Fallo de un cohete Protón-M con el satélite Ekspress-AM4R

Una vez más, un cohete Protón vuelve a fallar. Después de un despegue impecable desde la rampa 39 del Área 200 del cosmódromo de Baikonur a las 21:42 UTC del 15 de mayo, el lanzador sufrió algún tipo de problema aún no especificado en la tercera etapa. La carga útil, el satélite ruso Ekspress-AM4R, no ha alcanzado la órbita. Es el primer fallo de un Protón desde julio de 2013, aunque en aquella ocasión el cohete pertenecía a la versión Protón-M/Blok-DM-03, mientras que esta vez ha sido un Protón-M/Briz-M (Phase III, con número de serie 5114877973). Entre estas dos misiones fallidas el Protón ha llevado a cabo otras ocho con éxito. Curiosamente, todos los últimos vuelos fallidos del Protón llevaban satélites rusos. El anterior satélite Ekspress-AM4 tampoco pudo alcanzar la órbita definitiva por un fallo en la etapa superior Briz-M.

Actualización 16 de mayo: Roscosmos informa que el accidente tuvo lugar 545 segundos después del despegue cuando el Protón sobrevolaba China a una altura de 160 kilómetros y con una velocidad de unos 7 km/s. La comisión de investigación estará liderada por Alexander Danyluk, vicedirector de TsNIIMash. En China se han encontrado restos que podrían pertenecer al satélite Ekspress-AM4R. Aparentemente, el fallo tuvo lugar en uno de los motores vernier de la tercera etapa, aunque este punto está aún sin confirmar.

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Posible tanque de combustible de la Briz-M o el Ekspress-A4MR (chinanews.com).

Ekspress-AM4R

El Ekspress-AM4R era un satélite geoestacionario de comunicaciones construido por Airbus Defence and Space usando la plataforma Eurostar E3000 para la empresa rusa Kosmicheskaia Svyaz (Russian Satellite Communications Company, RSCC). Su masa era de 5775 kg y constaba de 10 antenas y 30 transpondedores en banda C, 28 en banda Ku, 2 en banda Ka y 3 en banda L. Su vida media se estimaba en 7 años. Debía haber sido situado en la posición 80º este de la órbita geoestacionaria. El Ekspress-AM4R era una copia idéntica del Ekspress-AM4, lanzado sin éxito en 2011 por otro cohete Protón y hubiese sido el satélite de comunicaciones de propiedad rusa más potente jamás lanzado.

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Ekspress-AM4R (Khrunichev).

Cohete Protón-M

El cohete Protón-M Phase III (8K82KM) es un lanzador de tres etapas con una masa en seco de 53,65 toneladas y 712,8 toneladas de masa máxima una vez cargado de propergoles. Sus dimensiones sin la carga útil son de 42,3 x 7,4 metros. Con la cofia la longitud alcanza 58,2 metros. Tiene capacidad para poner 21,6 toneladas en una órbita baja de 200 km y una inclinación de 51,6º. También es capaz de situar 6920 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) o bien 3250 kg directamente en la órbita geoestacionaria (GEO), lo que lo convierten en el lanzador ruso más potente en servicio.

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Cohete Protón-M (Khrunichev).

La empresa estatal rusa GKNPTs Khrúnichev es la encargada de fabricar el Protón-M. Este lanzador se oferta en el mercado internacional por la compañía ILS (International Launch Services), de la cual Khrúnichev es el principal accionista. El Protón-M incorpora además la etapa superior Briz-M (14S43) de combustibles hipergólicos, también construida por Khrúnichev. En algunos lanzamientos para el gobierno federal ruso se sigue empleando la etapa Blok DM-2/DM-03 (11S861) que emplea queroseno y oxígeno líquido. La empresa ILS todavía opera algunas unidades del Protón-M más antiguas de la serie Phase I y Phase II.

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Características del Protón-M (Khrunichev).
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Dimensiones del Protón-M (Khrúnichev).

La primera etapa (Protón KM-1 ó 8S810M) está formada por un tanque central de tetróxido de nitrógeno rodeado de seis pequeños tanques de UDMH (dimetilhidrazina asimétrica). Sus dimensiones son de 21,18 x 7,4 m y su masa en seco es de 30,6 toneladas (428,3 t con combustible). Está construido usando las aleaciones de aluminio soviéticas AMg-6 y V95. Hasta la década de los 80 los analistas occidentales pensaban que los tanques exteriores eran aceleradores independientes -siguiendo el modelo de distribución del cohete Soyuz-, pero en realidad esta curiosa distribución se debe a la necesidad de transportar hasta Baikonur los componentes del cohete por separado en el ferrocarril (los túneles imponen el radio máximo).

