Lanzamiento de los satélites Galileo 9 y Galileo 10 (Soyuz ST-B VS12)

Por Daniel Marín, el 13 septiembre, 2015. Categoría(s): Astronáutica • ESA • Lanzamientos • Rusia ✎ 17

La empresa Arianespace lanzó dos nuevos satélites del sistema de posicionamiento global Galileo el día 11 de septiembre de 2015 a las 02:08 UTC. El lanzamiento del Soyuz ST-B/Fregat-MT se produjo en la rampa del Complejo de Lanzamiento del Soyuz (ELS, Ensemble de Lancement Soyouz) situada en Sinnamary, dentro del Centro Espacial de la Guayana Francesa (CGS). La misión era la VS12 (Vol Soyouz 12) de Arianespace y la Galileo FOC-M3 de la ESA. Los satélites puestos en órbita fueron los Galileo 9 y Galileo 10 (Galileo-FOC FM-5 y FM-6). La órbita inicial fue de 23545 x 23610 kilómetros de altura y 57,4º de inclinación, alcanzada 3 horas y 48 minutos después del despegue tras dos encendidos de la etapa superior Fregat-MT.

Lanzamiento de la misión VS12 (CNES).
Lanzamiento de la misión VS12 (CNES).

Galileo-FOC FM-5 y FM-6

Los satélites Galileo-FOC FM-5 y FM-6 han sido construidos conjuntamente por las empresas OHB-System (bus) de Bremen, Alemania, y SSTL (carga útil) de Surrey, Reino Unido, para el sistema de posicionamiento global Galileo de la agencia espacial europea (ESA). Cada unidad tiene una masa de 716 y 715 kg respectivamente y su vida útil es de doce años. Sus dimensiones son de 2,5 x 1,2 x 1,1 metros, con una envergadura de 14,67 metros una vez desplegados los paneles solares. Los paneles de los Galileo tienen un tamaño de 1 x 5 metros con 2500 células solares de arseniuro de galio y son capaces de producir 1420 vatios.

Satélite Galileo-FOC (Arianespace).
Satélite Galileo-FOC (Arianespace).

Los Galileo FM-5 y FM6 forman parte de la serie de satélites operativos Galileo-FOC (Full Operational Capability), y han sido apodados como Alba y Oriana respectivamente. Estos satélites también se conocen como Galileo 9 y Galileo 10 (o GalileoSat 9 y 10), ya que este sistema de nomenclatura también tiene en cuenta los cuatro satélites de la serie IOV lanzados previamente. Para mayor confusión, este sistema no incluye a los dos satélites prototipos GIOVE. La ESA planea lanzar un mínimo de 22 satélites Galileo FOC en los próximos años para formar un sistema de posicionamiento operativo a nivel mundial.

Sistema de posicionamiento europeo Galileo (ESA).
Sistema de posicionamiento europeo Galileo (ESA).

Se espera que la constelación Galileo esté formada por un total de 30 satélites (27 operativos y tres de reserva) situados en tres planos distintos separados 120º en longitud. Se necesitan un mínimo de 18 satélites para alcanzar una capacidad mínima operativa o IOC (Initial Operational Capability). Los satélites de cada plano estarán localizados a 23222 km de distancia con una inclinación de 56º y poseerán un periodo de 14 horas y 15 minutos. Este lanzamiento ha situado en órbita las primeras dos unidades del Plano A, pero han sido situados con una inclinación de 57,4º, mientras que los lanzados a los planos B y V poseen una inclinación de 55º. Recordemos que los primers satélites Galileo-FOC, los FM1 y FM2, no alcanzaron la órbita prevista, aunque actualmente están operativos después de múltiples esfuerzos. Como contrapartida, el satélite Galileo IOV-FM4 ya no funciona.

Los satélites FM5 y FM6 antes del lanzamiento (Arianespace).
Los satélites FM5 y FM6 antes del lanzamiento (Arianespace).

Al igual que el GPS norteamericano (un mínimo de 24 satélites en seis planos) o el GLONASS ruso (21 satélites en tres planos), Galileo ofrecerá servicios de navegación a todo el planeta mediante tres señales distintas en banda L: E1 (1575,42 MHz), E2 (1191,795 MHz) y E3 (1278,75 MHz). Cada satélite incluye cuatro relojes atómicos para controlar la señal de navegación: dos relojes principales basados en un máser de hidrógeno (con una precisión de 0,45 nanosegundos en 12 horas) y dos relojes redundantes de rubidio con una precisión de 1,8 nanosegundos cada doce horas. La precisión espacial del sistema Galileo podrá alcanzar los 30 cm sin ayuda de estaciones terrestres. Además de las antenas en banda L, cada satélite incluye una antena en banda C para recibir datos desde tierra y dos antenas en banda S para telemetría. Los satélites Galileo-FOC también incluyen un sistema de repetición de señales de emergencia para el sistema de salvamento COSPAS-SARSAT.

