Lanzado el satélite de observación de la Tierra Sentinel-1A (Soyuz ST-A)

Por Daniel Marín, el 5 abril, 2014. Categoría(s): Astronáutica • ESA • Lanzamientos • Rusia • Sondasespaciales ✎ 21

El 3 de abril de 2014 a las 20:02 UTC Arianespace lanzó un cohete Soyuz ST-A (Soyuz ST-A/Fregat-M) con el satélite científico europeo Sentinel-1A desde la rampa del Complejo de Lanzamiento del Soyuz (ELS, Ensemble de Lancement Soyouz) situada en Sinnamary, dentro del Centro Espacial de la Guayana Francesa. Esta ha sido la misión VS07 (Vol Soyouz 07) de Arianespace.

VS07 Soyuz / Sentinel-1A
Lanzamiento del Sentinel-1A (ESA/Arianespace).

Sentinel-1A

El Sentinel-1A es un satélite de observación de la Tierra construido por Thales Alenia Space para la agencia espacial europea (ESA). Sus dimensiones son de 3,8 x 4,4 metros (con dos paneles solares de 10 metros de longitud cada uno) y su masa es de 2157 kg (con unos 130 kg de combustible). Posee un radar de apertura sintética en banda C (5,405 GHz) de 12 metros de longitud fabricado por Airbus Defence and Space para obtener imágenes de la Tierra bajo cualquier condición meteorológica. El Sentinel-1A ha sido construido usando la plataforma Prima, desarrollada originalmente para la agencia espacial italiana.

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Sentinel-1A (ESA).

El Sentinel-1A es el primer satélite de la serie Sentinel y el primero del programa europeo Copernicus -antes conocido como GMES (Global Monitoring for Environment and Security)- para la observación de la Tierra. El programa Copernicus es una de las prioridades espaciales de la Comisión Europea junto con el sistema de posicionamiento Galileo. La serie Sentinel se divide en cinco familias. La Sentinel 1 está formada por satélites de observación de la Tierra mediante radar. Sentinel 2 y Sentinel 3 estarán dedicados a la observación óptica, mientras que Sentinel 4 y  Sentinel 5 se dedicarán a la observación de la atmósfera y el clima terrestre (Sentnel 4 desde la órbita geoestacionaria).

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Dimensiones del Sentinel-1A (ESA).

La serie Sentinel 1 continuará las observaciones de la Tierra en radar llevadas a cabo por los satélites europeos ERS y Envisat. Sentinel-1A tomará imágenes de radar de la superficie de la Tierra independientemente de las condiciones meteorológicas, de día o de noche. La cobertura del radar cubrirá un área de 250 kilómetros de ancho con unos 20 metros de resolución espacial en el modo de funcionamiento principal (Interferometric Wide Swath mode). En otros modos de funcionamiento podrá cubrir bandas de 400 kilómetros (Extra Wide Swath) o de 80 kilómetros (Strip Map), en este caso con una resolución máxima de 9 metros. El Sentinel-1A estará situado en una órbita de unos 693 kilómetros de altura y 98,2º de inclinación. Su vida útil es de 7,25 años. Dentro de un año y medio se lanzará el Sentinel-1B, similar al 1A, y se completará así la constelación Sentinel 1. El Sentinel-1B estará situado en el mismo plano orbital, pero desfasado 180º con respecto a su hermano para permitir una cobertura global más rápida y complementar las observaciones. Los datos SAR de Sentinel-1 (unos 1,5 terabytes al día) se recibirán a través de la estaciones de la ESA en Savlbard (Noruega), Matera (Italia) y Maspalomas (España).

Sentinel 1A & Jason3 in Thales Alenia Space Cannes facility.
Antena SAR del Sentinel-1A (Arianespace/ESA).
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Distintos modos de funcionamiento del radar del Sentinel-1A (ESA).
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Los paneles del Sentinel-1A una vez en órbita (ESA).

Soyuz ST-A

El Soyuz ST-A (372RN21A) es una versión ligeramente modificada del Soyuz-2-1A (14A14-1A). Se trata de un cohete de tres etapas (más la etapa superior Fregat-M o Fregat-MT) basado en el Soyuz-U/Soyuz-FG fabricado por la empresa TsSKB Progress de Samara (Rusia) con capacidad para situar 2730 kg en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) lanzado desde la Guayana Francesa (o 7020 kg en órbita baja lanzado desde Baikonur). Emplea queroseno (T1) y oxígeno líquido (LOX) en sus tres primeras etapas y combustibles hipergólicos en la cuarta fase Fregat. Tiene una masa de 312 toneladas al lanzamiento, una longitud de 46,3 metros y 10,3 metros de diámetro máximo.

