Lanzamiento del satélite científico Fotón-M4 (Soyuz-2-1A)

Por Daniel Marín, el 20 julio, 2014. Categoría(s): Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • Sondasespaciales ✎ 23

La agencia espacial rusa Roscosmos lanzó el 18 de julio de 2014 a las 20:50 UTC el satélite científico Fotón-M4. La nave iba a bordo de un cohete Soyuz-2-1A que despegó desde la Rampa Número 6 (PU-6/17P32-6) del Área 31 del cosmódromo de Baikonur.

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Lanzamiento del Fotón-M4 (Roscosmos).

Fotón-M4

El Fotón-M4 o Fotón-M nº 4 es el primer satélite científico de la nueva serie Fotón-M (34KSM) de la agencia espacial rusa destinado a llevar a cabo experimentos en microgravedad. Tiene una masa de 6840 kg y está construido por la empresa TsSKB Progress de Samara. La nave se halla dividida en tres secciones, una cápsula esférica donde se encuentran los experimentos (SA, spuskaemi apparat o aparato de descenso, también apodada sharik), la sección de instrumentos PO (Priborni Otsek) y la sección de propulsión AO (Agregatni Otsek).

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Satélite Fotón-M4 (Roscosmos).
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Cápsula del Fotón-M4 (Roscosmos).

 

El Fotón-M4 lleva varios seres vivos en su interior: cinco salamandras (cuatro hembras y un macho en el experimento GEKKON-F4), moscas de la fruta, varios tipos de microorganismos (experimentos FLUOTREK, METEORIT, BIOELEKTRICHESTVO, BIOTRANSFORMATsIA y BIOFROST), hongos (experimento MIKOLOGIA) y semillas (experimento BIORADIATsIA-F). Estos experimentos biológicos corren a cargo del instituto IMBP de Moscú.

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Moscas drosophyla del Fotón-M4 (Roscosmos).
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Uno de los pasajeros del Fotón-M4 (Roscosmos).
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Muestras biológicas para los experimentos (Roscosmos).

El SA deriva de las cápsulas de las misiones tripuladas Vostok y los satélites espía Zenit de los años 60, mientras que el PO y el AO son variantes de los empleados en los satélites espía Yantar/Kobalt. Dentro del SA hay instalados 650 kg de experimentos científicos, a los que debemos sumar otros 250 kg de instrumentos científicos emplazados en el exterior de la nave. El Fotón-M4 permanecerá dos meses en órbita antes de regresar a la Tierra y estará situado en una órbita inicial de 575 kilómetros de altura y 64,9º de inclinación.

Entre 1985 y 1999 Rusia y la URSS lanzaron doce naves Fotón de primera generación (a los que hay que añadir los Kosmos-1645, Kosmos-1744 y Kosmos 1841 de prueba), con un diseño similar al empleado en los satélites espía Zenit. Todos ellos fueron lanzados desde Plesetsk. Entre 2002 y 2007 se lanzaron tres naves Fotón-M, también con un diseño semejante al de los Zenit mejorados (el Fotón-M1 no logró alcanzar el espacio). El nuevo Fotón-M4 es el primer Fotón con un diseño híbrido de los satélites Yantar y Zenit. Actualmente Rusia también mantiene activo el programa Bión-M, una serie de satélites para llevar a cabo experimentos biológicos en microgravedad, con un diseño similar al de los nuevos Fotón-M. Roscosmos planea lanzar el Fotón-M5 en 2015.

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Fotón-M original (Roscosmos/ESA).

Cohete 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 ha lanzado desde la Guayana Francesa bajo la denominación de Soyuz ST-A.

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Cohete Soyuz-2-1A (TsSKB Progress).

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.

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Bloques de primera etapa del Soyuz (TsSKB Progress).

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.

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Etapa central del Soyuz (TsSKB Progress).

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 (TsSKB Progress).

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).

Montaje del Fotón-M4:

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Foton M

Foton M

Foton M

Preparando la nave:

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Carga de los especímenes biológicos y preparación de los experimentos científicos:

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Inserción en la cofia:

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Traslado a la rampa:

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Lanzamiento:

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Documental sobre el Fotón-M4:
[youtube]http://youtu.be/S7Oy9E5qYmo[/youtube]

Vídeo de la llegada del Fotón-M4 a Baikonur:

[youtube]http://youtu.be/DK3ftJ3liqY[/youtube]

Preparación de la nave en Baikonur:

[youtube]http://youtu.be/5Ekvr7uHouA[/youtube]

Referencias:



23 Comentarios

    1. Pues que es más barato hacerlo así que incluir todo esto en un vuelo a la ISS, que además ha de pasar unos procesos de higienización diferentes.
      Además la duración de la misión aquí planteada no tiene por qué coincidir con los planes de trabajo de la ISS, puede hacerse durar más o menos.
      Y por último, la capacidad de carga que se puede retornar de la ISS es bastante reducida y muy probablemente no cupiese todo este experimento junto con los otros que allí se realizan (tal vez cuando la Dragon haya más espacio, pero no creo que los rusos teniendo sus medios, le vayan a pagar a Musk). Amén de que el retorno de este tipo de experimentos tendría que hacerse en las soyuz… y si se rompe una de las cajas contenedoras en el descenso (cosa que pasa bastante) y el habitáculo se les llena de moscas o salamandras… los cosmonautas no van a estar muy contentos.

