Lanzamiento Rockot-KM (SERVIS-2)

La compañía Eurockot lanzó ayer día 2 de junio a las 01:59 UTC un cohete Rockot-KM (5111992007P/72516) desde la rampa nº 3 del Área 133 del cosmódromo de Plesetsk (GIK-1) con el satélite japonés SERVIS-2 a bordo.

SERVIS-2

El SERVIS-2 (Space Environment Reliability Verification Integrated System) es un satélite de 736 kg construido para el Institute for Unmanned Space Experiment Free Flyer (USEF), de Tokio. Su objetivo es probar nuevas tecnologías aeroespaciales. SERVIS-2 es el sucesor de SERVIS-1, también lanzado por un Rockot desde Plesetsk en 2003, y ha sido colocado en una órbita heliosíncrona de 1207,7 x 1203 km de altura.

SERVIS-2 (Eurockot).

Cohete Rokot

El Rockot-KM (Rokot/Briz-KM), también escrito Rokot, es un cohete de tres etapas, 107,5 toneladas y 29,15 metros de longitud que puede poner hasta 1950 kg en una órbita de 200 km y 63º, o bien 1100 kg en una órbita de 400 km y 97º. Al ser lanzado desde Plesetsk, Rockot puede poner una carga en órbitas cuya inclinación va de 63º a 93º. Emplea propergoles hipergólicos (tetróxido de nitrógeno y UDMH) en todas sus etapas.

El cohete Rockot (14A05, en ruso Рокот, “estruendo”), es en realidad un misil intercontinental (ICBM) modificado. Sus dos primeras etapas corresponden al misil UR-100NU (también denominado UR-100NUTTKh, 15A35 ó RS-18B, conocido en occidente como SS-19 Mod 2 Stiletto) a las cuales se les ha añadido una tercera etapa Briz-KM para alcanzar la órbita. El misil UR-100NU fue desarrollado entre 1975 y 1977 por la filial nº 1 de NPO Mashinostroienia (posteriormente conocida como oficina KB Salyut y actualmente parte de la empresa estatal GKNPTs Khrúnichev), la antigua oficina de diseño de Vladímir Cheloméi. El UR-100NU es una versión avanzada del exitoso misil UR-100N, a su vez una mejora del UR-100 (15A30 ó SS-11) de los años sesenta y todavía hoy permanece en servicio como parte de la fuerza estratégica rusa de misiles.

El cohete Rockot/Briz-KM (Novosti Kosmonavtiki/Roskosmos/Eurockot).

Cohete Rockot/Briz-KM (Eurockot).

La primera etapa mide 17,2 m de largo y 2,5 m de diámetro. Utiliza tres motores RD-0233/15D95 (1870-20170 kN y 285-315,5 s) de ciclo cerrado y una cámara, así como un RD-0234/15D96, diseñados por la KB Khimavtomatiki (antigua oficina de Semyon Kosberg) de Voronezh. El RD-0234 es un RD-0233 con las conducciones necesarias para presurizar los tanques de propergoles. Incluye además cuatro pequeños cohetes de combustible sólido en la parte inferior para garantizar la separación con la segunda fase. El control de actitud se realiza mediante el movimiento completo de los motores.

Motor RD-0233.

Vista de los cuatro motores de la primera etapa.

Primera etapa de un UR-100NU.

La segunda etapa tiene 3,9 m de longitud y 2,5 m de diámetro. Incluye un motor principal RD-0235/15D113 (240 kN y 320 s) y un vernier RD-0236/15D114 (15,76 kN y 293 s) de cuatro cámaras. También incorpora cuatro cohetes sólidos para asegurar la separación con la carga útil. La separación de la segunda etapa es del tipo “semicaliente”, al igual que la mayoría de misiles con propergoles hipergólicos: primero se encienden los vernier, cuyos gases escapan por unos orificios situados en la sección de la primera etapa que conecta la segunda fase. Después se separa la primera etapa y entonces se enciende el motor principal RD-0235. El sistema de control es similar al empleado en el ICBM R-36M (SS-18 Satán), diseñado por Vladímir Sergeyev de la NII-692.

Segunda etapa de un misil UR-100.

Motores RD-0235 y RD-0236 de la segunda etapa.

Detalle de la conexión entre las etapas de un UR-100NU.

La etapa superior Briz-K (14S12) fue desarrollada por Khrúnichev para el Rokot, pero a mediados de los 90 se decidió sustituirla por una variante basada en la Briz-M (14S43) del cohete Protón para ahorrar costes. Esta nueva variante se denominaría Briz-KM (14S45) y es básicamente una versión menor de la Briz-M sin el tanque anular característico de ésta. El desarrollo de la Briz-KM -o Breeze KM, como se conoce en el mercado internacional- se financió en parte durante el periodo 1997-1998 gracias al acuerdo que firmó Motorola para lanzar veinte Rockot con dos satélites Iridium cada uno, acuerdo que posteriormente no vería la luz.

