Lanzamiento y acoplamiento de la Soyuz MS-06

El 12 de septiembre de 2017 a las 21:17 UTC despegó la nave tripulada Soyuz MS-06 (11F732 Nº 734, 52S según la NASA) mediante un cohete Soyuz-FG desde la Rampa Número 5 (PU-5 o 17P32-5, Gagarinski Start o ‘Rampa de Gagarin’) del Área 1 del Cosmódromo de Baikonur. La tripulación estaba formada en esta ocasión por Alexander Misurkin (Roscosmos), Mark Vande Hei (NASA) y Joe Acaba (NASA). La Soyuz se acopló con el módulo Poisk (MIM-2) de la estación espacial internacional cuatro órbitas y seis horas después (a las 02:55 UTC). Los tres cosmonautas abrieron la escotilla de la nave a las 05:08 UTC y pasaron al interior de la estación, donde ya estaban Serguéi Ryazansky, Randy Bresnik y Paolo Nespoli, como miembros de la Expedición 53.

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Despegue de la Soyuz MS-06 (NASA).

Este ha sido el 57º lanzamiento orbital de 2017 (el 52º exitoso) y el décimo de un Soyuz en 2017. También ha sido el 51º lanzamiento de un cohete Soyuz-FG en total. La Soyuz MS-06 es la 135ª misión tripulada de una nave Soyuz y el tercer lanzamiento tripulado de 2017. La órbita inicial fue de 192 x 240 kilómetros y 51,6º de inclinación. La tripulación de reserva estaba formada por Alexander Skvortsov, Scott Tingle y Shannon Walker.

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Tripulación de la Soyuz MS-06 (www.sputnik87.wordpress.com).
Acoplamiento de la MS-06 con la ISS (NASA).
Acoplamiento de la MS-06 con la ISS (NASA).

Se trata de la segunda misión del comandante Alexánder Alexándrovich Misurkin (1977), quien ya fue al espacio en la Soyuz TMA-08M en 2013. Durante su primera misión estuvo 166 días en órbita y realizó tres paseos espaciales. Para Joseph Acaba este es su tercer vuelo tras la misión STS-119 Discovery en 2009 y la Soyuz TMA-04M en 2012. Durante esta última misión estuvo 129 días en el espacio. También realizó una actividad extravehicular en la STS-119. Para Mark Vande Hei este es su primer vuelo. Los tres pasarán 177 días en el espacio como miembros de las Expediciones 53 y 54 y su regreso está previsto para el 26 de febrero. Durante su estancia deben supervisar el acoplamiento de dos naves Dragon de SpaceX, dos Progress rusas y una Cygnus de Orbital ATK, además de realizar tres paseos espaciales. Debido a la reducción de la tripulación llevada a cabo por Roscosmos, solo habrá dos cosmonautas rusos a bordo de la estación en vez de los tres habituales.

Emblema de la Soyuz MS-06 (Roscosmos).
Emblema de la Soyuz MS-06 (Roscosmos).
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Miembros de la Expedición 53 de la ISS (NASA).
Naves actualmente acopladas a la ISS (NASA).
Naves actualmente acopladas a la ISS (NASA).

Soyuz MS-06

La serie Soyuz MS (‘unión’-‘sistema modernizado’) es la última versión de la nave Soyuz, en servicio desde 1967. Tiene 7200 kg de masa y una longitud de 7,48 metros, con un diámetro máximo de 2,72 metros y una envergadura con los paneles desplegados de 10,7 metros. Su capacidad es de tres cosmonautas y posee un volumen habitable de nueve metros cúbicos. Ha sido construida por la empresa RKK Energía de Moscú y actualmente es, junto la Shenzhou china, la única nave tripulada en servicio en todo el mundo. También es la única nave tripulada capaz de acceder a la ISS hasta la entrada en servicio el año que viene de las naves estadounidenses Dragon 2 y Starliner.

Nave Soyuz (ESA).
Nave Soyuz (ESA).
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Elelentos de la Soyuz (ESA).
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Nave Soyuz TMA (ESA).

