Lanzamiento de un Zenit-3SLB

El pasado día 26 de febrero fue lanzado a las 18:29:55 UTC un cohete Zenit-3SLB desde Baikonur con el satélite Telstar-11N a bordo, lo que constituye una buena oportunidad para ver este lanzador en detalle.

Historia

Tras perder la carrera lunar, en mayo de 1974 Valentín Glushkó es puesto al frente de la antigua oficina de Korolyov OKB-1 (por entonces denominada TsKBEM), fusionándola con su propia oficina, la OKB-456 (posteriormente NPO Energomash). Esta nueva oficina de diseño sería conocida como NPO Energía (actualmente RKK Energía). Una de las primeras decisiones de Glushkó como jefe de Energía es cancelar el programa del cohete N1, que tras cuatro lanzamientos fracasados no había logrado ninguno de sus objetivos. Glushkó propone entonces su familia de lanzadores RLA para sustituir al N1 y poder lanzar grandes cargas al espacio. Sin embargo, esta familia debería adaptarse pronto al nuevo proyecto estrella de los militares: el transbordador espacial. Gracias a hábiles maniobras políticas, Glushkó logra hacerse con el proyecto sin tener que prescindir del diseño del cohete más potente de la historia. El 16 de marzo de 1976 hace su aparición el decreto del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS por el que se aprueba el programa Energía-Burán. En este momento, el proyecto consiste en dos partes principales: el transbordador espacial Burán propiamente dicho y el cohete Energía. Este cohete constituye un desafío de primer orden para la tecnología soviética de la época. No sólo es un cohete inmenso, sino que deberá emplear motores criogénicos (RD-0120) en la segunda etapa, por primera vez en la historia de la cosmonáutica soviética. Además, Glushkó opta por utilizar una primera etapa consistente en cuatro cohetes de combustible líquido que harían uso de su proyecto favorito: el RD-170 (11D520), el motor cohete más potente jamás construido y que comenzó en un principio como el proyecto RD-123.


RD-170 (NPO Energomash).

Vídeo del RD-170 (NPO Energomash).

Estos propulsores de la primera etapa deberán ser la base para un lanzador independiente de dos etapas, denominado Zenit (Зенит). Es en esta época cuando se toma una de las decisiones claves para el futuro de este nuevo cohete: NPO Energía, contratista principal del proyecto Energía-Burán, decide “otorgar” el contrato para la construcción del nuevo cohete a la oficina de diseño de Mijaíl Yangel (OKB-586, posteriormente KB Yuzhnoe), basada en Dnepropetrovsk (Ucrania). Glushkó renunció a la construcción de este lanzador porque, pese a los subcontratos, su oficina se encontraba desbordada con el diseño del Energía y el RD-170, además de encargarse también del programa de estaciones espaciales Salyut y las naves Soyuz y Progress. Por otro lado, todavía no está del todo claro por qué fue la oficina de Yangel la elegida para esta tarea y no la de Vladímir Cheloméi (OKB-52/TsKBM), que contaba con experiencia en la construcción de grandes lanzadores (Protón), a diferencia de la OKB de Yangel. Es muy posible que esta elección se haya debido a la influencia de los múltiples contactos que tenía Yangel con los militares y la cúpula política soviética. Al fin y al cabo, Brezhnev siempre se caracterizó por beneficiar a sus antiguos camaradas del complejo militar-industrial de Ucrania -la llamada “mafia de Dnepropetrovsk”-. Además, la OKB-586 había visto como aumentaba su prestigio ante los militares gracias al desarrollo de los misiles intercontinentales R-36 y R-36M. Por otro lado, Cheloméi contaba con numerosos enemigos en el gobierno soviético (principalmente el mariscal Dmitri Ustínov), además de encontrarse saturado con múltiples proyectos (Almaz, TKS, etc.). Hay que resaltar, sin embargo, que el Zenit no nació de la nada, pues la oficina de Yangel ya llevaba varios años investigando la posibilidad de desarrollar un lanzador nuevo basado en el R-36M pero con combustibles criogénicos en vez de hipergólicos. Estos nuevos lanzadores de Yangel vendrían en tres tamaños: ligero (11K55), mediano (11K77) y pesado (11K37). La oficina de Glushkó se interesaría entonces por estos proyectos, especialmente el 11K77, para su participación como primera etapa en la familia de cohetes RLA.

