Lanzamiento Progress M-16M

El miércoles 1 de agosto a las 19:35 UTC Rusia lanzó la nave de carga Progress M-16M (11F615A60 nº 416, 48P en la terminología de la NASA) a bordo de un cohete Soyuz-U desde la Rampa Número 5 (PU-5 ó 17P32-5) del Área 1 (Rampa de Gagarin) del cosmódromo de Baikonur. La Progress M-16M probará una nueva serie de maniobras orbitales que permitirá el acoplamiento con la ISS en menos de seis horas tras solamente cuatro órbitas. Esta nueva técnica requiere una inserción orbital mucho más precisa. En el futuro, las naves tripuladas Soyuz también llevarán a cabo esta maniobra de aproximación rápida. Hasta ahora, las Progress y Soyuz necesitaban dos días (34 órbitas) para acoplarse con la ISS. La Progress M-16M incorpora un nuevo sistema de iluminación SFOK mediante diodos ya usado en las Soyuz y que sustituye a las lámparas convencionales. La Progress M-16M se acopló al módulo Pirs de la ISS el 2 de agosto a las 01:18 UTC.

Progress M-16M (RKK Energía).

Carga

La Progress M-16M tiene una masa de 7290 kg, incluyendo 2639 kg de carga útil:

  • 680 kg de combustible para trasvasar al módulo Zvezdá.
  • 250 kg de combustible para maniobras de elevación de la órbita de la ISS usando los motores propios.
  • 28 kg de oxígeno (sistema SrPK).
  • 19 kg de aire comprimido (sistema SrPK).
  • 420 kg de agua del sistema Rodnik.
  • 1242 kg en el compartimento presurizado (GrO), incluyendo:
    • 19 kg para el sistema de control de temperatura (SOTR).
    • 60 kg para el sistema de gases (SOGS).
    • 55 kg de agua potable para el sistema SVO.
    • 24 kg del sistema de alimentación eléctrica (SEP).
    • 0,03 kg para el sistema de control (SUBA) y comunicaciones telegráficas. 
    • 359 kg de alimentos en contenedores.
    • 230 kg de carga para el segmento norteamericano (incluyendo víveres).
    • 135 kg de ropa, medicinas, sistemas de control de la atmósfera y elementos de aseo e higiene personal.
    • 8 kg medios de servicio técnico y reparaciones (STOR).
    • 127 kg para el sistema higiénico y sanitario (SGO).
    • 2 kg del aparato Sputnik para comunicaciones con radioaficionados.
    • 18 kg equipamiento para el módulo Zaryá.
    • 6 kg para el módulo Rassvyet (MIM-1). 
    • 3 kg para el módulo Pirs (SO-1).
    • 122 kg de equipos para los cosmonautas rusos de la ISS.
    • 28 kg de documentos para la tripulación.
    • 23 kg para experimentos científicos.
    • 6 kg de sistemas de ventilación entre módulos.
La Progress M-16M realizará cuatro maniobras orbitales en menos de un día para acoplarse con la ISS:

  1. 2-8-2012: primera maniobra después del lanzamiento con una Delta-V de 20,89 m/s mediante el un encendido de 52,9 s.
  2. 2-8-2012: segunda maniobra con una Delta-V de 11,95 m/s gracias a un encendido de 30,7 s.
  3. 2-8-2012: Delta-V de 7 m/s y una duración de 7,5 s.
  4. 2-8-2012: Delta-V de 7 m/s y una duración de 7,4 s.
Maniobras de aproximación y acoplamiento:
  • T- 2 horas 10 minutos: inicio de la secuencia automática de acoplamiento con el sistema Kurs.
  • T- 01 h 37 min: activación del sistema Kurs-A (‘activo’) de la Progress.
  • T- 01 h 35 min: activación del sistema Kurs-P (‘pasivo’) de la ISS.
  • T- 51 min: prueba de la interacción entre los sistemas Kurs-A y Kurs-P a 15 kilómetros de distancia.
  • T- 40 min: activación de la cámara de televisión a 8 kilómetros de la ISS y del sistema de reserva TORU para acoplar la nave manualmente por control remoto desde la ISS.
  • T- 22 min: inicio de la maniobra de sobrevuelo alrededor de la estación para situarse frente al módulo Pirs cuando la nave está a 300 m de distancia.
  • T- 15 min: parada de la sonda frente al puerto de atraque para verificar sistemas.
  • T- 10 min: aproximación final.
  • T- 0 min: acoplamiento suave a 0,1 m/s. Primer contacto mecánico.
  • T+ 08 min: Segundo contacto mecánico. Acoplamiento rígido.
Maniobras orbitales de la Progress M-16M (TsUP).