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Características de los tres sistemas de posicionamiento: GPS, GLONASS y Galileo (ESA).

A partir de 2016 el lanzador Ariane 5 sustituirá al Soyuz ST-B en las misiones del sistema Galileo. El Ariane 5 podrá poner cuatro unidades del sistema de una vez y los primeros satélites en usar este vector serán los Galileo 15, 16, 17 y 18.

Póster de la misión (Arianespace).
Póster de la misión (Arianespace).

Lista de satélites Galileo:

  • GIOVE A (GSTB-v2A, 28 de diciembre de 2005).
  • GIOBE B (GSTB-v2B, 26 de abril de 2008).
  • Galileo 1 (Galileo-IOV PFM, Thijs, 21 de octubre de 2011).
  • Galileo 2 (Galileo-IOV FM2, Natalia, 21 de octubre de 2011)
  • Galileo 3 (Galileo-IOV FM3, David, 12 de octubre de 2012).
  • Galileo 4 (Galileo-IOV FM4, Sif, 12 de octubre de 2012).
  • Galileo 5 (Galileo-FOC FM1, Doresa, 22 de agosto de 2014).
  • Galileo 6 (Galileo-FOC FM2, Milena, 22 de agosto de 2014).
  • Galileo 7 (Galileo-FOC FM3, Adam, 27 de marzo de 2015).
  • Galileo 8 (Galileo-FOC FM4, Anastasia, 27 de marzo de 2015).
  • Galileo 9 (Galileo-FOC FM5, Alba, 11 de septiembre de 2015).
  • Galileo 10 (Galileo-FOC FM6, Oriana, 11 de septiembre de 2015).
Configuración de lanzamiento (Arianespace).
Configuración de lanzamiento (Arianespace).

Cohete Soyuz ST-B

El lanzador Soyuz ST-B (372RN21B) es una versión ligeramente modificada del Soyuz-2-1B (14A14) para su uso en la Guayana Francesa. 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 RKTs Progress de Samara (Rusia) con capacidad para situar 3240 kg en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) lanzado desde la Guayana Francesa (o 1,7 toneladas lanzado desde Baikonur). Emplea queroseno (de tipo 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.

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Cohete Soyuz ST/Fregat (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-M o MT (la cofia estándar mide 4,1 x 11,4 metros). El Soyuz-2-1B se basa a su vez 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. Entre las pequeñas modificaciones añadidas al Soyuz ST-B con respecto al Soyuz-2-1B de serie se encuentra la introducción de orificios que permiten la entrada de agua en las dos primeras etapas para acelerar su hundimiento en el océano Atlántico.

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Empresas participantes en el Soyuz-ST (Arianespace).
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Versiones actuales del cohete Soyuz (no aparece el Soyuz-2-1V) (Arianespace).
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Ejes de orientación del Soyuz-ST (Arianespace).

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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Uno de los bloques 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-ST (Arianespace).

La tercera etapa (Bloque I), de 6,70 x 2,66 m y 27,755 toneladas (2355 kg en seco), usa un RD-0124,    con un empuje de 297,9 kN y 359 segundos de Isp. Funciona durante 270 segundos. Carga 17800 kg de oxígeno líquido y 7600 kg de queroseno.

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Tercera etapa de un Soyuz ST-A (izquierda) y la de un Soyuz ST-B (derecha)(Arainespace).

La etapa superior Fregat-MT ha sido construida por NPO Lávochkin y usa 6638 kg de propergoles hipergólicos (UDMH y tetróxido de nitrógeno). Tiene una masa inerte de 950 kg (1050 kg para la versión MT), una masa total de 7100 kg (dependiendo de la misión) y unas dimensiones de 1,50 x 3,92 metros (3,35 metros de diámetro para versión clásica). Usa seis tanques esféricos que rodean la estructura central, cuatro para los propergoles y dos para la aviónica. La versión MT posee ocho pequeños tanques de propergoles adicionales situados sobre los tanques principales. Emplea un motor S5.98M (o un S5.92 en la Fregat tradicional) de 332 segundos de Isp y dos modos de empuje (19.85 kN y 14 kN) que puede encenderse repetidamente (hasta 20 veces o 1100 segundos en total). Para las maniobras de control de posición emplea hasta 8 propulsores de hidrazina de 50 N de empuje. La etapa Fregat se ha empleado con los vectores Soyuz-FG, Soyuz-U, Soyuz-2 y Zenit-3F (en este caso con una Fregat-SB modificada). El primer lanzamiento de la Fregat (con una masa en seco de 930 kg) tuvo lugar en el año 2000. En 2010 se introdujo la versión mejorada Fregat-M para el Soyuz-2 y la versión pesada Fregat-MT, diseñada en principio para los lanzamientos de los satélites europeos del sistema de posicionamiento Galileo desde la Guayana mediante cohetes Soyuz-STB (Soyuz-2-1B). 