En un principio Glushkó no estaba seguro de poder desarrollar el monstruoso RD-170 a tiempo, por lo que el proyecto preliminar de 1974 para el Zenit preveía el uso del motor RD-124 para la primera etapa y el RD-125 para la segunda. Pese a todo, Glushkó inicia por la misma época el proyecto del RD-150 para diseñar un motor gigantesco de 1500 toneladas de empuje que no llegaría a ver la luz.


Cohete Energía (www.buran.ru).


Bloque A del Energía (www.buran.ru).


Bloque A del Energía (izquierda) y primera etapa del cohete Zenit (www.buran.ru).



Cohete Zenit-2.

Zenit nace con el decreto conjunto del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS de febrero de 1976 (un mes antes que el propio Burán) que ordena la creación el Complejo de Cohetes Espaciales Zenit K11K77 (KRK Zenit). El ingeniero principal del proyecto sería Vladímir Fyódorovich Utkin, quien comenzará el diseño de tres variantes: la primera etapa del cohete Energía (Zenit/Zenit-1, también denominado 11S771 o Bloque A), una versión de dos etapas para órbita baja (Zenit-2) y otra de tres etapas (Zenit-3) para lanzamientos a la órbita geoestacionaria o a otros planetas. V. P. Radovski (KB Energomash) sería el ingeniero supervisor de los motores del cohete y V. G. Serguéiev (NPO Elektropribor) el supervisor del sistema de guiado y navegación. La capacidad del Zenit, unas 12 toneladas, lo situaría entre el Soyuz (8 t en órbita baja) y el Protón (20 t). Cuando fue revelado a mediados de los 80, el diseño del Zenit, con su apariencia de lápiz gigante, resultó una sorpresa para los analistas occidentales, acostumbrados a las formas del Protón y la familia de lanzadores derivada del Semyorka. Sin embargo, se trataba de un diseño en tándem muy similar a otros proyectos de la oficina de Yangel, como el Tsiklon o el Kosmos. Zenit sería el primer lanzador espacial soviético que no estaba basado en un misil militar.


Zenit-2 y Zenit-3.

El nuevo lanzador debería ser lanzado desde Baikonur. El cosmódromo se encontraba dividido de forma no oficial en varias zonas bajo el control de las distintas oficinas de diseño: la parte oeste correspondía a la OKB de Cheloméi (Protón, UR-100, UR-200), la parte central, a la antigua OKB-1 (Soyuz, R-9, N1) y la parte este a la oficina de Yangel (Kosmos, Tsiklon, R-36M). Puesto que Zenit estaría a cargo de la oficina de Yangel, se decidió que el nuevo complejo sería ubicado en la zona este. Así, el 14 de junio de 1978 se creó un equipo para organizar los trabajos del Zenit en Baikonur formado por técnicos encargados de los cohetes de la KB Yuzhnoe. En este grupo participaron once oficiales bajo las ordenes de V. N. Lavrentiev.

Se decidió construir dos rampas de lanzamiento en el Área 43, creada en 1959 para las pruebas del R-16 y que previamente también se había empleado para el ICBM R-36M “Satán”. En 1979 comenzaron los primeros trabajos a cargo de constructores militares bajo el mando del coronel A. T. Proshunin. Las instalaciones terrestres estarían a cargo de la KBTM, de Moscú. En julio de 1979 se formo el grupo operativo de lanzamientos bajo las ordenes del teniente coronel S. V. Limont y el 7 de septiembre de 1979 se forma la división militar del Complejo Zenit dentro de Baikonur dirigida por el teniente coronel Ch. S. Karayev. En febrero de 1980 ya hay cuatro divisiones con Limont al frente. El nuevo complejo del Zenit se denominó Área 45. El edificio de integración sería el MIK del Área 42 usado para los cohetes Tsiklon y Kosmos, a veces llamado Edificio 41, cuyas dimensiones son de 120×60 metros.




