Lanzamiento de la Soyuz TMA-22 (Expedición 29/30)

Por Daniel Marín, el 13 noviembre, 2011. Categoría(s): ISS • Lanzamientos • Rusia • sondasesp ✎ 21
Hoy día 14 de noviembre a las 04:14 UTC ha despegado la Soyuz TMA-22 (11F732A17 nº 232, 28S según la terminología de la NASA) a bordo de un cohete Soyuz-FG (11A511U-FG) desde la Rampa Número 5 (PU-5 ó 17P32-5) del Área 1 (Gagarinski Start) del cosmódromo de Baikonur (Kazajistán). Dentro de la Soyuz viajaban Anton Shkaplerov (Roscosmos), Anatoli Ivanishin (Roscosmos) y Dan Burbank (NASA). El lanzamiento de la Soyuz TMA-22 estaba inicialmente previsto para el pasado septiembre, pero el accidente de la Progress M-12M obligó a retrasarlo hasta hoy. Se trata del último lanzamiento de una nave Soyuz TMA (11F732A17). A partir de ahora todas las Soyuz serán Soyuz TMA-M de la serie 700 (11F732A47). Al mismo tiempo, es el primer lanzamiento de una Soyuz que tiene lugar después de la retirada del transbordador espacial norteamericano. La Soyuz TMA-22 se acoplará con el módulo Poisk de la ISS el próximo 16 de noviembre a las 05:33 UTC.

Tripulación de la Soyuz TMA-22. De izqda. a derecha, Ivanishin, Shkaplerov y Burbank (RKK Energia).

Tripulación

La tripulación de la Soyuz TMA-22 está compuesta por:

Anton Nikolaiévich Shkaplerov / Антон Николаевич Шкаплеров (20 de febrero de 1972, 39 años): comandante de la Soyuz TMA-22 e ingeniero de vuelo de las Expediciones 29 y 30 de la ISS. Coronel de la Fuerza Aérea de la Federación Rusa. Tras terminar la educación secundaria en Sevastópol, ingresó en la academia militar para pilotos de Chernígov (Ucrania) en 1989. En 1992 se trasladó a la academia de Kachinsk (Rusia), donde se graduó en 1994 como piloto-ingeniero. Posteriormente ingresó en la prestigiosa academia de la Fuerza Aérea de Zhukovski, graduándose en 1997. Allí pilotaría varios tipos de aeronaves, incluyendo L-29, Yak-52 y MiG-29, acumulando más de 500 horas de vuelo. Ha realizado más de 300 saltos en paracaídas y es instructor de vuelo de segunda clase. De 2006 a 2010 se formó como abogado en la academia de funcionariado de la oficina de la presidencia de la Federación Rusa. En 2003 fue seleccionado como cosmonauta-candidato dentro del cuerpo de cosmonautas del Centro de Entrenamiento Yuri Gagarin (TsPK), donde recibiría entrenamiento de junio de 2003 hasta julio de 2005. En esa fecha sería nombrado oficialmente cosmonauta. De julio de 2008 hasta diciembre de 2009 fue reserva de la tripulación de la Expedición 22/23. Desde diciembre de 2009 hasta abril de 2011 repetiría como reserva de la Expedición 27/28. Desde abril de 2011 se ha entrenado como comandante de la Soyuz TMA-22. Tiene dos hijas y está casado. Esta es su primera misión espacial.

Anatoli Alekséievich Ivanishin / Анатолий Алксеевич Иванишин (15 de enero de 1969, 42 años): Ingeniero de Vuelo nº 1 de la Soyuz TMA-22 e Ingeniero de Vuelo de las Expediciones 29 y 30. Teniente Coronel de la Fuerza Aérea de la Federación Rusa. En 1986 ingresó en el Instituto Politécnico de Irkutsk y en 1987 ingresó en la Academia Militar de Chernígov, donde se graduó en 1991 como piloto-ingeniero. Ha pilotado L-39, MiG-29 y Su-27, con un total de 527 horas de vuelo. En 2003 se graduó en la MGU (Universidad Estatal de Moscú) como informático-economista. Es piloto militar de tercera clase e instructor de salto en paracaídas. El 29 de mayo de 2003 fue seleccionado como cosmonauta-candidato del TsPK y el 28 de junio de 2005 se graduó oficialmente como cosmonauta. Desde 2005, ha sido reserva de las tripulaciones de las Expediciones 26, 27, 28 y 29. Está casado y tiene un hijo. Esta es su primera misión espacial.