La Soyuz está dividida en tres módulos:

  • Módulo orbital o de vivienda (BO, Бытовой Отсек): tiene una masa de 1300 kg y unas dimensiones de 2,98 x 2,26 metros, con un volumen habitable de 5 metros cúbicos. Tiene una única ventanilla frontal que antes se empleaba durante los acoplamientos. Dispone de dos escotillas, una lateral que se emplea en la rampa de lanzamiento para el acceso de la tripulación a la nave y otra frontal de 80 cm. Está conectado al SA mediante 12 pernos explosivos. Sobre esta escotilla frontal está instalado el sistema de acoplamiento desmontable. La escotilla está rodeada por un anillo de acoplamiento con conexiones eléctricas e hidráulicas con la ISS. En su interior se almacenan los víveres para los dos días de viaje hasta la ISS, además de contar con sistemas de soporte vital similares a los del SA. En el exterior del BO se localizan las antenas de radar del sistema de acoplamiento automático Kurs.

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  • Módulo de descenso (SA, Спускаемый Аппарат): tiene una masa de 2900 kg y unas dimensiones de 2,24 x 2,17 metros, con un volumen habitable de 3,5 metros cúbicos. En su interior pueden viajar hasta un máximo de tres cosmonautas durante el lanzamiento y la reentrada. Está dotado de un escudo térmico de ablación que se separa antes del aterrizaje y es la única parte de la nave que regresa a al Tierra. Se conecta con el BO mediante una escotilla de 80 centímetros de diámetro. Dispone de dos ventanillas y un periscopio para facilitar las maniobras de acoplamiento. Para poder maniobrar durante la reentrada y reducir la deceleración, dispone de ocho pequeños propulsores de 10 kgf de peróxido de hidrógeno. Tiene dos paracaídas, uno principal y otro de reserva, cada uno de ellos compuesto a su vez por cuatro cúpulas (dos paracaídas pilotos, uno de frenado y otro principal). En su base hay seis pequeños cohetes de combustible sólido (DMP) que frenan el descenso. Es capaz de amerizar en caso de emergencia.

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  • Módulo de servicio o de propulsión (PAO, Приборно-Агрегатный Отсек): tiene unas dimensiones de 2,26 x 2,15 metros y 2600 kg. A su vez está dividido en tres partes. Primero tenemos el módulo intermedio o PKhO (переходной отсек, ПхО), una sección no presurizada que une el PAO con el SA por 10 puntos (cinco con pernos explosivos) y donde se encuentran algunos motores de maniobra. Una sección de instrumentación presurizada, PO (приборный отсек, ПО) donde se encuentra la aviónica de la nave, incluyendo el ordenador central. Por último está la sección de propulsión (AO, агрегатный отсек) donde se encuentran los tanques de combustible hipergólico (900 kg de UDMH y tetróxido de nitrógeno), el motor principal, las baterías, los paneles solares (con un área de 10 m² y una envergadura de 10,6 m) y el radiador de 8 m². El motor principal es parte del sistema SKD, que a su vez pertenece al sistema KTDU (o KDU, Комбинированная Двигательная Установка, КДУ, “Instalación Propulsora Combinada”). El motor recibe la denominación de KTDU-80 y tiene un empuje de 316 kgf. Este motor se puede encender un total de 40 veces con una Delta-V total de 390 m/s. Además del KTDU, el PAO incluye 16 motores DPO-B de 13,3 kgf y 12 DPO-M de 2,7 kgf para control de actitud del vehículo.

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Traje Sokol-KV2 (RKK Energía).

La Soyuz MS incorpora varias modificaciones con respecto a las anteriores Soyuz TMA-M, aunque algunas ya se han puesto en servicio en vuelos anteriores. Las modificaciones incluyen el sistema ASN-K que usa el sistema de posicionamiento GLONASS (y GPS si es necesario) para ayudar a las tareas de navegación de la nave. También destaca el empleo del sistema EKTS de telemetría, que incluye el sistema Kvant-V, que hará uso de los satélites de retransmisión del sistema Luch-5 situados en órbita geoestacionaria para enviar y recibir datos desde el 70% de la órbita aproximadamente. Este sistema, equivalente al TDRSS de la NASA, permite ampliar la limitada cobertura de las estaciones de tierra rusas hasta el 83% del tiempo.

Modificaciones de la Soyuz MS (www.sputnik87.wordpress.com).
Modificaciones de la Soyuz MS (www.sputnik87.wordpress.com).

