Lanzamiento del satélite Bión-M 1 (Soyuz-2-1A).

Por Daniel Marín, el 21 abril, 2013. Categoría(s): Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • sondasesp ✎ 10

52 años después del vuelo de Yuri Gagarin, la famosa cápsula sharik que llevó al primer hombre al espacio sigue en activo. Ayer 19 de abril a las UTC despegó un cohete Soyuz-2-1A (ejemplar nº 14) desde la Rampa Número 6 (PU-6/17P32-6) del Área 31 del cosmódromo de Baikonur con el satélite científico ruso Bión-M 1 con varios especímenes biológicos. También fueron puesto en órbita los minisatélites AIST (Rusia), Dove 2 (EE.UU.), BeeSat 2, BeeSat 3, SOMP (Alemania) y OSSI 1 (Corea del Sur). El lanzamiento estaba originalmente previsto para mayo de 2012. La órbita inicial fue de 252 x 555 kilómetros, con una inclinación de 64,88º. La cápsula con los animales aterrizará el próximo 18 de mayo en Orenburg, Rusia.

Lanzamiento del Bión-M 1 (Roscosmos). 

Bión-M

El Bión-M 1 (12KSM o L15000-01) es un satélite científico para experimentos biológicos en microgravedad construido por la empresa TsSKB Progress de Samara (Rusia). Se trata del último ejemplar de la serie de satélites científicos Bión (12KS) y el primero de la serie modernizada Bión-M (12KSM). A diferencia de los vehículos Bión de primera generación, basados en la nave Vostok/Zenit, el Bión-M emplea los módulos de servicio y de propulsión procedentes de los satélites espías Yantar/Kobalt/Persona, también fabricados por TsSKB Progress. Por este motivo, y a pesar de incorporar la característica cápsula sharik, tiene más elementos en común con un satélite Yantar que con una Vostok. La Bión-M 1 es la primera Bión que ha sido lanzada desde Baikonur, ya que las once anteriores habían despegado desde Plesetsk mediante cohetes Soyuz-U.

Nave Bión-M 1 (Roscosmos/TsSKB Progress).

La nave Bión-M posee una masa de unos 6500 kg y está dividida en tres secciones: la cápsula con los animales SA (Spuskaemi Apparat, ‘aparato de descenso’), la sección de instrumentos PO (Priborni Otsek) y la sección de propulsión AO (Agregatni Otsek). La carga útil dentro de la cápsula es de 450 kg y en el exterior de la nave es de 250 kg. Originalmente, la serie Bión-M fue diseñada para permitir estancias en el espacio de hasta seis meses aprovechando las posibilidades del sistema de propulsión de las Yantar, objetivo que posteriormente fue rebajado a los 45 días. Finalmente, su capacidad de permanencia se ha fijado en 29 días -aunque en el futuro podría ampliarse-, aún así superior a las tres semanas de las Bión tradicionales.

Apariencia exterior del vehículo y configuración de lanzamiento (Roscosmos/TsSKB Progress).

La gestión de la parte científica del programa Bión corre a cargo del instituto IMBP para problemas biológicos y médicos relacionados con el vuelo espacial de Moscú. Roscosmos planea llevar a cabo otras tres misiones Bión-M de aquí a 2020. El Bión-M 1 incluye 79 experimentos y 29 cargas útiles.  Transporta en el interior de la cápsula varios ‘cosmonautas’: ocho roedores de la especie Meriones unguiculatus, 45 ratones (5 de ellos con sensores implantados), 15 guecos, 40 peces (cíclidos), varias plantas y distintos microorganismos. Tras finalizar su misión, la cápsula SA de la Bión-M 1 aterrizará el 18 de mayo en la región de Orenburg, Rusia (las anteriores Bión aterrizaron en Kazajistán).

Detalle de la cápsula SA de la Bión-M 1 (Roscosmos).
Algunos de los ‘cosmonautas’ de la misión (IMBP/rian.ru).