Imagen 2
Cohete Soyuz-ST (Arianespace).

A diferencia del Soyuz-U o 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-M o MT (la cofia estándar mide 4,1 x 11,4 metros). Entre las pequeñas modificaciones añadidas al Soyuz ST-A con respecto al Soyuz-2-1A de serie se encuentra la introducción de orificios que permiten la entrada de agua en las dos primeras etapas para acelerar su hundimiento una vez caen al océano Atlántico. Arianespace también lanza cohetes Soyuz ST-B desde la Guayana Francesa. El Soyuz ST-B es una versión del Soyuz-2-1B, cuya principal diferencia con el Soyuz-2-1A es el uso de una tercera etapa diferente dotada del motor RD-0124 en vez del RD-0110. Por este motivo, el Soyuz ST-B es capaz de situar 3240 kg en GTO lanzado desde Kourou.

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

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Bloque de la primera etapa del Soyuz (Arianespace).

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

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Bloque A del 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.

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tercera etapa del Soyuz ST-A (izquierda) y del ST-B (derecha) (Arianespace).

La etapa superior Fregat-M (14S44) está fabricada por NPO Lávochkin y usa propergoles hipergólicos (UDMH y tetróxido de nitrógeno). Tiene una masa de 930 kg (o 980-1050 kg dependiendo de la versión) en seco y 5250 kg con combustible, así como unas dimensiones de 1,55 x 3,8 m. Posee seis tanques esféricos que rodean la estructura central, cuatro para los propergoles y dos para la aviónica. 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.

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Etapa Fregat (Arianespace).

La cofia (modelo ST) tiene una masa de 1700 kg, un diámetro de 4,11 metros y una longitud de 11,433 metros. Rodea a la etapa Fregat durante el despegue.

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Configuración de lanzamiento (Arianespace).

El Centro de Lanzamiento Soyuz (ELS) está situado en Sinnamary, a 13 kilómetros del complejo de lanzamiento del Ariane 5 en Kourou (Guayana Francesa). Dispone de tres zonas distintas: la plataforma de lanzamiento, el edificio de montaje (MIK) y el centro de lanzamiento.

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Centro de lanzamiento del Soyuz en Kourou (Arianespace).
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Mapa de la rampa de lanzamiento del Soyuz-ST (Arianespace).

La rampa fue completada en 2008 y es similar a las dos existentes en Baikonur y a las cuatro de Plesetsk. Al igual que en el resto de instalaciones del Soyuz, el cohete no se apoya en la base de la rampa, sino que «cuelga» por la cintura agarrado por varias estructuras metálicas que se retraen en el momento del lanzamiento. Este ingenioso sistema desarrollado por la OKB-1 de Serguéi Koroliov y Vladímir Barmin a mediados de los años 50 recibe el apodo de «el tulipán». En el edificio de montaje MIK (Монтажно-Испитательный Корпус) se integran las fases de los lanzadores en posición horizontal. Una vez montado, el cohete se traslada a la rampa mediante una línea ferroviaria de 700 metros. A diferencia de las instalaciones rusas, el lanzador no se traslada mediante locomotoras, sino por pequeños vehículos diseñados específicamente para esta tarea. Tampoco existe un búnker de lanzamiento como en Baikonur, ya que el control de lanzamiento está situado en un edificio construido lejos de la rampa.

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Fases del lanzamiento (Arianespace).
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Encendidos de la etapa Fregat (Arianespace).
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Tercera etapa (Bloque I) del cohete (Arianespace).
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Integración con el resto del lanzador (Arianespace).
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Unión de la tercera etapa (Arianespace).
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Sentinel-1A (Arianespace).
CU1_010
Carga de combustibles hipergólicos en el Sentinel-1A (Arianespace).
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Traslado del cohete a la rampa (Arianespace).
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Traslado del cohete a la rampa (Arianespace).
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Clocando el cohete en posición vertical (Arianespace).
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El Soyuz en vertical (Arianespace).
Encapsulation coiffe CU1
Integración del satélite y la etapa Fregat en la cofia (Arianespace).
VS07 Soyuz / Sentinel-1A
Traslado de la carga útil a la torre de servicio para integración con el lanzador (Arianespace).
VS07 Soyuz / Sentinel-1A
La carga útil llega a la torre (Arianespace).
VS07 Soyuz / Sentinel-1A
Integración con el lanzador (Arianespace).
Sentinel-1A_liftoff12
Lanzamiento (Arianespace).
VS07 Soyuz / Sentinel-1A
El Soyuz se eleva (Arianespace).
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Separación del Sentinel-1A en órbita (Arianespace).