Zenit en el MIK-41 del Área 42 a cargo de KBTM (Roskosmos).


El Área 42 en el Google Earth.








Rampa de lanzamiento del Zenit (Roskosmos/Novosti Kosmonavtiki).


Vista en el Google Earth del Área 45 con las dos rampas de lanzamiento. Se puede observar la rampa PU-2 destruida en la parte inferior.


Detalle de la PU-1 en el Google Earth. La torre móvil para los cosmonautas se ve a la derecha.

El complejo de lanzamiento, a cargo de KBTM -aunque basado en el usado para el Tsiklon- debía ser revolucionario: estaría totalmente automatizado y no precisaría de la intervención humana en ningún momento, eliminando la posibilidad de accidentes mortales en el cosmódromo. Para ello se creó un ingenioso sistema de umbilicales eléctricos, neumáticos y de combustible que permitirían mantener al lanzador monitorizado y bajo control en todo momento. Además, gracias al novedoso sistema de regulación de la temperatura por aire, el cohete podría permanecer varias semanas en la rampa sin importar la temperatura externa, facilitando las tareas de lanzamiento. Por otro lado, no hacía falta reparar y preparar la rampa tras cada lanzamiento, pues ésta fue diseñada para aguantar los rigores del despegue sin problemas. Esto permitía mantener un alto ritmo de lanzamientos sin costes adicionales. Todas estas innovaciones convertirían al Zenit en el cohete soviético más avanzado.


Detalle de la conexión de umbilicales entre el cohete y la rampa de lanzamiento o el transporte (NPO Energomash).


Rampa de lanzamiento. Los cuatro umbilicales verdes sirven para conectar al cohete con las líneas de combustible, neumáticas y eléctricas, además de sujetar al vehículo en la rampa. Durante el lanzamiento se retraen para evitar ser dañados por los gases de escape (Novosti Kosmonavtiki).


Detalle de los umbilicales conectándose al cohete (NPO Energomash).


Detalle de las instalaciones subterráneas junto a la rampa (Land Launch).


Búnker de lanzamiento (Novosti Kosmonavtiki).


Mapa del búnker de control (Land Launch).

El transporte del cohete, que se desplaza por ferrocarril, también está dotado de cables de conexión con el cohete y la carga útil.



Transporte de un Zenit-2 (Novosti Kosmonavtiki).

Glushkó tenía en mente el uso de Zenit como un lanzador preparado para naves tripuladas, por lo que desde un primer momento las instalaciones fueron construidas teniendo en cuenta esta posibilidad. Cada rampa iría acompañada de una torre móvil para permitir el acceso de los cosmonautas a la nave Zaryá. En Occidente se pensó durante muchos años que el Zenit sería el encargado de poner en órbita un minitransbordador espacial basado en el proyecto Spiral y apodado Uragán, pero sin embargo hasta la fecha no hay evidencia alguna de la existencia de este proyecto. La aplicación del Zenit a vuelos tripulados originó que éste incorporase un grado elevado de redundancia en los sistemas.


Torre de servicio móvil para el acceso de los cosmonautas al Zenit junto a la PU-1. La segunda torre sólo se finalizó parcialmente. Hoy en día se oxidan en Baikonur sin uso alguno, pues ni siquiera están conectadas a las líneas de ferrocarril (Novosti Kosmonavtiki).

En diciembre de 1983 finalizan las obras principales de la primera rampa PU-1 (Puskavaia Ustanovka/пускавая установка, “rampa de lanzamiento”) y en noviembre de 1984 la rampa se encuentra lista para su uso. La construcción de las rampas resulta ser más compleja de lo esperado. Exteriormente presentan un aspecto engañosamente simple, pero cuentan con todo un sistema subterráneo de depósitos de propergoles y aire, instalaciones eléctricas y sus conducciones correspondientes. Precisamente serán las conducciones automáticas de oxígeno líquido las que proporcionen bastantes quebraderos de cabeza a los ingenieros debido a sus repetidas roturas y fugas que se producirían en los ensayos con maquetas del Zenit.

