Fallo en el lanzamiento de un Protón-M (Telkom 3 y Ekspress MD-2)

Por Daniel Marín, el 7 agosto, 2012. Categoría(s): Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • sondasesp ✎ 16

La compañía ILS (International Launch Services) lanzó el 6 de agosto a las 19:31 UTC un cohete Protón-M/Briz-M (Proton Phase III, número de serie 99531) desde la rampa PU-24 del Área 81 del cosmódromo de Baikonur con los satélites de construcción rusa Telkom 3 y Ekspress MD-2. Aunque el cohete funcionó correctamente, la etapa superior Briz-M falló y los dos satélites se dan por perdidos. Justamente hace un año se produjo un fallo similar con la Briz-M durante el lanzamiento del Ekspress AM-4. La causa del fallo no está clara, pero la Briz-M fue incapaz de completar el segundo encendido para situar a los satélites en la órbita geoestacionaria. Los dos satélites permanecen unidos a la etapa Briz-M en una órbita de 267 x 5012 km, con una inclinación de 50º. Se espera que reentren en la atmósfera terrestre en las próximas semanas. Recordemos que el Protón-M también puede usarse con una etapa superior Blok-DM, aunque la Briz-M es la que se usa en la mayoría de lanzamientos comerciales.

Telkom 3
Telkom 3 es un satélite geoestacionario de comunicaciones indonesio de 1600 kg construido por ISS Reshetniov para Telekomunikasi Indonesia usando la plataforma Ekspress-1000N. La carga útil ha sido construida por Alenia. Incluye 32 transponededores en banda C y 10 en banda Ku. Su vida útil se estimaba en quince años. 

Telkom 3 (Gunter’s Space Page/Khrúnichev).

Ekspress MD-2
El Ekspress MD-2 es un satélite de comunicaciones de 1140 kg construido por Khrúnichev para Russian Satellite Communications Company (RSCC) usando la plataforma Yakhta. La carga útil ha sido suministrada por Alenia. Tenía una vida útil estimada de diez años y contaba con 8 transpondedores en banda C y uno en banda L. Los satélites Ekspress MD están construidos por la misma empresa fabricante del Protón y de la Briz-M, por lo que se adaptan a la forma de esta etapa, permitiendo el lanzamiento de dos satélites de forma conjunta. El Ekspress MD-1 fue lanzado en febrero de 2009.

Ekspress DM-2 (Gunter’s Space Page/Khrúnichev).
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 unas 713 toneladas cargado de propergoles. En esta misión la masa al lanzamiento era de 705 toneladas. Sus dimensiones sin la carga útil son de 42,3 x 7,4 m. Con la cofia la longitud alcanza 58,2 m. 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.

Cohete Protón-M (Roskosmos).

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. El Protón-M incorpora además la etapa superior Briz-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 emplea queroseno y oxígeno líquido.


Cohete Protón-M/Briz-M (ILS).

Prestaciones del Protón-M (ILS).

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 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 superior Briz-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.

Briz-M.

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.
Fases en el lanzamiento (ILS).
Trayectoria orbital (ILS).

Unión del Ekpress DM2 con la etapa superior Briz-M (Khrúnichev).
Unión del Telkom 3 (Khrúnichev).
Traslado para cargar la Briz-M de combustible (Khrúnichev).
Traslado a la rampa (Khrúnichev).
Vídeo del procesado de los satélites:


Vídeo del lanzamiento:



16 Comentarios

  1. ¿En estos casos tienen algún seguro o similar del producto transportado? Porque menuda gracia que le tiene que hacer al propietario de la carga. Seguramente ya lo habeis comentado alguna vez.

    1. Y por otra parte aunque paguen todo el valor del satélite, que no exáctamente como va el asunto, hay que hacer un pedido de un nuevo satélite con los retrasos que eso supone. Vamos, que todos pierden, el asegurador, el proveedor del cohete y el dueño del satélite.

  2. Estimado blogger,

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    Recibe un cordial y afectuoso saludo,
    Natalia

  3. Y quieren usar este cohete para la misión EXO MARS, por favor NO lo hagan señores de la ESA porque este cohete no es fiable y es una pena que después de 10 años de desarrollo el vehículo no llegue a Marte.

    Saludos Jorge m.g.

    1. Con que se den el mismo esmero que cuando hacen un lanzamiento comercial para ILS creo que valdrá.

      Lo de utilizar un cohete ucraniano tipo Zenit 3 o Tsyklon/Cyclone-4 (este todavía en desarrollo) no es viable para la misión ExoMars.

  4. Y quieren usar este cohete para la misión EXO MARS, por favor NO lo hagan señores de la ESA porque este cohete no es fiable y es una pena que después de 10 años de desarrollo el vehículo no llegue a Marte.

    Saludos Jorge m.g.

    1. Bueno, el cohete si funcionó como indica Daniel, el Protón consta de 3 etapas, fue la etapa Briz-M que se encarga de llevar la carga de la órbita baja a la geoestacionaria la que falló, pero con el Protón se puede usar la Block-DM2 en vez de la Briz 😉 … pero igual, que rueden cabezas por este nuevo fallo :O

  5. La preguntas es si Europa no tiene la capacidad propia de lanzar la Exo-Mars, si se diera el caso….porque dispone de una familia de cohetes lanzaderas bastante interesante..Ariane, Vega..¿Ninguno de ellos podría cumplir esa función?

    1. El Ariane 5 puede, pero ése no es el problema. Europa no tiene dinero para pagar el lanzador de esta misión por eso los rusos van a contribuir con el cohete. Es decir, el Protón es la forma que tiene Rusia de pagar parte de la misión (además de desarrollar algunos experimentos).

      Saludos.

    2. Bfff…espero entonces que Europa, algún día, pueda valerse por si misma en este terreno,aunque comprendo que es dificil económica y políticamente. Pero es que ahora mismo mi confianza en los rusos, Soyuz aparte, esta muy cerca de ser nula…si la lanzaran (si es que se hace realidad) los EEUU estaría mucho más tranquilo, han demostrado de sobras una pericia técnica en este campo que está a ños-luz de cualquier otra potencia.

  6. Rusia no da una a derechas esta claro que están trabajando con presupuestos muy ajustados pero me parece sorprendente que hasta el propio Putin no se de cuenta que están perdiendo mucha credibilidad a nivel Internacional. En fin con esto no quiero menospreciar toda la historia que lleva detras Rusia pero es que si no hacen algo y pronto se van a pique. Yo creo que algo tiene que ver en el contrato multimillonario que Putin a autorizado recientemente para la fabricación de 51 buques y 16 submarinos para 2020 valorado en 700.000 millones de dolares con estas cifras no me extraña lo mas minimo que los niveles de calidad en el programa espacial esten por debajo del minimo del más minimo fraco favor se estan haciendo ellos mismos.

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Por Daniel Marín, publicado el 7 agosto, 2012
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