Lanzamiento Soyuz ST-A (VS02)

Hoy sábado 17 de diciembre a las 02:03 UTC ha sido lanzado el segundo cohete Soyuz ST desde la Guayana Francesa en la misión VS02 (Vol Soyouz 02). Después del lanzamiento inaugural del primer Soyuz ST-B el 21 de octubre pasado, en esta ocasión se ha usado un cohete Soyuz ST-A (Soyuz-2-1A/Fregat-MT) para poner en órbita seis satélites: Pléiades 1 (Francia), SSOT (Chile) y cuatro unidades del sistema ELISA (Francia). La carga útil en esta misión alcanzaba los 2191 kg.

Lanzamiento de la segunda misión (VS02) del cohete Soyuz ST en Kourou (Arianespace).

Pléiades 1

Se trata de un satélite de observación de la Tierra de 970 kg construido por Astrium y Alcatel para la agencia espacial francesa CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) y el Ministerio de Defensa de Francia usando la plataforma AstroSat-1000. Cada satélite posee un telescopio de Thales Alenia con una resolución espacial de 70 cm (50 cm después de ser procesada). Obtendrá imágenes con un ancho de 20 km). Estará situado en una órbita polar heliosíncrona de 695 x 695 km y 98,2º de inclinación desde donde transmitirá unas 50 imágenes al día. Su vida útil se estima en cinco años.

La serie Pléiades-HR nació como una continuación de los famosos satélites de observación SPOT y, al igual que éstos, realizarán tareas civiles y militares. Francia planea lanzar un segundo satélite Pléiades en 2012.

Pléiades (CNES).

SSOT

SSOT (Sistema Satelital para Observación de la Tierra) es otro satélite de observación de la Tierra con aplicaciones militares construido por Astrium y el CNES para el Ministerio de Defensa de Chile usando una plataforma Myriade. Tiene una masa de 117 kg y dispone de una cámara capaz de proporcionar imágenes a color con una resolución máxima de 1,45 metros. También alcanzará los 5,8 metros de resolución en cuatro bandas espectrales distintas.

SSOT (Arianespace).

ELISA

Los cuatro vehículos ELISA (ELectronic Intelligence by SAtellite) forman parte de un sistema experimental de satélites militares de inteligencia electrónica (ELINT), destinados a captar las señales de los países enemigos (comunicaciones, radar, etc.). Cada satélite tiene una masa de 120 kg y ha sido construido por EADS Astrium para el Ministerio de Defensa de Francia usando la plataforma Myriade. Su vida útil se estima en tres años.

ELISA (Arianespace).

Para la integración de los satélites con la etapa Fregat se ha usado el adaptador ASAP-S (Ariane Structure for Small Payloads), derivado del ASAP empleado en el Ariane 5.


Configuración de lanzamiento (Arianespace).

Soyuz ST-A

El Soyuz ST-A es una versión ligeramente modificada del Soyuz-2-1A (14A14) para ser lanzado desde la Guayana Francesa. Se trata de un cohete de tres etapas (más la etapa superior Fregat) basado en el Soyuz-U/Soyuz-FG fabricado por la empresa TsSKB Progress de Samara (Rusia) con capacidad para situar 2730 kg en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) lanzado desde la Guayana Francesa. Emplea queroseno (T1) y oxígeno líquido en sus tres primeras etapas y combustibles hipergólicos en la cuarta fase Fregat. Tiene una masa de 312 toneladas, una longitud de 46,3 metros y 10,3 metros de diámetro máximo. Este lanzador usa un motor RD-0110 en la tercera etapa, a diferencia del RD-0124 del Soyuz ST-B (Soyuz-2-1B). Por este motivo, el Soyuz ST-B es capaz de situar 3240 kg en GTO lanzado desde Kourou.

Detalles del Soyuz 2 (TsSKB Progress/Arianespace). 