En la base de cada tanque de hidrazina, de 19,86 m de largo, hay seis motores RD-276 (RD-275M ó 14D14M). El RD-276 es una versión ligeramente mejorada del RD-275 (14D14), diseñado por NPO Energomash. Cada uno tiene un empuje de 1590 kN a nivel del mar y 1750 kN en el vacío, así como un impulso específico de 289-316 segundos, generando unos 11 MN de empuje en total. El RD-275 debutó en octubre de 1995 y es el motor cohete hipergólico en servicio más potente del mundo. El RD-275 deriva a su vez del RD-253 (11D43), de 1474 kN de empuje. Cada uno de los RD-275 pueden moverse un rango de 7,5º gracias a actuadores hidráulicos, lo que permite el giro del cohete para orientarse en azimut después del lanzamiento. En 2007 se introdujo el RD-275M -también denominado RD-276- un 5,2% más potente, lo que ha permitido aumentar la masa útil lanzada a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) en unos 150 kg. Los motores de la primera etapa funcionan durante 127 segundos.

La segunda etapa (Protón KM-2 ó 8S811K) incorpora tres motores RD-0210 y un RD-0211 (de 588 kN de empuje y 321 s de Isp cada uno, con un empuje de 2,4 MN en total), diseñados por KB Khimavtomatika (KBKhA, antigua OKB-154 de Semyon Kosberg, localizada en Voronezh). La diferencia entre el RD-0211 y el RD-0210 es que el RD-0211 incorpora partes del sistema de presurización del RD-253/275. Cada motor puede moverse 3,25º alrededor de su eje central para maniobrar el vehículo. Esta segunda etapa del Protón está basada en el malogrado misil UR-200 de Cheloméi. Sus dimensiones son de 17,05 x 4,1 m y su masa es de 11,715 kg (157,3 kg con combustible).

La tercera etapa (Protón KM-3 ó 8S812M) lleva un motor RD-0212 fabricado por KBKhA, formado a su vez por un motor de una cámara RD-0213 (582,1 kN y 320 s de Isp) y otro con cuatro cámaras RD-0214 (30,98 kN y 287 s de Isp) que funciona como vernier. En esta etapa se encuentra el sistema de control y guiado del cohete diseñado por la compañía NIIP (antigua NII-885 de Pilyugin). Sus dimensiones son de 4,11 x 4,1 m y su masa de 3500 kg (46,562 toneladas con combustible). La tercera etapa funciona durante 241 segundos.

El Protón-M incorpora además la etapa superior Briz-M (14S43) de combustibles hipergólicos y también construida por Khrúnichev. La Briz-M suele realizar cuatro o cinco encendidos para transportar la carga hasta la órbita geoestacionaria. Tiene unas dimensiones de 2,61 x 4,0 m, una masa de 2370 kg (19 800 kg con combustible) e incorpora un motor RD-2000 (S5.98 M/14D30) de 19,62 kN de empuje, así como cuatro motores 11D458M (RDMT-400, de 40 kgf de empuje) de orientación y doce pequeños propulsores de actitud RDMT-12 (17D58E, de 1,36 kgf de empuje). Tiene un de un diseño muy original con un cuerpo central (TsTB, Tsentralni Toplivni Bak/Центральный Топливный Бак, ЦТБ, “tanque de combustible central”), donde se instala el motor principal, y un tanque exterior desechable de forma toroidal (DTB, Dopolnitelni Toplivni Bak/Дополнительный Топливный Бак, ДТБ, “tanque de combustible adicional”). La Briz-M actualmente en servicio es la versión Phase III, que introduce dos tanques de gases para la presurización con 80 litros de capacidad en vez del diseño anterior con seis tanques.

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Etapa superior Briz-M (Khrunichev).

Actualmente existen en Baikonur dos zonas de lanzamiento del Protón con dos rampas (PU, Puskavaia Ustanovka) cada una: el Área 81 (rampas 23 y 24) y el Área 200 (rampas 39 y 40). La rampa 40 no se encuentra activa desde 1991. En este lanzamiento se usó la rampa 24. Cada rampa consta de depósitos de propergoles subterráneos, un búnker de lanzamiento (250/251 en el caso de la rampa 24, a 1,3 km de distancia) y una torre de servicio móvil.

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Instalaciones del Protón en Baikonur (Khrunichev).