    2. Yo tampoco le veo mucho sentido. Lo lógico sería hacer estos experimentos en la ISS, con cosmonautas que puedan echar un cable si es necesario, y dejar los satélites para lo que no se pueda hacer en la ISS, como experimentos con gravedad marciana simulada.

      1. Pues entonces este experimento encaja perfectamente… el tiempo mínimo que tienes que esperar para mandar al espacio los especímenes vivos y recuperarlos después es de 6 meses. En 6 meses, los gecos se han comido a las moscas 😉 .

  1. Lo de la foto no es una salamandra, sino un geco, de ahí el nombre del experimento: GEKKON. Las salamandras son anfibios mientras que los gecos son reptiles.

  2. Gracias daniel por la entrada.
    Daniel tu nos podrías hablar un poco mas de la filosofía de estas pruebas.
    Me queda la impresión que los rusos tienen alternativas a estas pruebas en satélites aislados, usando su parte de la ISS.
    De las primeras pruebas biológicas en satélites de los rusos haya por los 60’s, siguieron con sus plataformas Salyut y Mir y ahora en la ISS. No comprendo para que siguen lanzando otros cohetes si lo pueden hacer a bordo de la ISS y llevar a cabo experimentos mas controlados. A no ser que el aspecto económico este detrás de esto (sera mas barato tener 2 salamandras y otros especímenes durante 60 días en un satélite , que llevarlos a la ISS?)
    Por otra parte Rusia sigue teniendo mas experiencia en experimentos biológicos en órbita baja, a diferencia de norteamericanos que después de sus primeras pruebas, solo siguieron en su parte de la ISS, ni que decir de europeos o japoneses que no han mostrado mucho interés en experimentos biológicos (lease por ejemplo adaptación del organismos a la falta de sensación de gravedad).
    O como yo escuche por allí a propósito de otra cosa.
    “No sera que los Rusos saben algo que los otros ignoran?”

    1. Modo conspiranoico ON:

      En un satélite 100% tuyo y 100% aislado puedes hacer todos los experimentos que se te antojen… sin que nadie mire sobre tu hombro.

    2. puedes leer lo que he escrito arriba de los motivos que tienen para hacer estos experimentos por su cuenta. A parte de lo que dice Pelau, que es totalmente lógico. No es que los rusos sepan algo que nosotros no sabemos… es que QUIEREN saber algo que nosotros no jejeje

  3. Pobres bichos ,dios quiera que no terminen como el experimento BION M
    Apropósito alguien tendría la amabilidad de decirme cual es la diferencia entre el
    soyuz 2.1 A y la versión B.

  4. Yo no acabo de encontrar motivos por los cuales esta misión no se puede hacer en la ISS. Lo mas que se me ocurre son plazos de tiempo, indisponibilidad de la tripulación o simplemente que hay que garantizar a Progress un número mínimo de lanzamientos.

    Aún así, que en el 2014 sigamos lanzando cápsulas Vostok sobre un R-7 pues mola, mola, mola 😀

  5. Es obvio que estas misiones son infinitamente más flexibles que la ISS. Dos meses de misión y todos los experimentos los tienes disponibles en tierra. Cada cuanto rota una Soyuz? Y lo que es más, cada cuanto rota una Soyuz que no vaya ya de por si hasta los topes de carga para bajar?

  6. Me acuerdo que en los 80, la URSS mandabo monos al espacio. Les tenían que amputar las colas por temas de ergonomía. Subí un documental ruso en youtube sobre eso hace un tiempo.

  7. Extraordinario, muy detallado y espectacular las fotos impresionantes, miden el alcance
    de la técnica tan grandiosa que tenemos en el mundo, en investigación espacial, doy las gracias a los científicos y técnicos, cómo también a todo el personal que ha hecho posible
    que podamos ver estos logros, alcanzados por los seres humanos. Cómo también, a Daniel
    por la forma de explicarlo con detalle en fotos y palabras.

  8. Parece que hay problemas.

    “Foton-M #4 Satellite feared Lost in Space after Communication System Failure ”

    “Photon M-4 – is not accepting radio commands so cannot fire its engine, telemetry confirms all OK on board”

  9. Buenos días a todos,

    Vaya, todo ingenio humano e investigación científica encaminado a conocer y mejoras las condiciones físicas, biológicas y medio ambientales de nuestro planeta debe ser aplaudida.

    Igualmente el que la tecnología inicialmente utilizada en el desarrollo de los ICBM se este aplicando al campo de la investigación como medio de transporte de las capsulas Foton M4 es muy esperanzador.

    Saludos a todos,

    RM

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Por Daniel Marín, publicado el 20 julio, 2014
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