El programa Bión original hunde sus raíces en el lanzamiento de la nave Kosmos-110 (Vostok 3KV nº 5) el 22 de febrero de 1966 con los perros Veterok y Ugolek para estudiar los efectos de la microgravedad en organismos durante vuelos de larga duración. De cara a las expediciones tripuladas de las misiones Salyut, se consideró necesario llevar a cabo más misiones similares. El gobierno soviético aprobó el programa el 13 de enero de 1970 y sería la compañía TsSKB Progress de Samara -antigua Filial nº 5 de la OKB-1 de Koroliov- la encargada de construir la nueva nave. Progress adaptó el diseño de las cápsulas Resurs-F (11S514) como base para las Bión. Las Resurs-F eran satélites para cartografiado que a su vez usaban el diseño de las naves Vostok y Vosjod. En los años 80, TsSKB Progress construyó una versión de las Bión para experimentos no biológicos denominada Fotón que aún sigue en activo. De hecho, la primera versión modernizada de la Fotón-M (Fotón-M 4) con sistemas derivados de los Yantar debe despegar el año que viene. El proyecto Resurs-F2 también emplea un diseño parecido. Entre 1997 y 1973 se lanzaron once satélites Bión 12KS desde Plesetsk y seis de ellas transportaron primates. Además, las naves Fotón-M 2 y 3 lanzadas en 2005 y 2007 respectivamente llevaron guecos, ratones, caracoles y microorganismos.

Kosmos-605/Bión 1 (31 de octubre de 1970): primera misión Bión con ratas, insectos y tortugas. Permaneció 22 días en el espacio.
Kosmos-690/Bión 2 (22 de octubre de 1974): simuló la exposición de seres vivos a la radiación mediante una fuente de cesio-137. Estuvo 21 días en órbita.
Kosmos-782/Bión-3 (25 de noviembre de 1975): transportó el experimento francés Bioblock, así como varias ratas, algunas de ellas situadas en una centrífuga para simular una gravedad terrestre. Estuvo 20 días en órbita.
Kosmos-936/Bión-4 (3 de agosto de 1977): incluyó experimentos internacionales (EEUU y Francia) con centrífugas. Permaneció 18 días en órbita.
Kosmos-1129/Bión-5 (15 de septiembre de 1979): llevaba varias ratas para probar un escudo electrostático contra la radiación. Estuvo 18 días en órbita.
Kosmos-1514/Bión-6 (14 de diciembre de 1983): transportó ratas, peces y los monos Abrek y Bion. Estuvo cinco días en órbita.
Kosmos-1667/Bión-7 (10 de julio de 1985): llevó dos monos y estuvo 7 días en el espacio.
Kosmos-1887/Bión-8 (29 de septiembre de 1987): llevó al mono Yerosha y permaneció 13 días en órbita.
Kosmos-2044/Bión-9 (15 de septiembre de 1989): transportó dos monos y diez ratas, además de peces, insectos, anfibios y otros organismos. Durante la reentrada, un fallo del motor de la nave provocó que la cápsula descendiese en Siberia en vez de Kazajistán tras pasar 14 días en órbita.
Kosmos-2229/Bión-10 (29 de diciembre de 1992): Llevó simios, reptiles y plantas. Estuvo 12 días en el espacio.
Bión-11 (24 de diciembre de 1996): única nave del programa sin denominación Kosmos. Llevó simios, reptiles y plantas. Estuvo 15 días en el espacio.

En el pasado, el programa Bión estuvo rodeado de polémica por culpa del trato recibido a los primates que volaron en las distintas misiones, ya que a algunos de los cuales se les extirpó la parte superior del cráneo para incluir varios sensores. Por este motivo, el IMBP decidió no incluir simios en esta misión.

Bión-11 de primera generación.
Disposición de los distintos minisatélites (TsSKB Progress).


Distribución de los experimentos en la cápsula (IMBP).

Soyuz-2-1A

El Soyuz-2-1A (14A14) es un cohete de tres etapas (más la etapa superior Fregat) basado en el Soyuz-U/Soyuz-FG capaz de colocar en LEO un máximo de 7020 kg lanzado desde Baikonur o 6830 kg lanzado desde Plesetsk. También puede situar 2730 kg en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) lanzado desde la Guayana Francesa. Está fabricado por la empresa TsSKB Progress de Samara (Rusia) y emplea queroseno y óxigeno líquido en las tres primeras etapas. Tiene una masa de 312 toneladas y una longitud de 46,3 metros. A diferencia del Soyuz-U y el Soyuz-FG, el Soyuz-2-1A incorpora una nueva aviónica digital y una cofia agrandada para lanzar cargas más voluminosas con la etapa Fregat de 4,1 x 11,4 metros. El Soyuz-2-1A ha servido como base para el Soyuz-2-1B, que incorpora una tercera etapa con un motor RD-0124 en vez de un RD-0110, lo que le permite poner en LEO hasta 7850 kg lanzado desde Baikonur. Para simplificar costes, TsSKB Progress planea sustituir en un futuro todos los cohetes Soyuz-U y Soyuz-FG por Soyuz-2. El Soyuz-2-1A también se lanza desde la Guayana Francesa bajo la denominación de Soyuz ST-A.