El cohete Protón-M se integra en el edificio MIK 92A-50 de Baikonur. Este edificio está dividido en cinco salas principales. En la Sala 111 se montan las tres primeras etapas del lanzador a partir de sus componentes llegados por ferrocarril. En la Sala 103 se procesan los satélites y se les carga de combustible, para luego ser acoplados con la etapa superior (en el caso de los GLONASS, el Blok DM-2) en la Sala 101.

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Plano del edificio 92A-50 de Baikonur (Khrunichev).

Fases del lanzamiento de un Protón:

  • T-13 horas 30 minutos: activación de la etapa de ascenso (Briz-M o Blok DM-2/DM-03).
  • T-7 horas: carga de combustible.
  • T-5 horas: empiezan las actividades del lanzamiento.
  • T-3,1 segundos: comienzo de la secuencia de ignición.
  • T-1,75 s: ignición de los seis motores RD-276 de la primera etapa a 40% del empuje.
  • T-0,15 s: los motores a 107% de empuje.
  • T-0 s: lanzamiento.
  • T+0,5 s: confirmación del lanzamiento.
  • T+10 s: maniobra de giro para que el cohete cambie su azimut y alcance la órbita con la inclinación prevista.
  • T+65,5 s: máxima presión dinámica (Max Q). Velocidad: 465 m/s. Altura: 11 km.
  • T+119 s: ignición de la segunda etapa.
  • T+123,4 s: separación de la primera etapa. Velocidad: 1724 m/s. Altura: 40 km.
  • T+332,1 s: ignición de los cohetes vernier de la tercera etapa.
  • T+334,5 s: apagado de la segunda etapa.
  • T+335,2 s: separación de la segunda etapa mediante seis pequeños retrocohetes de combustible sólido. Velocidad: 4453 m/s. Altura: 120 km.
  • T+337,6 s: ignición del motor principal de la tercera etapa.
  • T+348,2 s: separación de la cofia protectora. Velocidad: 4497 m/s. Altura: 123 km.
  • T+576,4 s: apagado del motor principal de la tercera etapa.
  • T+588,3 s: apagado de los motores vernier de la tercera etapa.
  • T+588,4 s: separación de la carga con la etapa superior. Velocidad: 7182 m/s. Altura: 151 km.
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Fases del lanzamiento (Khrunichev).
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Trayectoria orbital prevista para el lanzamiento (Khrunichev).
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Encendidos de la Briz-M previstos para este lanzamiento (Khrunichev). 
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Fases de la inserción orbital (Khrunichev).
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Fases de la inserción orbital (Khrunichev).
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Traslado a la zona de carga de combustible de la Briz-M (Khrunichev).
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Carga de combustible de la Briz-M (Khrunichev).
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Traslado a la rampa (Khrunichev).
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Llegada a la rampa (Khrunichev).
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El Protón en la rampa (Khrunichev).
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El cohete en la rampa (Khrunichev).
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Espectadores inesperados (Khrunichev).

Vídeo del traslado a la rampa:

[youtube]http://youtu.be/VM7C44ivxu0[/youtube]

Vídeo del lanzamiento:

[youtube]http://youtu.be/mLdTxiq8S8Y[youtube]



53 Comentarios

  1. Ya es raro que casi todos los fallos del Protón lleven cargas íntegramente rusas. Hay alguna diferencia en la calidad del montaje,revisiones, etc con los lanzamientos de ILS?

  2. está claro que estos errores, en epocas pasadas les habria costado la vida a unos cuantos. Me pregunto si hoy este tipo de fracasos se paga con despidos..

    1. Preguntémosle al alicatero que colocó mal los sensores de control de actitud en el Protón que reventó el año pasado…

      También tengo entendido que el técnico que llenó de más los tanques del DM3 que portaba los GLONASS que se estrellaron en el pacífico, fue asesinado poco después.

      Y no creo que Putin vaya a perdonarle mucho a Ostapenko… Hora de la terapia de choque…

  3. Daniel,

    Tienes información del precio del satélite Ekspress AM-4R? ese satélite europeo de más de 5000 kg debe tener un precio bastante alto para una economía como la rusa, estará asegurado? y la última pregunta? cuánto tiempo sería necesario para construir otro satélite y ponerlo en órbita?

    1. La empresa rusa Ingosstrakh comunicó a la agencia Ria Novosti que el Protón-M estaba asegurado por 7.800 millones de rublos (224 millones de dólares).