La Briz-KM tiene una longitud de 2654 mm y un diámetro de 2490 mm. Tiene una masa en seco de 1600 kg, a los cuales hay que sumar 3300 kg de ácido nítrico y 1665 kg de UMDH. Emplea un motor principal S5.98 M (14D30) de 20 kN de empuje y 325,5 s de impulso específico, así como cuatro pequeños impulsores vernier 11D458 (de 40 kgf e Isp=252 s) y doce 17D58E (de 1,36 kgf e Isp=247 s) para maniobras. Estos impulsores fueron diseñados por la empresa KBKhM A. M. Isayev, actualmente integrada en Khrúnichev y son similares a los empleados en los motores de maniobra de la nave TKS y sus variantes (incluyendo los módulos 77K de la Mir o el Zaryá de la ISS). El motor 14D30 es un derivado del S5.92 empleado en la etapa superior Fregat y puede encenderse hasta en 8 ocasiones durante cada misión.

La Briz-KM tiene tres baterías de plata-zinc que duran unas 7 horas y puede cambiar el plano orbital de su carga útil hasta 10º, ofreciendo un rango de órbitas mayor que el permitido por el azimut del cosmódromo. El primer lanzamiento de un Rockot con la etapa Briz-KM se produjo el 16 de mayo de 2000. La combinación Rockot/Briz-K aparece bajo la denominación Rockot-K y la Rockot/Briz-KM como Rockot-KM.

Etapa Briz-KM (Novosti Kosmonavtiki/Eurockot).

Etapa Briz-KM (Khrunichev/Eurockot).

La cofia (GO según sus siglas en ruso), también fabricada por Khrúnichev, tiene un espacio útil interno de 1,8 m de altura y 8,8 m3. Su armazón es de aluminio, recubierto por una estructura de fibra de carbono. Sus dimensiones son de 6,7×2,5 m y emplea motores sólidos para su separación

Partes del Rockot: cofia y etapa Briz-KM.

Encendidos de la etapa Briz-KM en una misión nominal (Eurockot).

EUROCKOT

Siguiendo la tendencia de la década de los 90, la empresa Khrúnichev decidió ofertar el Rokot en el mercado internacional, decisión que fue respaldada por el gobierno ruso el 16 de diciembre de 1992. Tras diversas conversaciones en 1993 y 1994, se eligió un socio occidental para comercializar los servicios del cohete: Daimler-Benz Aerospace (DASA), actualmente Astrium. El 16 de mayo de 1994 se firmó el acuerdo entre DASA y Khrunichev y el 22 de marzo de 1995 se registró en Bremen la compañía Eurockot Launch Services GmbH, con un 51% de participación de DASA y un 49% de Khrunichev. El cohete sería ofertado en Occidente bajo el nombre de Rockot, término que combinaba la denominación original rusa, Rokot -“estruendo”-, con la palabra inglesa rocket. DASA se comprometió a invertir 30 millones de dólares en la construcción de un complejo de lanzamiento en el cosmódromo de Plesetsk, compromiso al que dio luz verde el gobierno ruso el 1 de julio de 1995.

Además de Rockot, NPO Mashinostroenya diseñó otra variante del UR-100NU denominada Strelá y que es lanzada desde Baikonur. Strelá usa la configuración básica del misil para poner en órbita cargas con unos costes operativos mucho menores. A cambio, carece de la flexibilidad de misiones que tiene Rockot.

El cohete Rockot (Eurockot).

De izquierda a derecha: el UR-100NU, el Rockot/Briz-K y el Rockot/Briz-KM (Eurockot).

Tras la creación de Eurockot se decidió reconfigurar el Área 133 de Plesetsk para los lanzamientos del Rockot, zona anteriormente usada para por los cohetes Kosmos-3M (11K65M). En 1997 DASA pasó a ser DaimlerChrysler Aerospace y en 1998 se integró en el gigante espacial europeo Astrium.

El lanzamiento

El cohete se traslada de forma similar al misil UR-100NU, dentro de un contenedor, denominado TPK (Транспортно-Пусковый Контейнер, ТПК), “contenedor de transporte y lanzamiento”.

Detalle del TPK de un misil UR-100N.

