Lanzamiento de la nave de carga Cygnus AO-8 (Antares 230)

La empresa Orbital ATK lanzó el 12 de noviembre de 2017 a las 12:20 UTC un cohete Antares 230 desde la rampa 0A de la Wallops Flight Facility (Wallops Island, Virginia) situada en el centro espacial MARS (Mid-Atlantic Regional Spaceport) con la nave de carga Cygnus OA-8 (CRS-8), bautizada S.S. Gene Cernan en honor del veterano astronauta del programa Apolo fallecido el pasado enero La Cygnus OA-8 lleva 3.229 kg de carga para la estación espacial internacional (ISS). Este ha sido el 74º lanzamiento orbital de 2017 (el 69º exitoso) y el primero de un Antares este año. También ha sido el séptimo lanzamiento de un cohete Antares desde 2013 y el segundo de la versión 230 con motores rusos RD-181. El primer intento de lanzamiento fue abortado por culpa de un avión que entró en el espacio aéreo restringido. La órbita inicial fue de 200 x 299 kilómetros y 51,6º de inclinación.

La Cygnus OA-8 antes del acoplamiento con la ISS (NASA).
La Cygnus OA-8 antes del acoplamiento con la ISS (NASA).

Después de dos días de maniobras orbitales la Cygnus OA-8 fue capturada por el brazo robot de la ISS a cargo de Paolo Nespoli el día 14 de noviembre a las 10:04 UTC. Posteriormente sería acoplada al puerto nadir del módulo Unity del segmento estadounidense de la estación. Pocas horas después la tripulación de la ISS accedió al interior de la nave, que en esta ocasión llevaba pizza y helado entre los 3.229 kg de carga útil. La Cygnus OA-8 permanecerá acoplada a la ISS hasta el 4 de diciembre. Posteriormente liberará 14 cubesats —incluyendo el primer satélite de Asgardia—, a los que hay que sumar otros dos que serán lanzados desde el módulo japonés Kibo.

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Lugar de acoplamiento de la OA-8 y otros vehículos de la ISS (NASA).

Cygnus OA-8

La Cygnus OA-8 o CRS-8 (Commercial Resupply Services 8), bautizada como S.S. Gene Cernan es una nave de 6.173 kg construida por Orbital ATK para llevar 3.229 kg de carga al segmento norteamericano de la ISS. La nave 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) donde se encuentra la aviónica y el sistema de propulsión.

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

El módulo presurizado EPCM 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 incluye además 32 propulsores de pequeño tamaño (REA) para control de posición. Los 27 metros cúbicos de este módulo ofrecen el mayor volumen presurizado de todas las naves de carga que actualmente se acoplan con la estación.

Cygnus OA-8 (Orbital ATK).
Cygnus OA-8 (Orbital ATK).
Módulo de servicio de la Cygnus OA-6 (NASA).
Módulo de servicio de la Cygnus OA-6 (NASA).

El EPCM ha sido construido en Italia por Thales Alenia Space usando como base el antiguo módulo MPLM (Multi-Purpose Logistics Module) usado para llevar carga en las misiones del transbordador a la ISS. Por su parte, el SM incluye equipos que ya han sido probados en las series de satélites LEOStar y GEOStar de Orbital ATK. La OA-6 es el segundo ejemplar de la nueva generación de naves Enhanced Cygnus con paneles UltraFlex y un módulo presurizado más grande PCM-E, ‘Enhanced’ (la primera generación tenía un PCM-S, ‘Standard’, de 18,9 metros cúbicos).

Naves Cygnus de primera y segunda generación (Orbital ATK).
Naves Cygnus de primera (izquierda) y segunda generación (Orbital ATK).
Nave Cygnus Orb-1 de primera generación con un módulo presurizado más pequeño y paneles rectangulares (NASA).
Nave Cygnus Orb-1 de primera generación con un módulo presurizado más pequeño y paneles rectangulares (NASA).

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 no puede 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 90 días y es capaz de permanecer dos semanas en órbita en vuelo autónomo. Esta nave puede usar el cohete Antares de Orbital, diseñado exclusivamente para lanzarla, o el Atlas V de ULA. En este último caso puede llevar una carga útil ligeramente mayor.

Emblema de la misión (Orbital ATK).
Emblema de la misión (Orbital ATK).

Manifiesto de carga de la Cygnus OA-8

Carga útil total: 3.229 kg.

  • Instrumentos científicos: 740 kg.
  • Víveres para la tripulación: 1.240 kg.
  • Equipamiento para paseos espaciales: 132 kg.
  • Equipamiento informático: 35 kg.
  • Equipamiento general: 851 kg.