Y no fueron estos los únicos problemas: el desarrollo del monstruoso RD-170 se reveló mucho más complejo y caro de lo esperado. El Zenit debería emplear una versión de este motor (RD-171) con ligeras modificaciones, por lo que la fecha del primer lanzamiento se aplazó en repetidas ocasiones. En 1982 empezaron las pruebas de la primera etapa del Zenit, plagadas de complicaciones técnicas, por lo que no será hasta finales de 1984 cuando dieron comienzo las primeras pruebas de etapas completas con encendido del motor en el banco de pruebas número 2 de NIIKhimash, en Zagorsk. En una primera fase, el Zenit sería el encargado de lanzar los satélites de inteligencia electrónica Tselina-2 (11F644), pero los retrasos en el desarrollo del lanzador serán la causa de que las primeras unidades de este satélite sean puestas en órbita por el Protón-K/Blok DM-2. Precisamente, otra fuente de numerosos problemas fue la adaptación de la etapa superior Blok DM para su uso en el Zenit-3.

En enero de 1985 el primer ejemplar de vuelo del Zenit-2 llega a al Área 45 y es trasladado a la rampa 1 para realizar diversas pruebas. El primer lanzamiento debía efectuarse el 12 de abril -Día de la Cosmonáutica-, pero una tormenta de arena acompañada de vientos de hasta 20 m/s obligaron a retrasarlo hasta el día siguiente. El 13 de abril de 1985 despegaba el primer Zenit con el Kosmos 1645, una maqueta dinámica (EPN 03.0694) de un Tselina. La primera etapa y su motor RD-171 funcionaron perfectamente, lo que constituyó un hito esencial en el programa Energía-Burán. Sin embargo, 400 segundos después del despegue -cuando quedaba muy poco para que se apagase la segunda etapa- surgió un problema con el regulador de consumo de combustible, el cual en vez de disminuir el consumo queroseno, lo aumentó, provocando que se acabase el combustible antes de lo previsto y que la maqueta no alcanzase la órbita.

Se formó una Comisión Estatal para investigar este fracaso cuyo representante era el cosmonauta Guermán Titov. El periodo oficial de pruebas del lanzador se extendió hasta agosto de 1987 y consistió en once lanzamientos, de los cuales tres no fueron exitosos. Mijaíl Gorbachov pudo contemplar el noveno lanzamiento de un Zenit el 13 de mayo de 1985 durante una visita al cosmódromo. Además del fallo del primer vuelo, el segundo lanzamiento (2L) también se frustró por culpa de la segunda etapa. Uno de los filtros de la válvula de entrada del oxígeno líquido quedó obstruido, por lo que se produjo una pérdida de presión en la turbina del motor vernier (RD-8), provocando su mal funcionamiento. El quinto vuelo (5L) se desarrolló normalmente, pero la cofia no se abrió correctamente, impidiendo el funcionamiento el primer ejemplar operativo de un Tselina-2 (Kosmos 1714).

Pese a estos contratiempos, las presiones políticas eran enormes y el 1 de diciembre de 1988, el sistema Zenit es declarado operativo por un decreto conjunto del Comité Central y el Consejo de Ministros, apenas un mes después del segundo (y último) lanzamiento del cohete Energía.

De febrero de 1989 a mayo de 1990 se completa la segunda rampa de lanzamiento (PU-2) y el 22 de mayo de ese mismo año tiene lugar el primer lanzamiento desde la nueva rampa. No obstante, la mala suerte quiso que el 4 de octubre de 1990 esta rampa resultase totalmente destruida al explotar un Zenit-2 durante un lanzamiento. El motor de la primera etapa dejó de funcionar tres segundos tras el despegue y el cohete cayó sobre la rampa, destruyendo las conducciones de combustible.