El TPK llega al Área 133 de Plesetsk en posición horizontal y es colocado en vertical sobre la rampa. La modificación del Área 133 (11P865PR) para dar cabida al Rockot fue obra de la empresa KBTM de Moscú. Igualmente fue modificado para el programa Rockot el edificio de montaje 32T (MIK 130 ó 11P568R) del Área 32 destinado al Tsiklon-3, dotándolo de una habitación limpia de estilo occidental, así como otras mejoras. El primer lanzamiento de un Rockot (con Briz-K) desde Plesetsk se produjo el 24 de diciembre de 1999 y se saldó en fracaso. La rampa de lanzamiento del Área 133 incluye una torre de servicio móvil, un mástil fijo con umbilicales al que se acopla el TPK y un anillo de lanzamiento donde se instala el TPK -parecido al del Kosmos 3M- con capacidad de giro para ajustar el azimut.

Esquema del cosmódromo de Plesetsk y las instalaciones del Rockot (Eurockot).

Edificio MIK 103 del Área 32T en el Google Earth.

Plano del MIK 103 (Eurockot).

El Área 133 (Eurockot).

El TPK con las dos primeras etapas es transportado en ferrocarril en horizontal hasta el Área 133 y después se coloca en posición vertical apoyado en el mástil de servicio fijo. La carga útil llega por lo general en un Antonov An-124 al aeropuerto de Talagi, en Arkhangelsk, y de allí es transportada hasta Plesetsk por ferrocarril, aunque cabe la posibilidad de utilizar el aeropuerto Pero de la ciudad de Mirny, junto al cosmódromo. Tras ser integrada en el MIK 130, la carga útil con la etapa Briz-KM y la cofia se transporta en vertical mediante ferrocarril. Al llegar al Área 133 se integra en posición vertical con el cohete en el TPK usando las grúas de la torre de servicio. La torre incluye unas puertas que permiten mantener en buen estado el cohete con la carga útil en cualquier condición meteorológica.

Traslado de la carga útil (Eurockot).

Torre de servicio móvil (izquierda) y mástil fijo (Eurockot).

Esquema de la rampa de lanzamiento y la operación de integración de la carga útil con el cohete (Eurockot).

Fases de la preparación del cohete y la carga útil (Eurockot).

Llegada del TPK con el cohete a la rampa (Eurockot).

Retirada de la torre de servicio antes del lanzamiento (Eurockot).

Debido a la presencia de zonas pobladas, el cohete sólo puede despegar en seis direcciones (azimut) diferentes, correspondientes a seis órbitas distintas, aunque puede luego cambiar su plano orbital gracias a la etapa Briz-KM:

Fases del lanzamiento:

Fases del lanzamiento (Eurockot).

Preparación para el lanzamiento (Eurockot).

Trayectoria de lanzamiento (Eurockot).

Llegada del SERVIS-2 a Plesetsk en un An-124 (Eurockot).

Preparación del SERVIS-2 (Eurockot).

Colocación del SERVIS-2 sobre la Briz-KM (Eurockot).

Inserción en la cofia (Eurockot).

Pruebas de seguridad, algo imprescindible cuando se trabaja con combustibles hipergólicos (Eurockot).

Colocación de los protectores térmicos sobre la cofia (Eurockot).

Traslado de la carga hasta la rampa. Rockot es el único cohete ruso cuya integración con la carga útil se realiza en posición vertical (Eurockot).

Lanzamiento (Eurockot).

Vídeo del lanzamiento:

3 comentarios

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Anonymous Anonymous

Increíble, vaya gran entrada, y eso que “sólo” es el lanzamiento de un satélite!!

Julio Reátegui Julio Reátegui

Hola Daniel

Excelente entrada, como siempre. Y aprovecho de tu atención para hacerte una pregunta que tengo en la cabeza hace tiempo: ¿por qué la primera etapa de este lanzador utiliza tres motores RD-0233 y uno diferente, el RD-0234?

Sospecho que el motor ‘diferente’ puede tener algo que ver con las turbobombas del sistema, o con el método de lanzamiento (no sé, a lo mejor mantiene en ‘stand by’ al resto hasta la ignición o algo así), pero son especulaciones sin ningún sustento.

Los motores de una etapa cualquiera suelen ser los mismos, pero no en el UR-100N (y no me acuerdo si también es así en alguna versión del R-36).

Gracias de antemano, y saludos!!!

Daniel Marín Daniel Marín

@Anónimo: gracias. Tengo por costumbre añadir información sobre el cohete y las instalaciones de cada lanzamiento, ¡aunque sea repetida! 😉

@Julio: has dado en el clavo. El RD-0234 es simplemente un RD-0233 más con conducciones para presurizar los tanques de propergoles. Lo voy a añadir al post.

Saludos.

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