La agencia espacial japonesa JAXA lanzó el sábado 3 de agosto a las 07:48 UTC la nave de carga HTV4 Kounotori 4 (こうのとり4号機) hacia la ISS mediante un cohete H-IIB (número de serie F-4) desde la rampa LP-2 del Complejo de Lanzamiento de Yoshinobu, en el Centro Espacial de Tanegashima. Se trata del cuarto lanzamiento de una nave de carga HTV y de un cohete H-IIB. Japón planea lanzar otros tres HTV adicionales.

HTV4 

El HTV4 Kounotori 4 (宇宙ステーション補給機「こうのとり」4号機 (HTV4), «cigüeña blanca») es un vehículo de carga automático japonés para llevar víveres y equipamiento hasta la ISS. Con 16,5 toneladas de masa, es la nave espacial más pesada fabricada por Japón. El HTV4 puede transportar un máximo de 6000 kg de carga útil, lo que la convierte en la segunda nave de carga con mayor capacidad después del ATV (7500 kg), por delante de la nave Dragon (3000 kg) y las Progress y Cygnus (2000 kg). El HTV4 transporta 5,4 toneladas de carga útil, de las cuales 3,9 toneladas van en la sección presurizada (PLC) y 1,5 toneladas en la parte no presurizada (ULC) (los anteriores HTV llevaron en la sección presurizada 3,6, 4,0 y 3,5 toneladas de carga presurizada respectivamente). El HTV es, junto a la Dragon de SpaceX y la futura Cygnus de Orbital, la única nave de carga que se acopla al segmento norteamericano de la ISS (el ATV europeo y las Progress se acoplan en el segmento ruso).

El HTV se divide en cuatro secciones, el PLC, el ULC, el AM y el PM:

Unpressurized Logistic Carrier, ULC (補給キャリア非与圧部): sección no presurizada con unas dimensiones de 3,5 x 4,4 metros para cargar hasta 1,5 t de carga instalada en la plataforma Exposed Pallet (EP o 曝露パレット), también denominada Exposed Pallet – Multi-Purpose (EP-MP). La EP fue usada por primera vez con el HTV3 y tiene unas dimensiones de 2,8 x 4,1 x 2,3 metros y una masa de 600 kg. Lleva instrumentos y equipos para el exterior de la estación que deben ser instalados con los brazos robot de la ISS (el Canadarm2 y el RMS del módulo Kibo). En esta misión llevan dos Orbital Replacement Units (ORUs) con equipos para la ISS y un experimento de la NASA. Una de las ORUs incorpora una unidad MBSU (Main Bus Switching Units) encargada de la distribución de la electricidad en la estación. Existen cuatro MBSUs en el segmento S0 de la viga central de la ISS, más dos repuestos adicionales. Uno de los repuestos fue usado recientemente, por lo que la MBSU del HTV4 es necesaria para mantener el nivel de redundancia recomendado. El otro equipo de la NASA es un UTA (Utility Transfer Assembly), una pieza fundamental encargada de transmitir la electricidad de cada conjunto de paneles solares rotatorios a la viga central. Ya existe una UTA de repuesto en la ISS, por lo que ésta será la segunda. El HTV4 transporta además la carga STP-H4 (Space Test Program – Houston 4) de la NASA, con ocho experimentos tecnológicos. El ULC también incorpora el FRGF (Flight Releasable Grapple Fixture), el punto de atraque del HTV con el brazo robot de la estación. El HTV4 se desintegrará en la atmósfera con el conjunto de experimentos STP-H3 de la NASA.

Módulo de Aviónica, AM (電気モジュール): incluye sistemas de control, comunicaciones, GPS y baterías. Tiene unas dimensiones de 4,4 x 1,2 metros y una masa de 1700 kg. También se encarga de distribuir la energía generada por los paneles solares de la nave al resto de módulos. El HTV cuenta con un total de 57 paneles solares: 20 en el PLC, 23 en el ULC, 8 en el Módulo de aviónica y 4 en el de propulsión (el HTV1 y 2 tenían 6 paneles en el módulo de propulsión).

Módulo de propulsión, PM (推進モジュール): incluye cuatro tanques de combustible hipergólico -monometilhidrazina (MMH) y tetróxido de nitrógeno- con capacidad para 2000 kg en total. El HTV4 tiene cuatro motores principales HBT-5 de 500 N de empuje fabricados por IHI Aerospace, además de 28 propulsores (situados en parejas) de 120 N para controlar la actitud del vehículo (RCS, Reaction Control System). A partir del HTV3, los motores de control de actitud son de fabricación japonesa (IHI Aerospace) y son 10 N más potentes que los del HTV1 y HTV2, fabricados por la compañía norteamericana Aerojet.