Daniel C. Burbank (27 de julio de 1961, 50 años): Ingeniero de Vuelo nº 2 de la Soyuz TMA-22, ingeniero de vuelo de la Expedición 29 y comandante de la Expedición 30. Capitán de la Guardia Costera de los Estados Unidos (USCG). Se graduó en la Academia de la USCG en 1985, donde recibiría formación como piloto. En 1990 se graduó como ingeniero aeroespacial en la Universidad de Embry-Riddle. En abril de 1996 fue seleccionado como candidato a astronauta de la NASA y comenzó su entrenamiento en agosto de ese mismo año. Ha participado en dos misiones espaciales, la STS-106 Atlantis (8-20 septiembre de 2000) y la STS-115 Atlantis (9-21 septiembre 2006), visitando la ISS en ambas ocasiones. Durante las dos misiones, Burbank realizó un paseo espacial (EVA) en cada una de ellas. De enero de 2007 a diciembre de 2009 trabajó como profesor de ingeniería en la Academia de la USCG. Burbank ha recibido varias menciones y medallas durante su carrera militar y al servicio de la NASA. Está casado y tiene dos hijos. Esta es su tercera misión espacial. Ha permanecido 23 días y 14 horas en el espacio.

 

La tripulación de reserva estaba formada por Gennadi Padalka, Serguéi Revin y Joseph Michael Acaba.


Tripulación de reserva de la Soyuz TMA-22: Padalka, Acaba y Revin (RKK Energia).

Emblema de la Soyuz TMA-22 (Roskosmos).

Emblema de la Expedición 29 (NASA).

Emblema de la Expedición 30 (NASA).


Miembros de la Expedición 30 (NASA).

Soyuz TMA

  • Masa: 7 220 kg
  • Longitud: 7,48 m
  • Diámetro Máximo: 2,72 m
  • Envergadura (con paneles solares desplegados): 10,7 m
  • Volumen habitable: 9 m³
  • Masa de combustible y comburente: 900 kg.
  • Motor principal: 400 kgf de empuje y 305 s de Isp. 

Soyuz TMA (ESA/Paco Arnau/ciudad-futura.net).

La nave 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.

Módulo BO.
  • 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 el agua.

Detalle del SA (ESA).

  • 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.

PAO.
Partes de la Soyuz.

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 TsSKB 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.

Cohete Soyuz-FG (Paco Arnau/ciudad-futura.net).
  • 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.
  • 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 Korolyov (Moscú).

 
Fases del lanzamiento (TsUP).

 
Zonas de caída de las distintas etapas (Roskosmos).

Plan de vuelo del primer día de misión de la Soyuz TMA-22:

Órbita inicial de la Soyuz TMA-22: 200,89 x 258,61 km y 51,64º (88,8 minutos de periodo).

  1. Lanzamiento (unos 9 minutos).
  2. Despliegue de paneles solares y antenas.
  3. Presurización de los tanques de combustible.
  4. Extensión de la sonda de acoplamiento.
  5. Comprobación de la presurización del módulo orbital (BO) y la cápsula (SA).
  6. Prueba del sistema de acoplamiento automático Kurs.
  7. Pruebas de los sensores de velocidad angular BDUS.
  8. Actitud de la nave con respecto al horizonte.
  9. Apertura de la escotilla del SA y acceso al BO. La tripulación se quita los trajes Sokol KV2.
  10. Prueba del control derecho (RUO/RUP) de la Soyuz para rotaciones del vehículo.
  11. La Soyuz comienza a rotar sobre su eje longitudinal para mantener los paneles solares orientados al Sol (modo ISK).
  12. La tripulación recibe los datos para los encendidos del motor principal.
  13. Se activa el sistema de purificación de aire del BO (BOA) y se desactiva el del SA.
  14. Primer encendido (DV1) en la tercera órbita, de 52 segundos de duración Delta-V: 20,69 m/s.
  15. Segundo encendido (DV2) en la cuarta órbita, con una duración de 88,6 s. Delta-V: 36,03 m/s.
  16. Vuelta al modo ISK.
  17. Limpieza y secado de los Sokol.
  18. Periodo de sueño de la tripulación.

Mañana día 15 tendrá lugar un tercer encendido (DV3) con una Delta-V de 2 m/s y 6,2 s durante la órbita número 17.

Maniobras de la Soyuz TMA-22 para acoplarse a la ISS (TsUP).

La tripulación rinde homenaja a Gagarin y se encuentra con Leónov en la Ciudad de las Estrellas antes de partir hacia Baikonur (Roskosmos).

Instalaciones para el procesado de las naves Soyuz y Progress y los lanzadores Soyuz en Baikonur (Google Earth).

Rampa de lanzamiento Gagarin del Área nº 1 (Google Earth).