Explosión del Zenit-2 sobre la rampa PU-2.


Así quedó la rampa PU-2 del Área 45 tras la explosión (Novosti Kosmonavtiki).

También fue por entonces cuando se decidió la construcción de una rampa para el Zenit en el cosmódromo de Plesetsk, para de este modo poder lanzar satélites militares más pesados en órbita polar.

En diciembre de 1991 desaparece la URSS y de repente el Zenit se convierte en un proyecto doblemente extranjero. Rusia -heredera del programa espacial soviético y principal operadora del cohete- no ve con buenos ojos seguir manteniendo un vehículo fabricado en Ucrania, especialmente si tenemos en cuenta que debía ser usado para cargas militares. Y eso que parte de los motores y la etapa Blok DM-2, así como otros componentes, son de fabricación rusa. Además, el centro de lanzamiento de Baikonur se encuentra situado en Kazajistán, un país con unas relaciones complicadas con Rusia y Ucrania. La gran paradoja es que el Zenit es en esos momentos el lanzador más moderno en servicio, y sin embargo, Rusia prefiere abandonarlo para iniciar un proyecto alternativo: el problemático y polémico Angará.

La salvación para el Zenit en la era post-soviética sólo puede venir del mercado internacional, especialmente tras comprobarse que Ucrania no va a contar con los medios económicos para sostener un programa espacial independiente. Pero la mala suerte se ceba una vez más con nuestro cohete y el primer lanzamiento comercial del Zenit-2, el 9 de septiembre de 1998, termina en un rotundo fracaso y se salda con la pérdida de doce satélites de comunicaciones Globalstar.

Precisamente, en 1998 el presidente Yeltsin firma un decreto, acompañado de una resolución del Consejo de Ministros de la Federación Rusa, por el que el Ministerio de Defensa cedió el control sobre el complejo de lanzamiento Zenit a la agencia espacial rusa. Pero el Zenit parecía estar condenado al olvido. El ritmo de lanzamientos en la década de los noventa fue disminuyendo a medida que se usaban las unidades construidas antes de la caída de la URSS. Ni Rusia ni Ucrania, ni KB Yuzhnoe, parecían capaces de mantener la producción en serie del lanzador.

Sea Launch

Pero no sería en las áridas estepas kazajas donde el Zenit pudo resucitar como un ave Fénix, sino en las aguas tropicales del Pacífico. Tras una rocambolesca historia digna de un guión de película, se crea en 1995 el consorcio Sea Launch, una empresa basada en las Islas Caimán constituida por Boeing Commercial Space Company (EEUU), RKK Energía (Rusia), KB Yuzhnoe/PA Yuzhmash (Ucrania) y Kvaerner Group (Noruega). Sea Launch pretendía lanzar el Zenit desde el ecuador usando una antigua plataforma petrolífera, para aprovechar así la rotación terrestre y poder aumentar la carga útil hasta las 6,16 toneladas en órbita geoestacionaria. Pese a que ese mismo año se firmaron contratos con Hughes y Loral para poner en órbita varios satélites, la mayoría de analistas eran escépticos y pensaban que Sea Launch acabaría en nada, al igual que las decenas de proyectos similares que hacían uso de antiguos cohetes soviéticos y que jamás vieron la luz. Sin embargo, Sea Launch salió adelante, pero no así el proyecto de lanzar cohetes Zenit desde el Cabo York en Australia.

Para adaptarlo a su nuevo y peculiar centro de lanzamiento, KB Yuzhnoe y PA Yuzhmash realizaron numerosas modificaciones a la estructura del Zenit-2, haciéndola más rígida. Igualmente, RKK Energía desarrolló la etapa superior Blok DM-SL, una versión de su Blok DM-2 con nuevas conducciones de combustible. Además se sustituyó el sistema de control del cohete con ordenadores y electrónica más avanzados. Las nuevas dos primeras etapas recibirían el nombre conjunto de Zenit-2S y el nuevo cohete se llamaría Zenit-3SL. El primer lanzamiento tuvo lugar el 28 de marzo de 1999 y hasta la fecha se han realizado 29 despegues, ratificando la viabilidad del proyecto.

