Lanzamiento de un satélite ruso GLONASS-M (Soyuz-2-1B)

Las Fuerzas de Defensa Aeroespacial de Rusia (VKO) lanzaron el 23 de marzo de 2014 a las 22:54 UTC un cohete Soyuz-2-1B/Fregat-M desde la rampa número 4 (SK-4 o 17P32-4) del Área 43 del cosmódromo de Plesetsk (GIK-1) con un satélite GLONASS-M (Kosmos 2491) a bordo. Este ha sido el tercer lanzamiento de un GLONASS-M desde Plesetsk y el primero con un satélite GLONASS desde que en julio del año pasado un Protón-M falló durante el despegue provocando la pérdida de tres unidades.

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Lanzamiento del último satélite GLONASS (Zvezdá).

GLONASS-M

El GLONASS-M es un satélite del sistema de posicionamiento global ruso GLONASS fabricado por la empresa ISS Reshetnyov de la ciudad de Zheleznogorsk. Este ha sido el satélite número 36 de la serie Uragán-M (14F113) o GLONASS-M que ha alcanzado la órbita (el 42º lanzado) y posee el número de serie GLONASS-M nº 50s . Los satélites Uragán-M (‘huracán’ en ruso) tienen una masa de 1415 kg y su vida útil se estima en siete años. Emplean un reloj atómico de cesio con una precisión temporal de 1000 nanosegundos, mientras que los paneles solares proporcionan 1400 W de potencia. Los GLONASS-M usan un diseño presurizado, pero la nueva serie GLONASS-K se caracteriza por emplear una electrónica más avanzada que no requiere presurización, por lo que su vida útil es mayor. Rusia planea lanzar otros siete GLONASS-M hasta 2015 antes de que esta serie sea reemplazada por los GLONASS-K2 entre 2016 y 2020.

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GLONASS-M o Uragán-M (ISS Reshetnyov).

La constelación GLONASS (Глобальная Навигационная Спутниковая Система, ‘sistema de navegación global por satélite’) está formada por un mínimo de 21 satélites situados en tres planos orbitales de 64,8º (siete aparatos por plano) a 19100 km de altura. Como comparación, el sistema GPS norteamericano cuenta con un mínimo de 24 aparatos en seis planos (cuatro por plano) a 20200 km. A día de hoy, hay 28 satélites GLONASS en servicio (29 contando el lanzado ayer), de los cuales 24 están operativos, uno en pruebas (GLONASS-K1) y tres de reserva (uno por plano). El sistema GLONASS requiere 18 satélites para dar cobertura a todo el territorio de la Federación Rusa y 24 para dar cobertura global. Debido a la posición de los satélites, la precisión del sistema completo es superior a la del GPS para altas latitudes.

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El satélite GLONASS-M nº 50s (ISS Reshetnyov).
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Satélites GLONASS en activo a día de 24 de marzo de 2014 (GLONASS).

El primer satélite del sistema GLONASS fue lanzado en octubre de 1982 (Kosmos 1413) y en 1993 el sistema inició la fase de pruebas operativas. En 1995 se completó la constelación de 24 satélites, pero la crisis económica que sufrió Rusia en los año 90 ocasionó que la mayoría de satélites se quedasen sin reemplazo y la señal del sistema se fue degradando paulatinamente. La constelación volvería a completarse a finales de la década pasada fruto del empeño del Kremlin por dotarse de un sistema de posicionamiento independiente del GPS estadounidense.

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Series de satélites GLONASS (Roscosmos).

Cohete Soyuz-2-1B

El Soyuz-2-1B (14A14-1B) 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 8250 kg lanzado desde Baikonur (200 km y 51,6º) o 7850 kg lanzado desde Plesetsk (220 km y 62,8º). Está fabricado por la empresa TsSKB Progress de Samara (Rusia) y emplea queroseno (T1) y oxígeno líquido. Tiene una masa de 312 toneladas, una longitud de 46,3 metros (51,1 m con la cofia) y 10,3 metros de diámetro máximo.

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Cohete Soyuz-2 (Arianespace).