El sistema de acoplamiento mediante radar Kurs-A ha sido sustituido por el nuevo Kurs-NA. La antena giratoria 2AO-VKA y tres antenas AKR-VKA del Kurs-A han sido reemplazadas por la nueva antena AO-753A. La antena 2ASF1-M-VKA, la más llamativa al estar situada en un mástil sobre el módulo orbital (BO), sigue estando presente. Otras mejoras son los nuevos sensores de velocidad angular BDUS-3A, nuevos faros SFOK con LED, nuevas capas de material protector externo contra micrometeoros y un nuevo sistema digital que sustituye al sistema de televisión analógico Kliost. Las Soyuz MS llevan además nuevos paneles solares más eficientes con 1,1 metros cuadrados de superficie adicional, una quinta batería (906V) de 155 Amperios-hora en el módulo PAO, el nuevo grabador de datos de vuelo (‘caja negra’) reutilizable SZI-M y también se ha cambiado la distribución de los propulsores de maniobra DPO.

Versiones de naves Soyuz:

  • Soyuz 7K-OK (11F615): primera versión tripulada de las Soyuz de 6,6 toneladas para vuelos orbitales en solitario o acoplamientos mutuos. Fueron lanzadas 16 veces, en 8 ocasiones con tripulación (Soyuz 1-9), incluida la primera y fatídica misión Soyuz 1. Incorporaban un sistema de atraque entre naves, pero no un túnel de conexión. Esto obligaba a realizar una EVA para pasar de un vehículo a otro (Soyuz 4 y 5). Podía transportar a tres cosmonautas sin trajes de presión (1964-1970).
  • Soyuz 7K-T (11F615A8): versión de la Soyuz para misiones a las estaciones Salyut. La primera versión, para la Salyut 1, incluía paneles solares y podía transportar a tres cosmonautas sin trajes de presión. Tenía una masa de 6800 kg y una longitud de 7,5 metros. La siguiente versión, para misiones a la Salyut 4 y Salyut 6 introducida tras el accidente de la Soyuz 11, carecía de paneles solares y sólo tenía capacidad para dos cosmonautas con trajes de presión Sokol-KV. Su masa era de 6700 kg y su longitud de 7,5 metros (1973-1981). Se lanzaron 26 Soyuz 11F615A8.
  • Soyuz 7K-T (11F615A9): versión de la 7K-T para las estaciones militares Almaz Salyut 3 y Salyut 5. Masa: 6700 kg. Se lanzaron 7 unidades.
  • Soyuz 7K-TM (11F615A12): versión de la 7K-T desarrollada para el programa Apolo-Soyuz con paneles solares. Masa: 6550 kg (1974-1976). Se lanzaron un total de 5 unidades.
  • Soyuz T / 7K-ST (11F732): versión completamente remodelada de la Soyuz para misiones a la Salyut 6 y Salyut 7. Tenía paneles solares y capacidad para tres cosmonautas con el traje de presión Sokol-KV2. Entre otras modificaciones, presentaba nuevo sistema de propulsión, nuevo paracaídas y ordenador. A diferencia de las 7K-OK, 7K-TM y 7K-T -que presentaban una superficie exterior de color verde-, las cubiertas térmicas exteriores son de color gris oscuro. Masa: 6900 kg. Longitud: 6,98 metros (1978-1986). Se lanzaron 20 unidades.
  • Soyuz TM (11F732): versión para vuelos a la Mir y la ISS. Hacía uso del nuevo sistema de acoplamiento automático Kurs en vez del voluminoso Iglá, así como nueva aviónica y paracaídas. Masa: 7000 kg. Longitud: 6,98 metros (1986-2002). Se lanzaron 34 unidades.
  • Soyuz TMA (11F732A17): modificación de la Soyuz TM financiada por la NASA para ampliar el rango de alturas permitidas a los tripulantes. También tenía un panel de control digital completamente nuevo (2002-2011). Se lanzaron 22 unidades.
  • Soyuz TMA-M (11F732A47): modificación de la Soyuz TMA con un nuevo ordenador TsVM-101 en vez del Argon-16 y telemetría digital (2010-2016). Se lanzaron 20 unidades.
  • Soyuz MS (11F732A48): última versión de la Soyuz con sistemas mejorados introducida en 2016.