  4. No se si sera que estoy despistado…
    No estallo un proton cargando un glonass hace relativente poco…
    El video del accidente es digno de ver
    Insisto que puede que este algo despistado

  5. ¿Ha quedado algo del cohete o su carga en órbita, aunque no sea la original? Me vienen conspiranoicas ideas acerca de lanzamientos amañados para generar un fallo que no lo ha sido en realidad y dejar un as por ahí flotando.
    ¡Que conste que la idea se la cogí a Yuri!

    1. Es un satélite comercial de comunicaciones, no sé qué utilidad tendría para los militares o cualquier otro grupo con fines “conspirativos”. Ni siquiera fue construído en Rusia, así que tampoco podemos decir que era un satélite espía disfrazado. Por último, no hay manera de mantener un satélite oculto tanto de los amateurs como del NORAD que los rastrean.

  6. Gracias Daniel por este excelente blog lo consulto diariamente. parece que se va haciendo costumbre un fallo de cohete PROTON por año, es bastante preocupante para los seguidores de la industria espacial rusa y por supuesto mucho mas para los responsables de los lanzamientos del PROTON supongo que de nuevo rodaran cabezas, el impacto negativo sobre el prestigio de la industria aeroespacial rusa es enorme

  7. Vale, ya está bien, que lo retiren, una lástima porque el cohete pese a ser hipergólico, me encanta pero… Que lo retiren ya, porque esto clama al cielo, cada vez que cogen un poco de carrerilla… PAM!

    No se si serán los bichejos esos de la madriguera de la penúltima foto, que sabotean los proyectos rusos (igual son ultra nacionalistas Kazajos o algo así…), o qué narices será. Pero un cohete que lleva fabricándose ¡¡Desde los años 60!! no puede tener semejante tasa de fallos.

  8. 1° strike de Ostapenko. Le quedan 2.
    Parece ser que Khrunichev tiene un problema con la seguridad. Es como si no chequearan tido antes del lanzamiento.

  9. Que dolor económico, aunque tengan seguro, también son pérdidas por el tiempo que no está operativo el satélite, además tengo la duda de si teniendo ese seguro cubra completamente el gasto.

  10. Empiezo a pensar que los rusos son unos chapuceros de campeonato. Para ellos el termino “control de calidad” debe tener el mismo significado que para los chinos. Dicen que si una empresa automovilística europea quiere poner un coche en el mercado debe estrellar 20 coches cargados de “dummies” contra un muro antes. Los chinos también hacen este test de calidad pero con los 20 primeros que se lo compran.

    1. Mejor hazte esta pregunta: ¿cuántos fallos de cohetes chinos han tenido lugar en los últimos años? En el ámbito espacial no son precisamente unos “chapuceros”. Soltar comentarios xenófobos sin fundamento no sirve para mucho. Ah, y no confundas la empresa Khrúnichev con “los rusos”. Y si no, apunta cuántos cohetes Soyuz no han alcanzado la órbita en las últimas décadas.

      1. Hombre llamarles chapuceros a los Rusos no es xenofobia,ademas de que estadisticamente estos fallos entran dentro de los margenes normales entre las agencias de primer orden.

      2. Daniel. Considero un honor que me hayas respondido, aunque sea para reñirme, ya que admiro tus conocimientos en temas del espacio. La mitad de mis funciones dentro de mi puesto de trabajo están relacionadas con el control de calidad. El fabricar un producto tecnológico u operar con un producto tecnológico entraña testear el funcionamiento de ese producto. Si descubres que funciona bien resulta que has perdido tiempo y dinero pero si funciona mal has evitado un desastre. Quizás tengas razón y yo sea un poco xenófobo pero no puedo evitar pensar que aquí en Europa Occidental nos tomamos el control de calidad más en serio que en Rusia o en China.

        1. Estoy de acuerdo contigo en que en Europa los controles de calidad son *de media* mejores que en China, pero obviamente hay productos y productos. Algo me dice que los controles de calidad de, pongamos por caso, un misil DF-31 no son los mismos que los de un teléfono móvil de fabricación local, por ejemplo. En lo que sí podemos coincidir es que los controles de calidad de Khrúnichev son claramente insuficientes.

  11. El fallo se produjo 43 segundos antes de separarse el satélite. Si la tercera etapa no funcionaba más, ¿no podría haberse forzado la separación en ese instante y usar uno o dos minutos más la etapa Briz-M para compensar?

    1. Si colapsa un vernier, se genera torque y se pierde la trayectoria… el Briz no es capaz de compensar ese problema, dado el empuje que tiene y la altura… Haz el intento en el Kerbal y sabrás lo que te digo.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 16 mayo, 2014
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • Sondasespaciales