Lanzamiento Soyuz TMA-07M (Expedición 34/35)

Por Daniel Marín, el 19 diciembre, 2012. Categoría(s): Astronáutica • ISS • Lanzamientos • Rusia • sondasesp ✎ 18

Hoy 19 de diciembre de 2012 a las 12:12:35 UTC Rusia ha lanzado desde la Rampa Número 5 (PU-5 o 17P32-5, Gagarinski Start o «Rampa de Gagarin») del Área 1 del cosmódromo de Baikonur la nave Soyuz TMA-07M (11F732A47 Nº 708, o 33S de acuerdo con la NASA) mediante un cohete Soyuz-FG. La tripulación está compuesta por Román Romanenko (Roscosmos), Chris Hadfield (Canadá) y Thomas Marshburn (NASA). La Soyuz TMA-07M se acoplará el próximo día 21 de diciembre a las 14:12 UTC con el módulo Rassvyet (MIM-1) de la ISS. 
Está previsto que los tres cosmonautas pasen 147 días en el espacio, durante los cuales supervisarán la separación de la Progress M-16M y el acoplamiento de la Progress M-18M en febrero. En marzo verán cómo se acopla la Dragon CRS-2 y la separación de la Soyuz TMA-06M, momento en el cual dará comienzo la Expedición 35. En abril se separará la Dragon CRS-2, la Progress M-17M y la Progress M-18M, y además se llevará a cabo la EVA-32 desde el segmento ruso de la ISS. El 18 de este mismo mes despegará el ATV-4 y la Progress M-19M. La tripulación regresará a la Tierra el 14 de mayo.

Tripulación

La tripulación de la Soyuz TMA-07M: Thomas Marshburn, Roman Romanenko y Chris Hadfield (Roscosmos).

Román Yurievich Romanenko / Роман Юрьевич Романенко (9 de agosto de 1971, 41 años): comandante de la Soyuz TMA-07M e ingeniero de vuelo de las Expediciones 34 y 35. En 1986 ingresó en la academia militar Suvorov de Leningrado. En 1992 se graduó de la academia de aviación de Chernigov con el título de ingeniero-piloto. Durante su etapa como piloto acumuló cerca de 800 horas de vuelo en aviones L-39 y Tu-134. En 1997 fue seleccionado como candidato a cosmonauta para el Centro de Cosmonautas Yuri Gagarin (TsPK). En noviembre de 1999 finalizó su curso de preparación en el TsPK como cosmonauta en pruebas. En 2007 sirvió como reserva del comandante Oleg Kotov en la Soyuz TMA-10 y de Fiodor Yurchijin en la Expedición 15. Fue comandante de la Soyuz TMA-15 y trabajó como ingeniero de vuelo en la ISS de mayo a abril de 2009. Permaneció en el espacio durante 187 días. Está casado y tiene dos hijos. Ha sido el 495º humano en alcanzar el espacio y el 103º cosmonauta de la Federación Rusa. Es hijo del cosmonauta Yuri Romanenko y este es su segundo vuelo espacial.

Román Romanenko (Roscosmos).

Chris Hadfield (29 de agosto de 1959, 53 años): ingeniero de vuelo número 1 de la Soyuz TMA-07M, ingeniero de vuelo de la Expedición 34 y comandante de la expedición 35. En 1978 comenzó a servir en la fuerza aérea canadiense. Tras graduarse como piloto, durante varios años sirvió como piloto militar volando CF-18. Ha pilotado más de 90 tipos de aviones distintos. En 1982 se graduó como ingeniero mecánico del Royal Military College de Ontario. En 1992 obtuvo un máster en sistemas de aviación en el Space Institute de la Universidad de Tennessee y en junio de 1992 fue seleccionado como uno de los cuatro nuevos astronautas de la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Del 12 al 20 de noviembre de 1995 participó en la misión STS-74 Atlantis durante la cual se acopló con la estación Mir. Entre el 19 de abril y el 1 de mayo de 2001 formó parte de la misión STS-100 Endeavour que se acopló a la ISS y en la cual realizó dos EVAs con una duración de casi 15 horas. Es el 4º astronauta canadiense y la 337ª persona en alcanzar el espacio. Está casado y este es su tercer vuelo espacial. 

Chris Hadfield (Roscosmos).