Vídeo sobre la misión Sentinel-1A:

Simulación del despegue y separación del Sentinel-1A:

Vídeo del lanzamiento:

Vídeo de la separación en órbita del satélite:

Vídeo del lanzamiento con cámaras en el cohete Soyuz:

 



21 Comentarios

  1. Importantísima misión para Europa!

    Un pequeño añadido: el jefe de la misión es un español (aragonés para mas señas), Ramón Torres. Muy majete.

    (Una pequeñísima corrección, tanto Sentinel 3 como sobre todo Sentinel 2 se dedicarán a observar no solo el mar sino la tierra)

    Saludos

  2. Dani, una duda, que probablemente ya hayas respondido, pero ni me acuerdo, ni la encuentro. ¿por qué no se monta igual el cohete en Kourou que en Baikonur? Es decir ¿por qué la carga se pone al final, una vez el cohete está trasladado a la rampa y no en el enseblaje inicial?

    PD: La foto con pie de página «Traslado del cohete a la rampa (Arianespace).» Es genial, parece que el tío del casco esté arrastrando el cohete XD, será de Bilabao.

    1. Y los pantalones camuflados, ¿para disimular manchas de grasa? XD

      ¡Qué cobertura, Daniel, hasta el más mínimo detalle!
      Felicitaciones y muchas gracias, como siempre.

    2. La integración del cohete en vertical se prefiere para que el sistema de lanzamiento sea compatible con el diseño de satélites concebidos para otros lanzadores. Diseñar un satélite para que sea integrado en horizontal exige tener en cuenta distintas cargas y esfuerzos estructurales, por lo que no todos los satélites son compatibles con este sistema. De esta forma se permite acceder a un rango mucho más amplio de cargas útiles. Otra ventaja es que con la integración ‘a última hora’ se separa el flujo de trabajo de preparación del cohete del de la carga útil, añadiendo flexibilidad al sistema. Por cierto, este sistema será también usado por los Soyuz-2 en Vostochni.

      Un saludo.

    1. Pues no, en cada caso el código de inserción refiere a un link distinto. ¿El problema te sigue ocurriendo? ¿Qué navegador usas? Yo uso Chrome y no tuve problemas.

      Prueba con estos, son los links «puros»:

      Sentinel-1: Radar mission
      http://www.youtube.com/watch?v=FJWzLxdSMyA

      Sentinel-1 soundtrack
      http://www.youtube.com/watch?v=UBC2zp81tQg

      Sentinel-1A liftoff
      http://www.youtube.com/watch?v=2XS8raXQlJM

      Sentinel-1A separation in space
      http://www.youtube.com/watch?v=SuYx_fbeVCc

    1. Impresionante el video, es verdad , el la primera vez que se ve con camaras en el cohete. A ver si se animan los rusos y ponen cámaras en el cohete soyuz en baikonur.

    2. Qué preciosidad de vídeo y de nuevo excelente entrada del blog. También el Soyuz es mi lanzador favorito (al menos hasta que el falcon 9 sea capaz de aterrizar, momento en el que tendré 2 lanzadores favoritos ;-D)
      Todo lo relacionado con el Soyuz, desde las instalaciones de lanzamiento hasta su diseño, sus motores, su historia, me parecen un ejemplo de lo que la mejor ingeniería es capaz de hacer. Así es como deberían ser todos los diseños, no sólo bonitos, sino eficaces, seguros y robustos. Y las fotos de la ESA están muy bien.

      Saludos.

  3. Estimado Daniel

    Veo varios enlaces en la Red que hablan del binomio «oportunidad de negocio»+»Sentinel» desde Italia, Irlanda y Reino Unido

    http://www.asaspazio.it/notizie-asas/dialoghi-spazio-incontro-con-esa/

    http://www.bis.gov.uk/ukspaceagency/news-and-events/2014/Apr/win-business-support

    http://www.djei.ie/press/2014/20140404.htm

    ¿Se sabe algo en la misma clave desde el INTA o alguna otra agencia pública nacional?

    Entiendo que si Copérnico va a generar 30 billones de €uros de negocio y 50.000 nuevos empleos hasta 2030, y si encima España sólo este año aporta 140 millones de €uros, ¿no tendríamos que tener las pilas puestas como las tienen nuestros socios comunitarios?

    Un saludo y felicidades por el esta web

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