A diferencia del Soyuz-U o el Soyuz-FG, el Soyuz-2-1A incorpora una nueva aviónica digital y una cofia agrandada (ST) para lanzar cargas más voluminosas con la etapa Fregat (la cofia estándar mide 4,1 x 11,4 metros). Entre las pequeñas modificaciones añadidas al Soyuz ST con respecto al Soyuz-2-1 de serie se encuentra la introducción de orificios que permiten la entrada de agua en las dos primeras etapas para acelerar su hundimiento una vez caen al océano Atlántico.

La primera etapa está formada por cuatro bloques aceleradores (Bloques B, V, G y D) de 19,60 x 2,68 m y 44,413 toneladas al lanzamiento (3784 kg en seco) equipados con motores RD-107A (14D22) de cuatro cámaras y dos vernier (derivados de los RD-107 del R-7) con 35 kN de empuje. La carga de combustible incluye 27900 kg de oxígeno líquido y de 11260 kg queroseno. Cada RD-107A tiene un empuje de 838,5-1021,3 kN y un impulso específico de 263,3-320,2 s. Esta etapa funciona durante 118 segundos. Cada bloque lateral incluye una aleta aerodinámica estabilizadora que se instala cuando el lanzador está situado en la rampa.


Uno de los bloques laterales de la primera etapa de este cohete Soyuz ST-A en el MIK de la Guayana Francesa (ESA).

La segunda etapa o etapa central (Bloque A), de 27,10 x 2,95 m y 99,765 toneladas al lanzamiento (6545 kg en seco), emplea un RD-108A (14D21, derivado del RD-108) con cuatro vernier de 35 kN. Este motor tiene un empuje de 792,48-990,18 kN y un Isp de  257,7-320,6 s. Funciona durante 286 segundos y carga 63800 kg de oxígeno líquido y 26300 de queroseno.


Bloque A de un Soyuz-ST (ESA).


La primera y segunda etapas de este Soyuz ST-A (ESA).

La tercera etapa (Bloque I) de 6,7 x 2,66 m y 25,3 toneladas, usa un motor RD-0110 con un empuje de 297,93 kN y 230 s de Isp. Funciona durante 240 segundos.


Tercera etapa de un Soyuz ST-A (izquierda) y de un ST-B (derecha) (ESA).

La etapa superior Fregat-MT (S5.92) está fabricada por NPO Lávochkin y usa propergoles hipergólicos (UDMH y tetróxido de nitrógeno). Tiene una masa de 980-1050 kg (dependiendo de la misión) y unas dimensiones de 1,55 x 3,8 m. Posee seis tanques esféricos que rodean la estructura central, cuatro para los propergoles y dos para la aviónica. Emplea un motor S5.98M de 2000 kgf y 333,2 s de Isp que puede encenderse repetidamente (hasta 20 veces).

La cofia (modelo ST) tiene una masa de 1700 kg, un diámetro de 4,11 metros y una longitud de 11,433 metros. Rodea a la etapa Fregat durante el despegue.



Etapa Fregat en Kourou (ESA).

Sinnamary

El Centro de Lanzamiento Soyuz (ELS) está situado en Sinnamary, a 13 kilómetros del complejo de lanzamiento del Ariane 5 en Kourou (Guayana Francesa). Dispone de tres zonas distintas: la plataforma de lanzamiento, el edificio de montaje (MIK) y el centro de lanzamiento.

Localización del ELS en la Guayana Francesa (Arianespace).

La rampa fue completada en 2008 y es similar a las dos existentes en Baikonur y a las cuatro de Plesetsk. Al igual que en el resto de instalaciones del Soyuz, el cohete no se apoya en la base de la rampa, sino que “cuelga” por la cintura agarrado por varias estructuras metálicas que se retraen en el momento del lanzamiento. Este ingenioso sistema desarrollado por la OKB-1 de Serguéi Koroliov y Vladímir Barmin a mediados de los años 50 recibe el apodo de “el tulipán”. En el edificio de montaje MIK (Монтажно-Испитательный Корпус) se integran las fases de los lanzadores en posición horizontal. Una vez montado, el cohete se traslada a la rampa mediante una línea ferroviaria de 700 metros. A diferencia de las instalaciones rusas, el lanzador no se traslada mediante locomotoras, sino por pequeños vehículos diseñados específicamente para esta tarea. Tampoco existe un búnker de lanzamiento como en Baikonur, ya que el control de lanzamiento está situado en un edificio construido lejos de la rampa.