Thomas Marshburn (29 de agosto de 1960, 52 años): ingeniero de vuelo número 2 de la Soyuz TMA-07M e ingeniero de vuelo de las Expediciones 34 y 35. En 1982 se graduó como físico en el Davidson College de la Carolina del Norte. En 1984 obtuvo un máster en ingeniería física de la Universidad de Virginia y en 1989 obtuvo un doctorado en medicina por la Wake Forest University. Tras trabajar como médico varios años, en 1994 Marshburn empezó a trabajar para la NASA como médico de las tripulaciones. En 2004 fue seleccionado como astronauta del Grupo 19 de la agencia espacial. En julio de 2009 viajó al espacio a bordo del Endeavour en la misión STS-127 y se acopló con la ISS. Ha sido el 320º astronauta norteamericano y el 498º ser humano en alcanzar el espacio. Está casado y tiene una hija. Este es su segundo vuelo espacial. 

Thomas Marshburn (Roscosmos).

La tripulación de reserva de la Soyuz TMA-07M estaba formada por Yuri Yurchijin (Roscosmos), Luca Parmitano (ESA) y Karen Nyberg (NASA), los cuales volarán como tripulación principal de la Soyuz TMA-09M en mayo de 2013. La Soyuz TMA-08M despegará el 28 de marzo de 2013.

Tripulación de reserva de la Soyuz TMA-07M: Nyberg, Yurchijin y Parmitano (Roscosmos).

Insignia de la Soyuz TMA-07M (Roscosmos).
Insignia de la Expedición 34 (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/NASA).

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 (Roscosmos).
Partes de la Soyuz.
Traje Sokol KV2.

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 (Roscosmos).

Plan de vuelo del primer día de misión de la Soyuz TMA-07M:
Órbita inicial de la Soyuz TMA-07M: 199,37 x 253,65 kilómetros, con una inclinación de 51,66º y un periodo de 88,74 minutos

  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 72,7 segundos de duración Delta-V: 29,36 m/s.
  15. Segundo encendido (DV2) en la cuarta órbita, con una duración de 60,4 s. Delta-V: 24,50 m/s.
  16. Vuelta al modo ISK.
  17. Limpieza y secado de los Sokol.
  18. Periodo de sueño de la tripulación.

Mañana día 20 tendrá lugar un tercer encendido (DV3) en la órbita 17 con una Delta-V de 2 m/s y 25,8 s.

Maniobras orbitales de la Soyuz TMA-07M (TsUP).

La tripulación en el simulador Soyuz del TsPK Yuri Gagarin (GCTC).
La tripulación aprueba el examen final de la Comisión Estatal en la Ciudad de las Estrellas TsPK (RKK Energía).
La tripulación visita las tumbas de Gagarin y Koroliov en el muro del Kremlin (GCTC).
La Soyuz TMA-07M en el edificio MIK-OK de Baikonur (RKK Energía).
Las tripulaciones llegan a Baikonur en dos aviones diferentes desde el TsPK de Moscú (RKK Energía).
Chris Hadfield estudia su asiento, hecho a medida (NASA).
Primera inspección de la nave por la tripulación (RKK Energía).
Los trajes de presión Sokol KV2 de la tripulación (NASA).

La tripulación inspecciona sus trajes Sokol y se dirige a su nave por primera vez (RKK Energía/Roscosmos).
Instalación de «medidor de gravedad» casero o amuleto del comandante. En este caso, un payaso (NASA).
14 de octubre: acoplamiento del segmento PkhO que une la nave con el lanzador Soyuz-FG (RKK Energía).
Inserción en la cofia (RKK Energía).
Traslado de la nave al MIK-112 para su integración con el lanzador (RKK Energía).
Integración con la tercera etapa (Bloque I) (RKK Energía).
Integración con la torre de escape SAS (RKK Energía).
Integración con el resto del lanzador (RKK Energía).
Traslado a la rampa (RKK Energía/Roscosmos).
La tripulación se corta el pelo de manera ritual (NASA).
La tripulación se dirige a la rampa con los nuevos trajes térmicos que cubren los trajes Sokol (NASA).
Lanzamiento (NASA).
Vídeo del traslado a la rampa:

Vídeo del lanzamiento:



18 Comentarios

  1. Una pregunta de uno que no se entera mucho de esto… ¿Por qué esta nave no la han lanzado mediante la nueva trayectoria rápida de acoplamiento?

    1. En principio porque solo llevan dos vuelos con éxito (2 de 2) de las progress y quieren más experiencia. Y también es posible que no hayan podido cuadrar el lanzamiento a la ventana del lanzamiento rápido que no se puede hacer siempre.

  2. Una pregunta Daniel, que se hace con el modulo orbital? una vez que llegan a la EEI se acoplan, cuando la misión termina que hacen con ese modulo? se regresa junto con el modulo de reingreso y se separa en la camino? y de ser así donde queda? como parte de la basura espacial?. Saludos desde Venezuela y muy merecido tu premio, leo todos los días lo que publicas.

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Por Daniel Marín, publicado el 19 diciembre, 2012
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