Detalles del Soyuz 2 (TsSKB Progress/Arianespace). 

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 de combustión y dos vernier (derivados de los RD-107 del misil R-7 Semiorka) con 35 kN de empuje. La carga de combustible incluye 27900 kg de oxígeno líquido y 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.

Bloque laterales de la primera etapa usados en cohetes Soyuz (Arianespace).

La segunda etapa o etapa central (Bloque A), de 27,10 x 2,95 metros 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 kg de queroseno.

Segunda etapa de un cohete Soyuz (Arianespace).

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 segundos de Isp. Funciona durante 240 segundos.

Tercera etapa (Bloque I) de un Soyuz-U/Soyuz-FG/Soyuz-2-1A (Arianespace).

Fases del lanzamiento:

T-16 horas: inicio de la secuencia de lanzamiento.
T-5 h: comprobación de los sistemas de la etapa Fregat.
T-4 h: autorización para la carga de combustible.
T-3 h 30 min: comienza la carga de combustible.
T-45 min: se retiran las torres de servicio.
T-2 min 35 s: presurización de los tanques de propergoles.
T-45 s: el cohete pasa a potencia interna.
T-20 s: ignición. Orden Pusk (Пуск, «lanzamiento»)

T+0 s: lanzamiento. Se retiran las cuatro torres principales del «tulipán» que mantienen al cohete en su posición. Orden Kontakt Podyoma (Контакт подъёма).
T+8 s: inicio de la secuencia de cabeceo.
T+1 min 58,25 s: separación de los cuatro aceleradores (Bloques B, V, G y D) de la primera etapa y formación de la «Cruz de Koroliov».
T+4 min 48 s: separación de la segunda etapa (Bloque A).
T+4 min 49 s: separación de la cofia.
T+4 min 56,85 s: separación de la sección de cola de la tercera etapa.
T+8 min 49,11 s: separación de la tercera etapa (Bloque I).


Fases del lanzamiento (Arianespace).

Preparación de la cápsula en las instalaciones de TsSKB Progress de Samara (TsSKB Progress).
Llegada de la nave al MIK-112 de Baikonur por ferrocarril (Roscosmos).
Integración de la cápsula (Roscosmos).

Paneles solares de la nave (Roscosmos).
Carga de combustibles hipergólicos (Roscosmos).
Carga de especímenes (Roscosmos).
La nave lista (Roscosmos).
Inserción en la cofia (Roscosmos).
Traslado al MIK del Área 31 (Roscosmos).
Integración con la tercera etapa (Bloque I) (Roscosmos).
Integración con el resto del lanzador (Roscosmos).
Traslado a la rampa (Roscosmos).
Lanzamiento (Roscosmos).
Vídeo de la integración de la nave:


Vídeo del traslado a la rampa:

Vídeo del lanzamiento:


10 Comentarios

    1. Como pone: «La nave Bión-M posee una masa de unos 6500 kg y está dividida en tres secciones: la cápsula SA (Spuskaemi Apparat, ‘aparato de descenso’)», yo he supuesto que sí se van a recuperar, si no se recuperase, tendría muy poco sentido la disposición de los especímenes (las lagartijas), ya que no parece que se vayan a monitorizar, si no que parece que se han dispuesto de manera que luego se puedan extraer.

      El escudo térmico puede tener la apariencia que ves en las fotos, no tiene por qué parecerse al de otras naves más modernas.

      Saludos.

  1. Some sharik spherical capsules SA of photo-recon Vostok-type spacecraft (Foton, etc) were refurbished after its first flights and were re-used. The ablative heat protection layer was changed and the SA re-used with another service-propulsion compartment.

  2. Buen articulo,Daniel, sobre una nave a mi entender no muy «publicitada».
    Gravedad artificial, escudos electrotasticos… Guau… eso si que molaba, los resultados deben ser, cuanto menos, interesantes.
    Hoy en día como mucho los experimentos deben tener nombres tan sugerentes como » interacción de electrolitos plasmaticos en entornos microgravitatorios de vector aleatorio» :,(

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Por Daniel Marín, publicado el 21 abril, 2013
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