Land Launch

Sea Launch constituyó un auténtico éxito comercial y técnico, por lo que pronto se estudió la posibilidad de contactar con las autoridades rusas para realizar lanzamientos comerciales por parte de la compañía desde Baikonur. Como fruto de las conversaciones entre los socios del proyecto nació Land Launch, versión terrestre de Sea Launch. El consorcio está dirigido por Sea Launch, que en la actualidad la forman Boeing (40% de las acciones), RKK Energía (25%), Aker Solutions (20%) y KB Yuzhnoe/PA Yuzhmash (15%). En Land Launch participa además Boeing de forma independiente gestionando temas de marketing y asesoría técnica, así como Roskosmos. Para la gestión de las instalaciones terrestres se ha creado la empresa Space International Services, Ltd. (SIS), formada por Yuzhnoe/Yuzhmash (Ucrania), KBTM (encargada de las instalaciones terrestres del Zenit en Baikonur), NPO Lávochkin (fabricante de las cofias del Zenit-3SLB), RKK Energía y TsENKI (organismo federal encargado de los cosmódromos rusos).


Organigrama de Land Launch (Land Launch).

El Zenit-3SLB

El cohete empleado para las operaciones de Land Launch es una variante del nuevo Zenit-SL. Curiosamente, Sea Launch ha tenido que invertir mucho dinero para volver a adaptar el Zenit a su centro original de lanzamiento. El nuevo modelo se oferta en una versión de dos etapas, Zenit-2SLB (o Zenit-2M) y otra de tres, Zenit-3SLB (Zenit-3M). Curiosamente, su nombre en ucraniano y en ruso es una combinación de caracteres cirílicos y latinos: Зенит-3SLБ. El Zenit emplea oxígeno líquido y queroseno (del tipo GR-1) como combustible en todas sus etapas. Su fuselaje está construido con una aleación de aluminio (AMg-6 NPP) estándar en la industria aeroespacial soviética.

Las primeras dos etapas son construidas por PA Yuzhmash en Dnepropetrovsk, Ucrania, según el diseño de KB Yuzhnoe. PA Yuzhmash también fabrica la característica cofia a rayas del Zenit-2/Zenit-2SLB. La tercera etapa, el Blok DM-SLB es una versión del Blok DM-SL del Sea Launch -a su vez una adaptación del Blok DM-2 usado en el Protón- fabricada en Moscú por RKK Energía. La cofia de 4,1 metros de diámetro que emplea el Zenit-3SLB es fabricada por NPO Lávochkin (Rusia) y es similar a la 17S72, empleada en el Protón para los lanzamientos con el Blok DM. La estructura de soporte de la carga útil en el Zenit-3SLB (situada encima del Blok DM-SLB) la fabrica RKK Energía, aunque el adaptador -que viene en tres versiones- con el satélite es obra de Saab Ericsson Space. En el caso del Zenit-2SLB, la estructura de soporte es obra de KB Yuzhnoe, con participación de Saab y PA Yuzhmash. El sistema de telemetría del cohete se denomina Sirius.


Cohete Zenit-2SLB (izquierda y centro) y Zenit-3SLB (derecha) (Roskosmos/Land Launch).



Dimensiones del Zenit-3SL (Land Launch).


Zenit-2SLB y Zenit-3SLB (Land Launch).


Características principales del Zenit-3SLB.

La primera etapa (11S771) usa un RD-171M de cuatro cámaras, la última versión del motor con más empuje jamás construido. Este motor puede reducir su empuje hasta un 74% del nominal y permite el control del vehículo en sus tres ejes gracias al movimiento de sus toberas, sin necesidad de motores vernier.


Primera etapa de un Zenit-3SL, similar a la del Zenit-3SLB y Zenit-2SLB (Sea Launch).


RD-171M (NPO Energomash).