Secuencia del lanzamiento de un cohete Soyuz-FG:

El cohete Soyuz-FG (11A511U-FG) es un cohete de tres etapas basado en el Soyuz-U y fabricado por RKTs Progress en la ciudad de Samara. Esta versión del mítico Semyorka fue introducido en 2001. Tiene unas dimensiones de 49,5 x 10,3 m, una masa al lanzamiento de 305 t y una capacidad en LEO (200 km) de 7,13 toneladas. Quema queroseno (RP-1) y oxígeno líquido en todas sus etapas.

La primera etapa está formada por cuatro bloques aceleradores (Bloques B, V, G y D) de 19,6 x 2,68 m y 43,4 toneladas al lanzamiento que cuentan con motores de cuatro cámaras y dos vernier RD-107A (14D22, derivados de los RD-107). Cada RD-107A tiene un empuje de 838,5-1021,3 kN y un impulso específico de 263,3-320,2 s. La primera etapa funciona durante 118 s.

La segunda etapa o etapa central (Bloque A), de 27,1 x 2,95 m y 99,5 toneladas al lanzamiento, emplea un RD-108A (14D21, derivado del RD-108) con cuatro vernier. Este motor tiene un empuje de 792,48-990,18 kN y un Isp de 257,7-320,6 s. Funciona durante 288 s. La primera y la segunda etapa reciben la designación conjunta de 11S59.

La tercera etapa (Bloque I), de 6,7 x 2,66 m y 25,3 t, usa un RD-0110, con un empuje de 297,93 kN y 326 s de Isp. Funciona durante 250 s.

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Cohete Soyuz-FG (Paco Arnau).

Fases del lanzamiento:

  • T-6 horas: se instalan las baterías del cohete.
  • T-5:30 h: la comisión estatal autoriza el lanzamiento.
  • T-5:15 h: la tripulación llega al edificio MIK-KA (Área 254).
  • T-5 h: comienza la carga de queroseno en el Soyuz FG.
  • T-4:20 h: la tripulación comienza a vestirse con las escafandras Sokol KV2.
  • T-4 h: comienza la carga de oxígeno líquido en el cohete.
  • T-3:10 h: la tripulación es autorizada al lanzamiento por la comisión estatal en una ceremonia fuera del MIK-KA. T-3:05 h: la tripulación se traslada a la rampa de lanzamiento.
  • T-3 h: finalización de la carga de propergoles en el cohete.
  • T-2:35 h: la tripulación llega a la rampa.
  • T-2:30 h: la tripulación se introduce en la Soyuz a través del módulo orbital (BO).
  • T-2 h: la tripulación está ya sentada en el interior de la cápsula (SA). Se retira la tapa del filtro de hidróxido de litio para eliminar el dióxido de carbono. Se cierran las escotillas del BO y el SA.
  • T-1:45: pruebas de los equipos del SA. Comienza la ventilación de los trajes Sokol.
  • T-1:30 h: se comprueba la hermetización del módulo orbital de la Soyuz.
  • T-1 h: se activan los giróscopos del cohete.
  • T-45 minutos: se retiran las dos estructuras de servicio principales.
  • T-40 m: finalizan los chequeos de los sistemas de la nave. Se comprueba la presurización de los trajes Sokol.
  • T-30 m: se arma la torre de escape.
  • T-25 m: las torres de servicio completamente bajadas.
  • T-15 m: finaliza la comprobación de presurización de los trajes.
  • T-10 m: los giróscopos están listos. La tripulación activa los grabadores de vuelo.
  • T-7 m: finalización de las operaciones anteriores al lanzamiento.
  • T-6:15 m: se da la orden de listos para el lanzamiento y se activan los sistemas automáticos para el despegue.
  • T-6 m: todas las instalaciones están listas para el lanzamiento.
  • T-5:30 m: separación de las conexiones eléctricas e hidráulicas de la Soyuz (Сброс ШО объекта).
  • T-5 m: los sistemas del cohete y la nave pasan a control interno. Se activan los controles del comandante y la tripulación cierra los visores de los cascos. Se introduce la llave de lanzamiento en el búnker: orden kliuch na start (Ключ на старт). Comienza la secuencia automática de lanzamiento.
  • T-4:10 m: comienzo de la telemetría del cohete. Orden Protyazhka 1 (Протяжка 1).
  • T-4 m: se purga con nitrógeno las cámaras de combustión de la primera y segunda etapa del cohete (para evitar explosiones). Orden Produvka (Продувка).
  • T-3:15 m: purga con nitrógeno de los motores completada.
  • T-3:10 m: comienzo de la emisión de la telemetría de la Soyuz. Orden Protyazhka 2 (Протяжка 2).
  • T-2:30 m: comienza la presurización con nitrógeno de los tanques de combustible.
  • T-2:15 m: se cierran las válvulas de seguridad de los tanques de propergoles. Se finaliza el llenado de oxígeno líquido y nitrógeno. Orden Kliuch na drenazh (Ключ на дренаж).
  • T-1:25 m: los tanques se encuentran presurizados. Orden Nadduv (Наддув).
  • T-1 m: el cohete pasa a alimentarse de sus baterías y se separa la primera torre de umbilicales eléctricos e hidráulicos de la primera etapa. Orden Zemlyá-bort (Земля-борт).
  • T-40 s: se separa la torre de los umbilicales eléctricos de la tercera etapa.
  • T-20 s: se encienden todos los motores del cohete. Orden Pusk (Пуск, “lanzamiento”).
  • T-15 s: se separa la segunda torre de umbilicales conectados a la primera etapa.
  • T-10 s: las turbobombas de los motores giran a la máxima velocidad.
  • T-5 s: los motores de la primera etapa a máxima potencia.
  • T-0 s: se retiran las cuatro torres principales del “tulipán” que mantienen al cohete en su posición. Orden Kontakt Podyoma (Контакт подъёма).