 
Disposición del centro ELS (ESA/Roscosmos).
Centro de lanzamiento (ESA).


Vista de la rampa de lanzamiento con la torre de servicio móvil (ESA).

Detalle de los brazos de servicios y la plataforma de servicio que se retira antes del lanzamiento (ESA).

Vista del cohete en la rampa sin la plataforma de servicio durante uno de los ensayos (ESA).

Sistema de transporte hasta la rampa (ESA).

La carga útil no se une al lanzador en posición horizontal como en Baikonur y Plesetsk, sino que se integra verticalmente con el Soyuz dentro de la torre de servicio móvil que rodea la rampa. Esta torre ha sido diseñada para proteger al Soyuz y su carga útil de la enorme humedad que existe en la Guayana francesa.

El proyecto del Soyuz en la Guayana nació a principios de 1998, cuando la ESA comenzó a interesarse por la posibilidad de lanzar cohetes rusos desde Kourou para complementar al lanzador pesado Ariane 5. El programa nació oficialmente en 2004 y la construcción del complejo comenzó en 2005. Además de la ESA y Roscosmos, participan en el proyecto TsSKB Progress -fabricante de los cohetes Soyuz-, NPO Lávochkin -fabricante de la etapa Fregat- y TsENKI -organismo estatal ruso encargado de las infraestructuras de lanzamiento-. Europa ha invertido 468 millones de euros en el programa Soyuz en la Guayana Francesa, de los cuales 342 millones han sido puestos por la ESA, 121 millones por Arianespace y el resto por la Unión Europea.

Fases del lanzamiento

T-4:20 horas: la comisión estatal autoriza el lanzamiento.

T-4 h: comienzo de la carga de combustible.

T-1:45 h: finalización de la carga de propergoles en el cohete.
T-1 h: se retira la torre de servicio móvil.
T-6 minutos 10 segundos Se introduce la llave de lanzamiento en el búnker: orden kliuch na start (Ключ на старт). Comienza la secuencia automática de lanzamiento.
T-5 m: transferencia de potencia interna a la etapa Fregat.
T-2 m 25 s: separación de los umbilicales de la tercera etapa.

T-40 s: transferencia de potencia interna al cohete.

T-17 s: comienzo de la secuencia de ignición.
T-15 s: empuje de los motores a nivel inicial.
T-03 s: empuje de los motores al máximo.
T+0 s: despegue.
T+1 m 58 s: separación de los cuatro bloques de la primera etapa (“cruz de Korolyov”). 41,5 km y 1560 m/s.
T+3 m 29 s: separación de la cofia.
T+4 m 47 s: separación de la segunda etapa.
T+8 m 47 s: separación de la tercera etapa.
T+9 m 47 s: primer encendido de la etapa Fregat.
T+13 m 27 s: primer apagado de la etapa Fregat.
T+41 m 56 s: segundo encendido de la etapa Fregat.
T+46 m 05 s: segundo apagado de la etapa Fregat.
T+55 m: separación del Pléiades 1.
T+59 m 05 s: separación de los cuatro ELISA.
T+2 h 3 m 25 s: tercer encendido de la etapa Fregat.
T+2 h 3 m 37 s: tercer apagado de la etapa Fregat.
T+3 h 8 m 37 s: cuarto encendido de la etapa Fregat.
T+3 h 8 m 47 s: cuarto apagado de la etapa Fregat.
T+3 h 12 m 07 s: separación del sistema ASAP-S.
T+3 h 26 m 00 s: separación del SSOT.

