Rusia lanzó el domingo 11 de diciembre a las 11:17 UTC un cohete Protón-M/Briz-M (Phase III) desde la rampa PU-24 del Área 81 del cosmódromo de Baikonur (NIIP-5/GIK-5) con los satélites Luch-5A y AMOS-5. El Luch-5A es el primer ejemplar de la nueva red rusa de satélites geoestacionarios destinada a retransmitir las comunicaciones de los satélites situados en la órbita baja, un servicio equivalente al sistema TDRSS norteamericano. Los números de serie del cohete Protón-M y su etapa Briz-M eran 93523 y 99525. Aunque el Protón-M no permite lanzamientos duales -a diferencia del Ariane 5-, en esta ocasión se han podido poner en órbita dos satélites al mismo tiempo al estar diseñados específicamente para este tipo de misión.

Luch-5A

El Luch-5A es un satélite de comunicaciones geoestacionario de 1148 kg construido por la empresa ISS Reshetnyov -fabricante de los satélites GLONASS- para la agencia espacial rusa Roskosmos usando la plataforma Ekspress-1000A. Tiene una vida útil estimada de diez años. Cuenta con dos antenas plegables de 4,2 metros de diámetro y siete transpondedores en bandas Ku y S, con una capacidad de transferencia de datos de 150 Mbit/s en banda Ku y 5 Mbit/s en banda  S. Cada antena puede seguir a un satélite en su órbita de forma independiente. Una operará en banda Ku y la otra en banda S. El Luch-5A también puede recibir señales del sistema de socorro marítimo COSPAS/SARSAT en banda P y emitirlas en banda L. Estará localizado inicialmente en la posición 55º este, aunque después será trasladado a su posición definitiva de 16º oeste.

Luch-5A es el primer satélite del renovado sistema Luch («rayo») que permitirá comunicarse con los satélites rusos situados en órbita baja terrestre (hasta una altura de 2000 km). En los próximos años se espera el lanzamiento del Luch-5B (95º este, sobre el Océano Índico) y el Luch-4 (167º este, sobre el Pacífico), que completarán la constelación. Luch-4 usará la plataforma Ekspress-2000 y será más potente que la serie Luch-5, lo que permitirá retransmitir en tiempo real la telemetría de los cohetes lanzados desde el futuro cosmódromo de Vostochni. Al igual que el TDRSS estadounidense, el sistema Luch requiere de un mínimo de tres satélites para cubrir toda la superficie terrestre.

Este sistema Luch actual recibe la denominación de MKSR (Многофункциональная Космическая Система Петрансляции, «sistema de retransmisión espacial multifuncional») y no debe confundirse con el antiguo sistema Luch (Altair/11F669), puesto en marcha por la URSS en los años 80. Entre 1985 y 1994 se lanzaron cuatro unidades del sistema Luch original -cada una de ellas con una masa de 2600 kg-, pero la crisis económica de los años 90 obligó a abandonar este proyecto. En 1995 se lanzó el único ejemplar de la serie Luch-2 (Gelios), serie que debía haber sustituido a los Luch de primera generación y que contaba con una vida útil de cinco años, frente a los dos años de los primeros Luch. Con la puesta en servicio de estos nuevos Luch, Rusia ya no se verá limitada por la escasa cobertura de sus estaciones terrestres para poder comunicarse con sus satélites situados en órbita baja.

AMOS-5

AMOS-5 es un satélite de comunicaciones geoestacionario de 1500 kg también construido por ISS Reshetnyov para la empresa Spacecom de Israel. Usa el bus Ekspress-1000H y posee 18 transpondedores en banda C y 16 en banda Ku. Su vida útil se estima en 15 años.

Protón-M/Briz-M

El cohete Protón-M (8K82KM) es un lanzador de tres etapas con una masa en seco de 53,65 toneladas y 712,8 toneladas cargado de propergoles. Sus dimensiones sin la carga útil son de 42,3 x 7,4 m.

La empresa estatal rusa GKNPTs Khrúnichev es la encargada de fabricar el Protón-M. Este lanzador se oferta en el mercado internacional por la compañía ILS (International Launch Services), de la cual Khrúnichev es el principal accionista. Tiene capacidad para poner 21,6 toneladas en una órbita baja de 200 km y una inclinación de 51,6º. También es capaz de situar 6920 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) o bien 3250 kg en la órbita geoestacionaria (GEO), lo que lo convierten en el lanzador ruso más potente en servicio. El Protón-M incorpora además la etapa superiorBriz-M (14S43) de combustibles hipergólicos, también construida por Khrúnichev. En algunos lanzamientos para el gobierno federal ruso se sigue empleando la etapa Blok DM-2/DM-03 (11S861), que es una modernización de la etapa Blok-D desarrollada para el programa lunar tripulado fabricada por la empresa RKK Energía. Emplea queroseno y oxígeno líquido con un motor 11D58M.

La primera etapa (Protón KM-1 ó 8S810M) está formada por un tanque central de tetróxido de nitrógeno rodeado de seis pequeños tanques de UDMH (dimetilhidrazina asimétrica). Sus dimensiones son de 21,18 x 7,4 m y su masa en seco es de 30,6 toneladas (428,3 t con combustible). Está construido usando las aleaciones de aluminio soviéticas AMg-6 y V95. Hasta la década de los 80 los analistas occidentales pensaban que los tanques exteriores eran aceleradores independientes -siguiendo el modelo de distribución del cohete Soyuz-, pero en realidad esta curiosa distribución se debe a la necesidad de transportar hasta Baikonur los componentes del cohete por separado en el  ferrocarril (los túneles imponen el radio máximo).