Despegue

  • T+20 s: comienza la maniobra de cabeceo del cohete a 800 m de altura.
  • T+65 s: máxima presión dinámica (Q max), 11,1 km de altura y 455 m/s.
  • T+1:53,38 m: separación de la torre de escape.
  • T+1:57,8 m: separación de los cuatro bloques de la primera etapa (“cruz de Korolyov”). 41,5 km y 1560 m/s.
  • T+2:37,48 m: separación de la cofia.
  • T+4:47,30 m: separación de la segunda etapa a 170 km de altura y 21600 km/h.
  • T+4:57,05 m: separación de la sección trasera de la tercera etapa.
  • T+8:44,96 m: apagado de la tercera etapa.
  • T+8:48,26 m: separación de la Soyuz. Despliegue de las antenas y paneles solares. Traslado del control de la misión al TsUP, en la ciudad de Korolyov (afueras de Moscú).
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Fases del vuelo (Roscomos).
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Zonas de caída de las fases del Soyuz (Roscosmos).
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Zonas de caída del Soyuz (Roscosmos).
Fases en el lanzamiento (ESA).
Fases en el lanzamiento (ESA).

Maniobras de la Soyuz para llegar a la ISS:

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Las naves se fabrican en Moscú y son enviadas por ferrocarril hasta Baikonur. Allí son procesadas, cargadas de combustible y preparadas por el lanzamiento en el edificio MIK-KA de la empresa RKK Energía. Las naves Soyuz tripuladas solo pueden despegar desde las dos rampas del cohete Soyuz en Baikonur, la Rampa Número 5 (PU-5 o 17P32-5, Gagarinski Start o ‘Rampa de Gagarin’) del Área 1 y la Rampa Número 6 (PU-6/17P32-6) del Área 31. Actualmente las Soyuz solo emplean el lanzador Soyuz-FG.

Cosmódromo de Baikonur (ESA).
Partes del cosmódromo de Baikonur relativas a la misión de una Soyuz (ESA).

Entrenamiento en la Ciudad de las Estrellas (TsPK) de Moscú:

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La Soyuz MS-06 en el edificio MIK-KA de Baikonur:

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Unión de la Soyuz con el segmento PkhO que la conecta al lanzador:

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Inspección de la nave:

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Llegada a Baikonur de las tripulaciones:

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Primera visita de la tripulación a la nave:

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Inserción en la cofia:

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Segunda visita de las tripulaciones:

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Traslado de la Soyuz al edificio MIK-112:

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Integración con la torre de escape (SAS) y la tercera etapa (Bloque I):

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Integración con el resto del lanzador:

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Traslado a la rampa:

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Preparación de los cosmonautas días previos al despegue:

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La tripulación se pone las escafandras y se dirige a la rampa:

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Lanzamiento:

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Acoplamiento con la ISS:

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18 Comentarios

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Toni ParraToni Parra

Algunos dirán que es un utilitario…
Pero me sigue pareciendo un viaje increíble en una nave venerable.