Progress-M

Las Progress son naves de carga no tripuladas basadas en la nave Soyuz. Incluyen un compartimento no presurizado (OKD) para almacenar combustible que sustituye a la cápsula de la tripulación (SA) de las Soyuz. Su módulo orbital presurizado (GrO) se utiliza para llevar comida, agua, aire y equipamiento de diverso tipo a los cosmonautas a bordo de la estación espacial. Su masa es de 7020-7320 kg (Progress M) y pueden llevar 2100-2620 kg de carga, incluyendo un máximo de 1800 kg de carga presurizada en el GrO. Las dimensiones de la Progress son de 7,23 x 2,1 metros (el diámetro máximo es de 2,72 metros), con una envergadura de 10,7 metros contando los paneles solares. Pueden alcanzar órbitas con una altura máxima de 400 km. La actual serie Progress M-M incorpora sistemas digitales y es la última versión de esta nave de carga. El primer vuelo de una Progress tuvo lugar el 20 de enero de 1978.

Las Progress están divididas en tres secciones:

  • Compartimento de carga (GrO, Gruzovói Otsek/Грузовой Отсек): es similar en forma al módulo orbital (BO)  de una Soyuz, pero no posee una escotilla interna que lo comunique con la cápsula de descenso como en las Soyuz. Además, mientras que el BO de la Soyuz sólo tiene una escotilla de acceso en tierra, el GrO tiene tres: dos de servicio (“tecnológicas”) y otra para introducir la carga. El volumen del GrO es de 7,6 m³. Una vez retirada la carga útil, el GrO se usa como “basurero” para acumular los desechos de la tripulación de la ISS, desechos que se queman en la atmósfera al reentrar la nave sobre el Pacífico una vez cumplida su vida útil.
  • Compartimento de Combustible (OKD, Otsek Komponentov Dozapravki/Отсек Компонентов Дозаправки): sustituye a la cápsula de la Soyuz y es donde se almacena el combustible para su trasvase a la ISS, además de otras cargas no presurizadas. Incluye dos tanques de agua, dos tanques de combustible (hidrazina) y dos de oxidante (ácido nítrico).
  • Módulo de Propulsión (PAO, Priborno-Agregatni Otsek/Приборно Агрегатни Отсек): muy similar al módulo de servicio (PAO) de la Soyuz, pero con una sección presurizada más larga para acomodar la aviónica que normalmente está situada dentro del SA en la Soyuz.
Partes de la Progress M.
Esquema del GrO.

Soyuz-U

El Soyuz-U (11A511U) es un cohete de tres etapas con una capacidad para colocar 6950 kg en una órbita baja de 200 km de altura y 51,6º de inclinación. Quema queroseno y oxígeno líquido en todas sus etapas y se fabrica en Samara (Rusia) por la empresa TsSKB Progress.

La primera etapa está constituida por los cuatro bloques laterales (denominados Bloques B, V, G y D), de 19,6 x 2,68 metros y 43,3 toneladas (con combustible) cada uno. Cada bloque incorpora un motor RD-117 (821-1000 kN, 252-308 segundos de Isp) con cuatro cámaras de combustión y dos vernier. Los bloques se apagan 118 segundos después del despegue.

La segunda etapa, Bloque A o Bloque Central, funciona durante 280-290 s y sus dimensiones son de  27,1 x 2,95 m, con una masa de 99,5 t. Tiene en su base un RD-118, similar a los RD-117 (779-997 kN, 243-309 s), pero con cuatro vernier. El Soyuz-FG, utilizado para los lanzamientos tripulados, emplea RD-107A en los bloques laterales y un RD-108A en el Bloque A.