En la base de cada tanque de hidrazina, de 19,86 m de largo, hay seis motores RD-276 (RD-275M ó 14D14M). El RD-276 es una versión ligeramente mejorada del RD-275 (14D14), diseñado por NPO Energomash. Cada uno tiene un empuje de 1590 kN a nivel del mar y 1750 kN en el vacío, así como un impulso específico de 289-316 segundos, generando unos 10 MN de empuje en total. El RD-275 debutó en octubre de 1995 y es el motor cohete hipergólico en servicio más potente del mundo. El RD-275 deriva a su vez del RD-253 (11D43), de 1474 kN de empuje. Cada uno de los RD-275 pueden moverse un rango de 7,5º gracias a actuadores hidráulicos, lo que permite el giro del cohete para orientarse en azimut después del lanzamiento. En 2007 se introdujo el RD-275M -también denominado RD-276- un 5,2% más potente, lo que ha permitido aumentar la masa útil lanzada a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) en unos 150 kg. Los motores de la primera etapa funcionan durante 127 segundos.

La segunda etapa (Protón KM-2 ó 8S811K) incorpora tres motores RD-0210 y un RD-0211 (de 588 kN de empuje y 321 s de Isp cada uno, con un empuje de 2,4 MN en total), diseñados por KB Khimavtomatika (KBKhA, antigua OKB-154 de Semyon Kosberg, localizada en Voronezh). La diferencia entre el RD-0211 y el RD-0210 es que el RD-0211 incorpora partes del sistema de presurización del RD-253/275. Cada motor puede moverse 3,25º alrededor de su eje central para maniobrar el vehículo. Esta segunda etapa del Protón está basada en el malogrado misil UR-200 de Cheloméi. Sus dimensiones son de 17,05 x 4,1 m y su masa es de 11,715 kg (157,3 kg con combustible). La anterior versión Protón-K empleaba motores RD-0209 y RD-0209. Los motores de la segunda etapa funcionan durante 210 segundos.

La tercera etapa (Protón KM-3 ó 8S812M) lleva un motor RD-0212 fabricado por KBKhA, formado a su vez por un motor de una cámara RD-0213 (582,1 kN y 320 s de Isp) y otro con cuatro cámaras RD-0214 (30,98 kN y 287 s de Isp) que funciona como vernier. En esta etapa se encuentra el sistema de control del cohete diseñado por la compañía NIIP (antigua NII-885 de Pilyugin). Sus dimensiones son de 4,11 x 4,1 m y su masa de 3500 kg (46,562 toneladas con combustible). La tercera etapa funciona durante 241 segundos.

El Protón-M incorpora además la etapa superiorBriz-M (14S43) de combustibles hipergólicos y también construida por Khrúnichev. La Briz-M suele realizar cuatro o cinco encendidos para transportar la carga hasta la órbita geoestacionaria. Tiene unas dimensiones de 2,61 x 4,0 m, una masa de 2370 kg (19 800 kg con combustible) e incorpora un motor RD-2000 (S5.98 M/14D30) de 19,62 kN de empuje, así como cuatro motores 11D458M (RDMT-400, de 40 kgf de empuje) de orientación y doce pequeños propulsores de actitud RDMT-12 (17D58E, de 1,36 kgf de empuje). Tiene un de un diseño muy original con un cuerpo central (TsTB, Tsentralni Toplivni Bak/Центральный Топливный Бак, ЦТБ, «tanque de combustible central»), donde se instala el motor principal, y un tanque exterior desechable de forma toroidal (DTB, Dopolnitelni Toplivni Bak/Дополнительный Топливный Бак, ДТБ, «tanque de combustible adicional»). La Briz-M actualmente en servicio es la versión Phase III, que introduce dos tanques de gases para la presurización con 80 litros de capacidad en vez del diseño anterior con seis tanques.

Fases del lanzamiento de un Protón:

• T-13 horas 30 minutos: activación de la etapa de ascenso (Briz-M o Blok DM-2).
• T-7 horas: carga de combustible.
• T-5 horas: empiezan las actividades del lanzamiento.
• T-3,1 segundos: comienzo de la secuencia de ignición.
• T-1,75 s: ignición de los seis motores RD-275 de la primera etapa a 40% del empuje.
• T-0,15 s: los motores a 107% de empuje.
• T-0 s: lanzamiento.
• T+0,5 s: confirmación del lanzamiento.
• T+10 s: maniobra de giro para que el cohete cambie su azimut y alcance la órbita con la inclinación prevista.
• T+65,5 s: máxima presión dinámica (Max Q). Velocidad: 465 m/s. Altura: 11 km.
• T+119 s: ignición de la segunda etapa.
• T+123,4 s: separación de la primera etapa. Velocidad: 1724 m/s. Altura: 40 km.
• T+332,1 s: ignición de los cohetes vernier de la tercera etapa.
• T+334,5 s: apagado de la segunda etapa.
• T+335,2 s: separación de la segunda etapa mediante seis pequeños retrocohetes de combustible sólido. Velocidad: 4453 m/s. Altura: 120 km.
• T+337,6 s: ignición del motor principal de la tercera etapa.
• T+348,2 s: separación de la cofia protectora. Velocidad: 4497 m/s. Altura: 123 km.
• T+576,4 s: apagado del motor principal de la tercera etapa.
• T+588,3 s: apagado de los motores vernier de la tercera etapa.
• T+588,4 s: separación de la carga con la etapa superior. Velocidad: 7182 m/s. Altura: 151 km.