La segunda etapa (11S772) hace uso del RD-120 (11D123) (no confundir con el RD-0120 empleado en el Energía) que, con sus 350 s de impulso específico y 93 toneladas de empuje, es uno de los motores de queroseno/LOX para etapas superiores más avanzados que existen. Fue desarrollado específicamente para el Zenit y puede reducir su empuje hasta el 78% nominal. Tanto el RD-171M como el RD-120 son obra de NPO Energomash (Rusia). La segunda etapa usa un motor vernier RD-8 (11D513) de cuatro cámaras con un empuje de 8,1 toneladas fabricado por KB Yuzhnoe. El tanque de queroseno de esta etapa tiene una curiosa forma toroidal y rodea al motor.


Segunda etapa de un Zenit-3SLB (Sea Launch).


Primera y segunda etapas del Zenit (Land Launch/Sea Launch).


RD-120 (NPO Energomash).

La tercera etapa Blok DM-SLB puede encenderse hasta en tres ocasiones, permitiendo diversas trayectorias para la inserción en órbita geoestacionaria. Emplea un motor 11D58M con una tobera de carbono-carbono que puede girar en dos ejes para ofrecer control de guiñada y cabeceo. El control de giro se efectúa, como en otros muchos motores, gracias a los gases de escape de la turbina. Además, el Blok DM-SLB tiene dos pequeños motores hipergólicos para mantener el giro o garantizar que los propergoles estén el fondo de su tanque antes de cada encendido (ullage engines). EL Blok DM-SLB incluye varias mejoras respecto al Blok DM-SL, incluyendo una aviónica más ligera y avanzada, así como un nuevo sistema de antenas. Además del Blok DM-SL, Roskosmos planea usar el Zenit-3SLB con una etapa Fregat (NPO Lávochkin) para misiones a otros mundos del Sistema Solar (Fobos-Grunt). Esta versión del Zenit se denominaría Zenit-3SLBF.



La etapa Blok DM-SL (Sea Launch).





La etapa Blok DM-SLB (Land Launch).


El motor 11D58M de la etapa Blok DM-SLB (RKK Energía).


Integración de la etapa Blok DM-SLB con el Zenit-3 (Roskosmos).



Cofia del Zenit-2SLB (Land Launch).



Cofia del Zenit-3SLB (Land Launch).

Lanzamiento

El Zenit-2/3SLB es lanzado desde la rampa PU-1, en el Área 45 de Baikonur. Land Launch está estudiando la posibilidad de rehabilitar la rampa PU-2 para aumentar la frecuencia de lanzamientos en el futuro. El Zenit puede ser lanzado en tres direcciones (azimut) para conseguir tres inclinaciones orbitales en órbita baja, aunque la preferida es la de 64,2º, que permite aprovechar la rotación terrestre al máximo para alcanzar una órbita baja de 51,4º. Otras direcciones son posibles, pero están vetadas para evitar el impacto de las primeras etapas en zonas habitadas.


Azimut de lanzamiento permitido para el Zenit (Land Launch).


Trayectoria típica de despegue y puntos de separación de las etapas del cohete para una inserción orbital a 51,4º (Land Launch).

Las operaciones de montaje e integración del vehículo se realizan en el MIK del Área 42, de forma similar a las antiguas operaciones con los Zenit-2 y 3 en época soviética.


Fachada del Edificio de Integración (MIK) del Área 42 de Baikonur (Novosti Kosmonavtiki).

Fases del lanzamiento:

  1. T=0 s. Lanzamiento.
  2. T=60 s. Max Q.
  3. T=114,1 s. Máxima aceleración.
  4. T=148,97 s. Separación de la primera etapa a 83,5 km de altura.
  5. T=317,33 s. Separación de la cofia a 204,0 km.
  6. T=510,92 s. Separación de la segunda etapa a 373,2 km. El cnjunto satélite/Blok DM-SLB alcanza una órbita baja a 51,36º.
  7. T=520,56 s. Primera ignición del DM-SLB a 320,7 km.


Perfil del lanzamiento (Land Launch).



Inyección en órbita geoestacionaria mediante tres encendidos del Blok DM-SLB, partiendo de una órbita baja a 51,4º (Land Launch).