La OA-8 lleva un laboratorio para roedores que despegarán en una misión posterior, equipamiento para la impresora 3D de la estación y, por primera vez, un armario (rack) similar a los empleados en los módulos de la ISS para realizar investigaciones como si la Cygnus fuera un laboratorio en miniatura.

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Fases de la misión (Orbital ATK).

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 130 (primer vuelo de esta versión). Llevaba 2215 kg de carga.
  • Cygnus OA-4 (CRS-4) S.S. Deke Slayton II: lanzada el 6 de diciembre de 2015 mediante un cohete Atlas V 401 de la empresa ULA 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. La reentrada en la atmósfera el 22 de junio de 2016.
  • Cygnus OA-5 (CRS-5) S.S. Alan Poindexter: lanzada el 16 de octubre de 2016 mediante un Antares 230 con 2341 kg de carga. Primer lanzamiento con un cohete Antares 230.
  • 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. Reentrada el 11 de junio de 2017.
  • Cygnus OA-8 (CRS-8) S.S. Gene Cernan: lanzada el 12 de noviembre de 2017 mediante un Antares 230 con 3229 kg de carga.

Cohete Antares 230

El cohete Antares es un lanzador dos etapas capaz de situar 6,4 toneladas de carga útil en la órbita baja (LEO) lanzado desde el centro de lanzamiento MARS (Mid-Atlantic Regional Spaceport) de Wallops Island (Virginia, EEUU). Tiene una masa de entre 290 y 310 toneladas al lanzamiento, una longitud de 42,5 metros y un diámetro de 3,9 metros. El Antares 230 sustituye a los Antares 110, 120 y 130, que tenían una capacidad máxima en LEO de 5,5 toneladas.

Antares 230 (Orbital ATK).
Antares 230 (Orbital ATK).

La primera etapa tiene unas dimensiones de 27,6 metros de largo y 3,9 metros de diámetro, con una masa al lanzamiento de cerca de 261 toneladas. Ha sido fabricada en Ucrania por la empresa PO Yuzhmash siguiendo un diseño de KB Yuzhnoe. Emplea dos motores rusos RD-181 fabricados por NPO Energomash. El RD-181 quema queroseno y oxígeno líquido y genera un empuje de entre 196 toneladas (nivel del mar) y 212,6 toneladas (vacío), con un impulso específico (Isp) de entre 312 y 339 segundos. El RD-181 es una versión de exportación del RD-191 usado en el cohete ruso Angará (otra versión, el RD-193, carece de la capacidad de giro del motor). Según un contrato firmado entre Orbital ATK y el gobierno ruso a finales de 2014, Rusia entregará un total de sesenta motores RD-181 por un valor total de cerca de mil millones de dólares. Los RD-181 sustituyen a los NK-33-1 (AJ26-62) de la era soviética que usaban las anteriores versiones del Antares. Los motores NK-33 del Antares, que generaban unas 154 toneladas de empuje al nivel del mar cada uno, fueron construidos en los años 70 por la oficina de diseño OKB-276 de Nikolái Kuznetsov para el malogrado cohete lunar soviético N1F y se comercializaron en EEUU por la empresa Aerojet Rocketdyne. Esta primera etapa funciona durante unos 200 segundos.

Motor RD-181 (NPO Energomash).
Motor RD-181 (NPO Energomash).
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Los motores RD-181 en la planta de NPO Energomash (NPO Energomash).

La segunda etapa Castor-30XL, fabricada por Orbital ATK, se encuentra dentro de la cofia e incluye combustible sólido a base de HTPB (polibutadieno hdroxilado). El combustible es una mezcla de un HTPB comercial denominado TP-H8299 y aluminio. La etapa Castor 30XL tiene un diámetro de 2,36 metros y un empuje 464 kN. Funciona durante unos 160 segundos.

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Segunda etapa Castor-30B (Orbital ATK).

El Antares es capaz de incorporar una tercera etapa BTS (Bipropellant Third Stage) o una Star-48BV para misiones a órbitas más altas. La BTS es una etapa de hidrazina y tetróxido de dinitrógeno que usa tres motores japoneses BT-4 fabricados por IHI Aerospace de Japón. Por su parte, la Star-48BV es una etapa de combustible sólido derivada de la Star-48B del antiguo Delta II. La cofia tiene unas dimensiones de 3,9 x 9,9 metros.

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Cofia del Antares (Orbital).
Antares 230 (Orbital ATK).
Antares 230 (Orbital ATK).