El HTV4 incorpora además el experimento iBall para grabar datos durante la reentrada, al igual que el HTV3.

Para acoplarse a la ISS, el HTV4 realizará varias maniobras orbitales durante seis días para acercarse a la ISS. La nave usará su sistema GPS y el sistema PROX (Proximity Communications System) para calcular su posición precisa con respecto a la ISS. El día del acoplamiento, el HTV4 estará a 5  kilómetros detrás de la estación en el punto AI (Approach Initiation) y dará comienzo la fase de aproximación. Esta fase durará unos 90 minutos y estará controlada por el Centro de Control de la Misión de la NASA en Houston y el Centro de Control de la JAXA. La nave se situará debajo de la ISS a unos 500 metros de distancia (punto RI) y comenzará a acercarse verticalmente (R-bar). Para maniobrar usará el sistema GPS diferencial y el sistema RVS (Rendezvous Sensor), formado por un radar LIDAR que mide la posición y velocidad de la nave mediante pulsos láser que se reflejan en espejos situados en el exterior del módulo Kibo (usados también por la Dragon de SpaceX). A 250 metros y a 30 metros la nave se parará para verificar el correcto funcionamiento de los sistemas. A 250 metros el HTV gira 180º sobre su eje transversal para que los motores principales apunten hacia la parte trasera de la ISS y facilitar así tanto la maniobra de acercamiento como una posible maniobra de aborto. A los 30 metros de distancia comienza la fase de aproximación final, que durará hasta los 10 metros de distancia. Durante las últimas fases la tripulación de la ISS puede controlar la maniobra -o abortarla- usando el panel HCP (Hardware Control Panel). Cuando el HTV4 esté a 10 metros, la tripulación lo captura con el brazo robot SSRMS de la estación (que tiene una longitud de 17,6 metros).

Cohete H-IIB

El H-IIB es un cohete de 2,5 etapas con capacidad para colocar 16,5 toneladas en órbita baja (LEO) y 8 toneladas en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) fabricado por Mitsubishi Heavy Industries Ltd. (三菱重工業株式会社). Es una versión avanzada del H-IIA, con una primera etapa y una cofia más grandes. Tiene 56,6 m de altura y 567,6 toneladas en el momento del lanzamiento (531 toneladas sin la carga útil). Emplea combustibles criogénicos y cuatro cohetes de combustible sólido en la primera fase.

La primera etapa, de 38,2 m de longitud y 5,2 m de diámetro, emplea dos motores LE-7A que, con 870-1098 kN de empuje cada uno, son comparables al motor Vulcain del Ariane V. Además, su empuje puede reducirse hasta el 72% nominal (como comparación, la primera fase del H-IIA mide 4 m de diámetro y emplea un único motor LE-7A).

Los cuatro cohetes de combustible sólido SRB-A tienen una longitud de 15,1 m, un diámetro de 2,5 m, una masa de 77 toneladas y proporcionan un empuje de 2245 kN cada uno (comparados con los 6470 kN de los SRB del Ariane 5). Queman una mezcla de polibutadieno compuesto.

La segunda etapa, de 9,2 m x 4,07 m, tiene una masa de 20 toneladas y cuenta con un motor LE-5B que desarrolla un empuje de 137,2 kN, modificable hasta en un 5%. Este motor es descendiente del LE-5, el primer motor criogénico desarrollado en Japón para el cohete H-I.
Fases del lanzamiento:
T+0 s: lanzamiento.T+1:54: apagado de los SRB (53 km de altura y 1,9 km/s).T+2:04: separación de los SRB 1 y 2 (61 km de altura).T+2:07: separación de los SRB 3 y 4 (63 km de altura).T+3:40: separación de la cofia (120 km y 2,9 km/s)T+5:47: apagado de la primera etapa (MECO) a los 184 km de altura y 5,6 km/s.T+5:54: separación de la primera etapa (184 km y 5,6 km/s).T+6:01: ignición de la segunda etapa (SEIG) (194 km).T+14:20: apagado de la segunda etapa (289 km).T+15:11: separación del HTV3 (287 km y 7,7 km/s).T+1:39:05: segundo encendido de la segunda etapa.T+1:39:58: segundo apagado de la segunda etapa.