Kapitán KirkKapitán Kirk

OT.

En el enlace de abajo están todas las ponencias de NAUKAS 2017 para los que no pudieron acudir en directo, incluída la de nuestro bienamado y gurú espacio-transtornado Oh Daniel. No os perdáis su charla y apoteósico final, digno del mejor de los Hnos. Marx jejeje :-)

Pude asistir ayer Sábado y fue todo un lujazo veros en el auditorio (sisisi el grande) con una gran entrada de gente. Mi enhorabuena.

http://www.eitb.eus/es/divulgacion/

LuisLuis

Mientras en SpaceX se dedican a probar trajes ridículos para misiones que se lanzarán en el año 3.000 d.c , otros siguen trabajando.

Trabajo bien hecho.

Jordi GJordi G

Mientras otros seguimos y admiramos todas las iniciativas para facilitar el acceso de la humanidad al espacio, otros idiotas siguen el tema como si se tratara de un partido de fútbol.
Piérdete de una vez, troll!

walkurtwalkurt

Que cansador eres luis. en cualquier cosas vas a mostrar tu costado Hater? ya sabemos que no te gusta spaceX y todo eso, cosa mala lo yanqui blabla…
ya se que dont feed the troll, pero si no es un personaje, es una pena opinando siempre lo mismo.

Mis disculpas Daniel, gracias por la entrada, es preciosa esa imagen con el “foso del cohete”, nunca la habia visto en ese plano.

DureroDurero

Nada que ver… Ya le gustaría a Luis, y ya nos gustaría a algunos el retorno de Stewie, pero se desvaneció en el ciber espacio.

Otto FigueroaOtto Figueroa

Wow!
No sé cómo Daniel complementa el post con tantas imágenes y videos; a mí me tomaría semanas hacer algo semejante y talvéz publicaría dos o tres cosas al mes cuando mucho. Qué tren de información el que ha agarrado Daniel!
Felicitaciones por alimentar nuestra sed de información en temas del espacio de una manera tan consistente. De hecho ya estamos mal acostumbrados cuando revisamos todos los días lo que hay de nuevo.
Con todo, hay muchos temas que imagino se quedan en el tintero esperando por si se abre alguna ventana para publicarlas. Y felicitaciones a todos los que aportan con comentarios serios y comparten links que complementan o amplían temas de interés.
Buen trabajo!!

FalconFalcon

Sensacional entrada.
La foto que más me ha sorprendido es la del pope bendiciendo la nave espacial. Cuanto menos, curiosa.
Gracias Daniel, por tu tiempo

FerFer

Lo mejor, la cara de cachondeo del Pope alias “el brochazos”. Lo reconozco: me tiene ganado para los restos.

BastianBastian

Gran entrada como siempre. Una consulta. ¿Se sabe algo del nuevo modulo que se quiere enviar a la ISS bajo la colaboracion de US y Rusia?

Saludos!

AuligAulig

Bueno, la Cassini habrá hecho unas 453.000 fotografías pero no llega a las tiene Daniel de la Soyuz.

:)

juanjuan

Hola daniel, podrías escribir un articulo sobre ese motor EMDrive que acaban de comprobar que funciona? Y si es cierto como dicen que puede permitirnos llegar a marte en mucho menos tiempo que con la tecnología actual

koruikorui

Una gozada las fotos.

¿Está Rusia preparando alguno de sus otros cosmódromos para lanzamientos tripulados? Me refiero a si están construyendo las infraestructuras asociadas, más allá de planes o intenciones.

Un saludo

Daniel Marín

Por ahora no. La nave Federatsia debía despegar desde Vostochni mediante un Angará A5, pero ahora se ha decidido usar un cohete Féniks desde Baikonur, así que habrá que modernizar las instalaciones del Zenit.

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