A diferencia del Soyuz-U o el Soyuz-FG, el Soyuz-2.1b incorpora una nueva aviónica digital y una cofia agrandada para lanzar cargas más voluminosas con la etapa Fregat (la cofia estándar mide 4,1 x 11,4 metros). El Soyuz-2-1B se basa en el Soyuz-2-1A, incorporando una tercera etapa con un motor RD-0124 en vez del RD-0110 de las otras versiones, lo que le permite aumentar su carga útil en más de una tonelada. Para simplificar costes, TsSKB Progress planea sustituir todos los cohetes Mólniya-M, Soyuz-U y Soyuz-FG por lanzadores de la serie Soyuz-2. El Soyuz-2-1B se lanza desde la Guayana Francesa bajo la denominación de Soyuz-STB.

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 equipados con motores RD-107A (14D22) de cuatro cámaras y dos vernier (derivados de los RD-107 del R-7). 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 segundos.

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Bloque de la primera etapa de un Soyuz-2 (Arianespace).

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 286 segundos.

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Etapa central o segunda fase de un Soyuz-2 (Arianespace).

La tercera etapa (Bloque I), de 6,7 x 2,66 m y 25,3 t, usa un RD-0124, con un empuje de 294 kN y 359 s. Funciona durante 300 segundos. La etapa superior Fregat-M está fabricada por NPO Lávochkin y usa propergoles hipergólicos (UDMH y tetróxido de nitrógeno). Tiene unas dimensiones de 1,55 x 3,8 m y usa seis tanques esféricos que rodean la estructura central, cuatro para los propergoles y dos para la aviónica. Carga 5250 kg de propergoles hipergólicos (comparados con los 5090 kg de la Fregat normal). Emplea un motor S5.98M de 2000 kgf y 333,2 s de Isp que puede encenderse repetidamente (hasta 20 veces). La etapa Fregat se ha empleado con los Soyuz-FG, Soyuz-U, Soyuz-2 y Zenit-3F (modificada). En el futuro se espera usarla con el Angará-A3. La cofia tiene unas dimensiones de 3,7 x 7,7 metros.

Vídeo del lanzamiento.



13 Comentarios

    1. Shankao: Cualquier día nos vamos a creer cualquier cosa 🙂
      Delo que deberíamos preocuparnos, es del maltrato y depredación que realiza la humanidad de los recursos y ecosistemas en nuestro planeta. De eso sí tenemos que preocuparnos, y mucho.
      Y no de chuminadas de ese estilo 🙂
      Salud y suerte.

  1. Una pregunta que siempre me hago: ¿La etapa superior (en este caso Fregat-M) se utiliza para llevar al satélite a la órbita final o sólo supone una continuación a la tercera etapa? Y en caso de que se utilice para «dejar» al satélite en su órbita final, ¿cómo evitan o a dónde envían esta etapa superior para que no quede en la misma órbita con el satélite?

    Magnífico blog Daniel, día tras día entro a empaparme de ciencia espacial.

    1. Sí, la Fregat lleva el satélite hasta su órbita final, se separa (la maniobra concreta sí que no la conozco pero usará los pequeños motores de posición que tiene la etapa) y luego utiliza un par de encendidos más de su motor principal para separarse de la órbita del lanzador.

      Aquí aparece, en una de las imágenes, las fases de la misión y puede verse el recorrido entero.
      https://danielmarin.naukas.com/2013/06/26/lanzamiento-soyuz-st-b-o3b-f1-vs05/

  2. ¿Han cambiado de lanzador por el fallo del Protón?

    Supongo que no, porque estás cosas no se planifican en dos días ni se cambian sobre la marcha. Pero aún así, resulta una curiosa coincidencia.

    1. No creo que lo hayan cambiado a última hora, tal vez en su momento, en julio, se decidiesen a cambiarlo hasta depurar los últimos errores del Protón, cosa que ya se ha hecho, llevan una racha bastante buena, aunque eso debería ser lo normal.

      Al fin y al cabo Rusia no puede permitirse no mantener la red GLONASS operativa. Menos ahora que al mundo le ha dado por hacer una secuela de bajo presupuesto de la guerra fria.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 25 marzo, 2014
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • Sondasespaciales