Pruebas del sistema de acoplamiento Kurs en una cámara anecoica del edificio MIK-KA del Área 254 (RKK Energia).

Pruebas de los paneles solares de la Soyuz TMA-22 en el edificio MIK-KA (RKK Energia).

 
Instalación del segmento intermedio (PkhO) que conecta la nave con el lanzador Soyuz-FG (RKK Energía).

Llegada de la tripulación a Baikonur (Roscosmos).

La tripulación inspecciona la nave y prueba los trajes Sokol KV2 (RKK Energía).

Integración dentro de la cofia. Se aprecian los soportes metálicos para sujetar el SA en caso de aborto durante el despegue (RKK Energía).

 
Traslado al MIK 112 (RKK Energia).

Integración con la torre de escape (SAS) y la tercera etapa del Soyuz-FG en el MIK-112 (RKK Energia/Roskosmos).


Integración con la primera y segunda etapa del lanzador (RKK Energia).

La tripulación visita su cohete (Roskosmos).

Traslado a la Rampa de Gagarin (RKK Energia/Roskosmos).

 
La tripulación completa las tradiciones a realizar antes de cada lanzamiento: ceremonia de izado de banderas en el hotel, jugar al billar, plantar un árbol, visitar las cabañas en las que durmieron Gagarin y Koroliov antes del primer vuelo tripulado, visitar el museo de Baikonur, etc. (Roskosmos).

El pope de Baikonur bendice el cohete antes del despegue (Roskosmos).





Lanzamiento en medio de una intensa nevada (Roskosmos).

Vídeo de la llegada y entrenamiento de la tripulación en Baikonur:

  Vídeo de la primera visita de la tripulación a su nave:

Vídeo del traslado a la rampa:

Espectacular lanzamiento en medio de la nieve:



21 Comentarios

  1. Una pasada, esta todo y puedes enterarte de todo los detalles de la misión, desde luego fue el mayor descubrimiento de Internet dar con este bloc. Los vídeos son ilustrativos, muy bien Daniel ¡¡

    jorge m.g.

  2. Daniel, aunque suene grosero ha sido de un placer casi orgásmico ver el lanzamiento de la Soyuz TMA-22 en medio de una tormenta de nieve. Realmente todos los sistemas soportan un rango de temeperatura increíble!.

    Ahora se que es off-topic pero hay que empezar a bendecir las misiones cientificas en el futuro (si es que las hay).
    Mariano

  3. Excelente (y enciclopédica) entrada.
    Me alegra ver que el transporte de carga y astronautas a la ISS lo tienen dominado.
    Y ya que estamos… la patochada de la bendición se la podían haber ahorrado, es una burla al trabajo de científicos e ingenieros.

  4. Me alegra un montón que los vuelos tripulados se reanuden de nuevo. Esperemos que el pope de Baikonur tenga mucho trabajo en los próximos años gracias a ellos.

  5. Una cosa que siempre he querido preguntar y que me acaba de venir a la cabeza poniendo de fondo de pantalla la foto con los indicativos se la soyuz. Lo que recubre las soyuz es tela?????? que material es porque da la impresión de ser una especie de acolchado.

  6. Esto si es offtopic total: ¿Estáis preocupados en La Palma por la posible nube de ceniza del volcán de El Hierro?. Lo digo por lo que pueda afectar a las observaciones astronómicas…
    Y gracias por ser tan exhaustivo en las entradas, incluyendo todo lo que rodea la noticia y que pueda no importar a todos… Pero sí a los técnicos que se juegan la vida allí.
    Juanan.

  7. @Jorge: gracias 😉

    @Mariano: seguro que los encargados de seguridad de lanzamientos tripulados de la NASA se quedaron de piedra.

    @Oscar: se usa siempre un peluche para que la cámara pueda ver cuándo los motores se apagan, además de las vibraciones.

    @Tsemary: la cubierta es el EVTI, un material aislante para controlar la temperatura de la Soyuz. No es exactamente tela, sino una mezcla de varias capas de materiales aislantes tipo mylar o kaptan.

    @Juanan: yo ahora no estoy en La Palma, pero la gente está tranquila (fuera de El Hierro, se entiende). No se espera que esta erupción produzca nubes de ceniza…por ahora.

    Saludos.

  8. Vaya, una misión con tres cosmonautas novatos. El americano no exactamente pero nunca ha estado en una estancia de larga duración.

    Que calentitos estarían dentro de la Soyuz con el frio que hacía fuera. Precioso este lanzamiento en plena nevada.

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Por Daniel Marín, publicado el 13 noviembre, 2011
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