posibles de los motores, menuda movida para elegir el perfil de la misión (contando luego su relación al uso de asistencias gravitatorias, tipos de transferencia, etc) es para que te explote la cabeza xD

Sobre el post en sí, se echa de menos el antiguo espíritu conspiranoico de la guerra fría, ?podrían haberlo anunciado simplemente el satélite como detector de NEOS en general? Hubiera sido un mejor uso, la verdad

Saludos!

Anon1Anon1

Vaya tela insertar con precisión un satélite con propulsión sólida. No sé hasta que punto el combustible del propio satélite habrá contribuido.

El tema del lanzador ¿se lo compran al estado y luego lo modifican o cómo va?

RuneRune

Ni es la primera vez, ni será la última, ni es especialmente difícil. Los motores de combustible sólido son una pieza de ingeniería tan de precisión como los líquidos (o más). Aparte, hay trucos para apagarlos, para conseguir empuje vectorial, e incluso para usar un mismo motor a través de varias toberas diferentes, estilo RCS. En este caso, me imagino que la Orion 38 tiene un sistema para cortar el empuje, probablemente una carga explosiva que la abre y despresuriza la ‘cámara de combustión’, cuando el software de guiado dice que ha llegado a la órbita correcta.

JoseJose

Lo del empuje vectorial esta claro que si.
Pero lo de trucos explicalo , ¿apagar un motor que lleva el combustible y oxidante? , y después ¿lo reinicias?.

Fernando GeneraleFernando Generale

Yo quiero saber cuando despegará el Minotauro VI y que capacidad tendrá??

JORGE URQUIAGAJORGE URQUIAGA

Estimado Daniel.
Espero que en un futuro próximo consideres dedicar alguno de tus muy interesantes blogs para destacar a los especialistas que desarrollan la tecnología de los cohetes y no solamente de los que han sido o son sus jefes como: von Braun, Korolev, Musk, Brandon; a los especialistas chinos, japoneses, franceses, españoles, indúes, americanos de empresas más pequeñas, y de otros países.
Los campos del conocimiento y la tecnología que requieren personal altamente calificado van desde: la hidráulica, la termodinámica, cálculo estructural, química, ciencia de los materiales, diseño estructural, electrónica y computación, control de vuelo, mecánica celeste, técnicas de fabricación y supervisión y otras muchas áreas del conocimiento involucradas en el desarrollo y puesta a punto de la tecnología. Muy poco se conoce de estos científicos y técnicos que hacen posible alcanzar uno de los logros más espectaculares del hombre, ir al espacio exterior y es en este mismo sentido por el que tu blog toca uno de los más importantes logros de la humanidad.
Por ello sería interesante conocer quien está atrás de desarrollo científico y tecnológico y aspectos como la supuesta “venta” de tecnología de motores rusos a Corea del Norte y otros países.
Te mando un cordial saludo y mis felicitaciones por los años que llevas preparando las notas y reportajes que nos haces llegar.

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