Wallops Island

El cohete Antares es lanzado desde la rampa 0A (Pad 0A) de la Wallops Wallops Flight Facility de Wallops Island, Virginia (37,83º norte, 75,49º este), también conocido como MARS (Mid-Atlantic Regional Spaceport). El cohete y su carga útil es integrado en posición horizontal en el edificio HIF (Horizontal Integration Facility), construido en colaboración con la NASA. El azimut de lanzamiento para misiones a la ISS es de 128,65º.

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Instalaciones de Wallops Island (Orbital).

Preparación de la Cygnus y el lanzador:

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Traslado a la rampa:

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El cohete en la rampa:

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Lanzamiento:

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Acoplamiento con la ISS:

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13 Comentarios

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TedescoTedesco

La segunda etapa del Antares parece proporcionalmente muy pequeña comparada con el resto del cohete. Imagino que será porque la densidad del combustible solido es mas alta.. aunque igual es porque no han sabido/podido hacer un motor Castor mayor. ¿alguien podría aclararme este punto?
Muchas gracias, un saludo

Ciudadano XCiudadano X

Por que iban a necesitar una etapa sólida más grande? Entiendo que esta cumple sus necesidades, siendo sólida no les va a valer para mucho más que acabar de alcanzar y circularizar la órbita

tururutururu

Daniel acabo de ver tu twitter en el blog de Francis, mucho ánimo, todo lo que había antes de conocer tu blog era morralla y era imposible informarse y aprender en castellano debidamente acerca de lo que ocurría en el espacio.

Haces una gran labor con tu blog jodio, ni te imaginas como espero tus noticias todos los días, un saludo tío.

Jarban

http://francis.naukas.com/2017/11/15...to-si-vale/

Aunque no suelo comentar, suelo visitar diariamente el blog. Me uno al comentario anterior para darte muchos ánimos y desear que perseveres en propósito de realizar divulgación científica de calidad en astronaútica y astronomía, ya que este blog es mi única fuente fiable de información sobre estos temas en castellano.

No te preocupes por los que hacen “copy + paste” o “only translate”, son actores pasivos. Como dices en el tweet “divulgar es aprender” y leerte es aprender e informarse.

Saludos.

BloodStarBloodStar

Yo sin tí me sentiría completamente huérfano.
Entiendo que a veces te moleste, ese tipo de cosas pero tú estás en otra liga.

Mucho ánimo y sigue por favor xD

fisivifisivi

Este es un gran blog. Espero seguir leyéndolo por mucho tiempo.

Acabo de leer que en la nave Cygnus va el primer satélite de lo que pretende ser una nación basada en el espacio: “Space Kingdom of Asgardia”.
https://www.newscientist.com/article...-satellite/

No sé hasta qué punto será legal o admisible crear una nación en el espacio. Me parece estrambótico.

JRGJRG

Algo que me sorprende es que ni la Cygnus, ni la Dragon ni el HTV puedan acoplarse con la estación automáticamente y tenga que hacerse manualmente capturándola con el brazo robot controlado desde la tripulación de la ISS.

¿Hay algún tipo de razón técnica para ello o es que simplemente han pasado de desarrollar las tecnologías asociadas para el acplamiento automático? ¿Tan difícil es de hacer?

Me sorprende, porque las Progress funcionan con acoplamiento automático desde hace casi 40 años… y el difunto ATV europeo también disponía de acoplamiento automático.

Daniel Marín

Básicamente por que es más barato y seguro y además porque así se pueden usar los puertos de atraque CBM con mayor diámetro. Los puertos IDS/APAS del segmento norteamericano son muy estrechos y no caben muchas cargas útiles, sobre todo los racks de los módulos del USOS.

Daniel FernandesDaniel Fernandes

Me parece en parte un despropósito que la cygnus, que basicamente es un modulo tipo Leonardo, se desaproveche, pudiendo usarlas, separando el módulo de servicio, para ampliar el espacio util de la estación.

Fernando GeneraleFernando Generale

En la descripción de el cohete Dice que pude llevar una tercera etapa ,ya hay algún contrato para lanzar algún satélite ,y cuanto costaría??

korokorokorokoro

Yo cada vez que veo la Cygnus veo un módulo de estación espacial tirado al mar. ¿No valdría la pena reentrar sólo el módulo de servicio? Creo que entre los estudios de evolución del malogrado ATV había uno que contemplaba esa estrategia, que al fin y al cabo también es reutilización, ahora que está tan de moda.

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