Llegada del Telstar-11N a Baikonur mediante un An-124 en el aeropuerto de Baikonur el pasado 13 de enero (Roskosmos).





Integración del satélite con el Blok DM-SLB y el resto del lanzador en el MIK del Área 42 (en la imagen inferior se observa un Zenit destinado al lanzamiento del Spektr-R) (Roskosmos).







Traslado a la rampa PU-1 el 24 de febrero (Roskosmos).



Lanzamiento (Roskosmos).

Vídeo del lanzamiento del Telstar-11N (Roskosmos).

Referencias:



8 Comentarios

  1. Hola, dices que la segunda etapa tiene la capacidad de reducir su potencia hasta en un 78% pero ¿no se requería únicamente una reducción de potencia cuando se estaba próximo al punto de Máx Q? ¿Para qué necesita esta segunda etapa una reducción de potencia?

    Saludos.

  2. Bueno, me refería a las especificaciones del motor RD-120. Como dices, no creo que en un lanzamiento nominal sea necesaria esta capacidad para la segunda etapa, pero se incluyó en el diseño para la aplicación de este motor como primera etapa de otros lanzadores. De hecho, el RD-120 se ha propuesto para ser usado en varios cohetes.

    ¡saludos!

  3. No puedo dejar pasar este post sin felicitarte una vez mas, aunque probablemente estés cansado de leer este tipo de comentarios.
    Considero que estás haciendo una gran labor de divulgación, y el esfuerzo que viertes en este blog, -al que es patente que cada vez dedicas mas tiempo-, debe ser reconocido.

    Felicidades, de nuevo, y gracias por dedicarle tu tiempo.
    Saludos.

  4. “gracias al novedoso sistema neumático de regulación de la temperatura por aire, el cohete podría permanecer varias semanas en la rampa sin importar la temperatura externa”

    me gustaria saber mas sobre este novedoso sistema
    sabes en que consistía exactamente?

    Gracias desde Malpaso

  5. Xerman: muchas gracias por tu comentario. Me agrada saber que lo que pongo por aquí le es de utilidad a alguien. En cuanto al tiempo que le dedico, hay que aprovechar las rachas que uno tiene con más tiempo libre, porque supongo que no podré mantener este ritmo indefinidamente.

    Anónimo: el sistema de control de la temperatura era novedoso en su época para los cohetes soviéticos, aunque en la actualidad se aplican sistemas similares en varios lanzadores. Consistía en un sistema neumático -basado en instalaciones subterráneas- que hacía circular aire con la temperatura adecuada por todo el cohete, especialmente la parte de los motores y la aviónica, permitiendo que el Zenit estuviese en la rampa independientemente de las condiciones exteriores.

    En la actualidad se usan sistemas parecidos en otros cohetes, pero casi todos requieren una torre de servicio que rodee al lanzador, mientras que el sistema del Zenit no.

    Un saludo.

  6. Hola Dani, soy Wilfredo de Espacial.org.

    En esta nota sobre el Zenit dices:

    “La segunda etapa usa un motor vernier RD-8 (11D513) de cuatro cámaras con un empuje de 93 toneladas fabricado por KB Yuzhnoe”

    Creo que hay un error. Según Mark Wade el empuje del RD-8 es de 78.400 kN y no de 93 tn.

    Bueno, eso es todo.

    Un abrazo!

  7. Hola Wilfredo. Sí tienes razón, se me escapó un gazapo con el empuje del RD-8 y puse el del RD-120. De todas formas, tampoco son 78400 kN, sino 8,1 toneladas, como aparece en la tabla que puse más arriba.

    La página de Mark Wade es magnífica, pero desgraciadamente no está actualizada en algunos casos. El empuje actual del RD-8 lo he sacado de Novosti Kosmonavtiki y el manual de Land Launch, así que supongo que será el correcto.

    ¡Un saludo y gracias por la ayuda!

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 5 marzo, 2009
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Cohetes • Lanzamientos • Rusia