La tercera etapa, Bloque I, funciona durante 230 s e incorpora la aviónica de control del cohete. Tiene 6,67 x 2,66 m y 25,3 t, con un motor de cuatro cámaras y cuatro vernier RD-0110 (297,93 kN, 319,5 s).

Soyuz-U (TsSKB Progress).

Fases del lanzamiento (Roskosmos).


Zonas de caída de las etapas (Roskosmos).

Fases del lanzamiento:

  • T+0 s: lanzamiento.
  • T+118,8 s: separación de los cuatro bloques laterales (B, V, G y D, primera etapa). Formación de la “Cruz de Korolyov”. 44,07 km de altura y 2,684 km/s. Los bloques caen a 350 km de la rampa, en la Región nº 16, Kazajistán.
  • T+161,36 s: separación de la cofia (GO). 82,2 km de altura y 3,1 km/s. Los fragmentos caen en la Región 69, a 550 km de la rampa, en Kazajistán.
  • T+287,3 s: separación de la segunda etapa (Bloque A). 164 km de altura y 5,282 km/s. Los restos caen a 1520 km de la rampa en Kazajistán o la Federación Rusa.
  • T+297,05s: separación del segmento de cola de la tercera etapa a 171 km de altura.
  • T+525,88 s: apagado de la tercera etapa.
  • T+529,18 s: separación de la tercera etapa (Bloque I). 200 km de altura y 9,2 km/s.

Lanzamiento Progress M-16M

Llegada del cohete Soyuz-U al edificio MIK-112 de Baikonur desde Samara (Roscosmos).

Llegada de la Progress M-16M al edificio MIK-OK de Baikonur desde Moscú (RKK Energía/Roscosmos).

Unión con el segmento intermedio PkhO que conecta la nave con el lanzador (RKK Energía).

Inserción en la cofia y traslado al MIK-112 (RKK Energía).

Montaje con el resto del lanzador en el MIK-112 (RKK Energía).

Traslado a la rampa de Gagarin (Roscosmos/RKK Energía).

Lanzamiento (RKK Energía).

Vídeo del traslado a la rampa:



8 Comentarios

  1. Daniel, la reducción del tiempo de acoplamiento permite incrementar la carga útil? una Soyus que haga maniobras orbitales rápidas permitiría tener lista un hipotético cohete de rescate al estilo de los transbordadores?

    Y por último de qué depende un acoplamiento más rápido, mejores compotadoras de a bordo, mejores estaciones de seguimiento?

    Gracias por las respuestas y por mantenernos siempre informados.

    1. Principalmente, depende de poder disponer de un lanzador fiable y de un sistema de navegación autónomo digital. Las nuevas Soyuz y Progress digitales cumplen este último requisito, aunque lo cierto es que en teoría se podía haber hecho con las antiguas Soyuz.

      En teoría, la reducción de tiempo no permite reducir la carga útil. Todo lo contrario. Si la inyección orbital no es precisa, las maniobras de corrección consumen mucho más combustible.

      Saludos.

  2. La Soyuz-U con la capacidad de colocar hasta 6.950 Kg. en órbita, a puesto la Progress M-16M de 7.290 Kg.

    No hay algún error en los datos de los kilos?

  3. Si acaba de funcionar va a ser una enorme ventaja para los tripulantes de la Soyuz que después de dos dias en la Soyuz la ISS les debe parecer un palacio. 2 dias en ese cuchitril, sin poder salir ni a cagar(nunca mejor dicho), deben ser un poco duro.

    Leroy, por lo que he leido parece que los nuevos controles digitales tanto de la Progress como la Soyuz permiten automatizar las maniobras y orientar las naves con la ISS en mucho menor tiempo para que se pueda realizar el acoplamiento rápido.

  4. Muy buen articulo Daniel, yo tb me habia dado cuenta de la incoherencia entre los datos de la masa, pero hay tantas cosas que no es facil saber, que es mejor quedarse con los datos oficiales en lugar de hacer conjetturas.

    Gracias por la informacion. Un Toulousino.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 2 agosto, 2012
Categoría(s): ✓ Astronáutica • ISS • Lanzamientos • Rusia • sondasesp