 
Fases del lanzamiento VS02 (Arianespace).

Integración con la etapa Fregat (Arianespace).

Traslado del Soyuz a la rampa (Arianespace).

Integración de la cofia con la carga útil dentro de la torre de servicio móvil (Arianespace).


16 Comentarios

  1. Daniel me gustaría ver un tema relacionado con la historia y características técnicas de los satélites ópticos de observación terrestre.

    Esa resolución de 50cm que tiene el actual satélite es para toda la tierra o hay áreas donde la resolución sea menor?

    Saludos

  2. Por fin el tercer satelite chileno en orbita, luego de tener complicaciones con los anteriores. Fasat-Alfa no logró desacoplarse del satelite ucraniano y Fasat-Bravo que duró 3 años ya que fallo la bateria. Esperemos que a Fasat-Charlie no tenga complicaciones.

    Saludos a Daniel y a todos los que postean en este magnifico blog.

  3. Voy a hacer un off topic, pero uno no lee en la tapa de los diarios (tampoco dentro): “Lanzaron el 2do Soyuz”. Uno posee una ignorancia asombrosa sobre este fascinante mundo y sólo en blogs especializados como este puede encontrar información. Me resulta simplemente cautivante que todo “este mundo” ocurra, que haya gente trepada a escaleras y grúas, tocando algo que luego estará allá arriba. Me asombra que suceda aunque parezca que nadie lo registra. Me asombra que haya fotos, tantas y tan buenas de algo tan poco común, tan ajeno a la cotidianidad del común de las personas. Como tan asombroso le resultará a los asiduos de este blog que haya ,por ejemplo, gente que pesca, coleccionistas de cuchillos o apuntadores de teatro. Mundos, muchos mundos, diferentes y maravillosos que ocurren aquí mismo tal como ocurren allá afuera, en el cosmos.
    Gratitud tengo nomás por alguien, Daniel en este caso, que cuenta de su mundo, que nos deja imágenes, detalles, cifras. Los que estamos siempre en búsqueda de saber algo más, agradecidos.

  4. Marcelo, comparto tu entusiasmo, los medios de comunicación, por desgracia, se acostumbran rápido a que las cosas salgan bien en el campo de los vuelos espaciales y lo toman como algo tan rutinario que no merece ser reflejado (por suerte, en las ediciones web se encuentran más referencias, ya que no tienen las limitaciones de espacio de un periódico de papel o de tiempo de un telediario). Sin embargo, cuando hay lanzamientos fallidos o percances, se hace un seguimiento profuso, dando la impresión de que solo hay un fiasco tras otro.

    Es saludable que los aficionados al tema nos podamos reunir y aprovechar de un blog de calidad como es este.

  5. Miguel: si no me equivoco, el sistema tulipán se mantiene en su sitio por el propio peso del cohete; al encender los motores y empujar al cohete hacia arriba, los pétalos se sueltan y se separan, pero sólo cuando el peso del cohete está mantenido por los motores.

  6. @Mederos: la resolución de un satélite espía depende de varios factores, pero los más importantes son el diámetro de la lente o espejo y la altura de la órbita. En este caso la órbita es casi circular, así que imagino que la resolución será bastante uniforme.

    @Marcelo: fantástica reflexión…y gracias por lo que me toca :).

    @Miguel, DIego: sí, la estructura ASAP-S está basada en la ASAP del Ariane 5, pero está destinada a pequeños satélites, no es como la estructura SYLDA. De todas formas he añadido unas líneas al post para dejar esto claro.

    Saludos.

  7. @Starfish: pues es muy posible 🙂 . Ahora mismo hay muchos satélites que podrían ser lanzados en 2012 con el A5 o con el Soyuz. Si Arianespace se decide por el Soyuz, el número de lanzamientos de este lanzador superaría a los del A5.

    Saludos

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 17 diciembre, 2011
Categoría(s): ✓ ESA • Lanzamientos • sondasesp