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Etapa Fregat (Arianespace).
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Etapa Fregat-MT (NPO Lávochkin).

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.

Sinnamary

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

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Localización del ELS en la Guayana Francesa (Arianespace).
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Elementos del complejo de lanzamiento del Soyuz (Arianespace).

La rampa fue completada en 2008 y es similar a las dos existentes en Baikonur y las cuatro de Plesetsk. La que actualmente se está construyendo en Vostochni será idéntica a la de Sinnamary. 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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Plano del centro de lanzamiento del Soyuz en la Guayana (Arianespace).
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Rampa de lanzamiento en Kourou (Arianespace).

La carga útil no se une al lanzador en posición horizontal como en Baikonur y Plesetsk, sino que se integra verticalmente con el Soyuz dentro de la torre de servicio móvil que rodea la rampa. Esta torre ha sido diseñada para proteger al Soyuz y su carga útil de los enormes niveles de humedad que existen en la Guayana francesa. El proyecto del Soyuz en la Guayana nació a principios de 1998, cuando la ESA comenzó a interesarse por la posibilidad de lanzar cohetes rusos desde Kourou para complementar al lanzador pesado Ariane 5. El programa fue aprobado oficialmente en 2004 y la construcción del complejo comenzó en 2005. Además de la ESA y Roscosmos, participan en el proyecto TsSKB Progress -fabricante de los cohetes Soyuz-, NPO Lávochkin -fabricante de la etapa Fregat- y TsENKI -organismo estatal ruso encargado de las infraestructuras de lanzamiento-. Europa ha invertido 468 millones de euros en el programa Soyuz en la Guayana Francesa, de los cuales 342 millones han sido puestos por la ESA, 121 millones por Arianespace y el resto por la Unión Europea.

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Perfil típico de una misión Soyuz ST (Arianespace).
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Trayectoria de lanzamiento de un Soyuz ST-B en una misión Galileo (ESA).
Fases del lanzamiento (Arianespace).
Fases del lanzamiento (Arianespace).
Etapas en el lanzamiento (Arianespace/NPO Lávochkin).
Etapas en el lanzamiento (Arianespace/NPO Lávochkin).
Recreación de la separación de los satélites de la etapa Fregat (ESA).
Recreación de la separación de los satélites de la etapa Fregat (ESA).

Llegada de los satélites a Kourou:

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Carga de combustible de los satélites:

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Integración con la etapa Fregat:

Los satélites FM5 y FM6 antes del lanzamiento (Arianespace).
Los satélites FM5 y FM6 antes del lanzamiento (Arianespace).
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Integration stack sur fregat VS12 au S3B le 02-09-2015
Integration stack sur fregat VS12 au S3B le 02-09-2015
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Integration stack sur fregat VS12 au S3B le 02-09-2015
Integration stack sur fregat VS12 au S3B le 02-09-2015

Inserción en la cofia:

Traslado del Soyuz a la rampa:

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Carga de combustible de la etapa Fregat en las nuevas instalaciones FCube:

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Integración de la carga útil con el lanzador:

Lanzamiento:

https://youtu.be/s3GINkN_Toc

Vídeo del lanzamiento:

 



17 Comentarios

  1. A nivel de uso civil, ¿el sistema galileo tiene alguna ventaja para los ciudadanos europeos sobre el GPS? ¿Es superior su precisión para uso civil con respecto al sistema de posicionamiento useño?

    1. No es bueno depender de entidades extranjeras propensas a usar este tipo de instrumentos como factor de presión y dependencia. Esa es la principal ventaja de Galileo sobre GPS.

    2. Es un proyecto que no se entiende muy bien, o mejor dicho, el proyecto se entiende perfectamente, lo que no se entiende como es habitual es toda la política detrás. Porque por supuesto, es político.

      Un sistema así es imprescindible para todo, no sólo aplicaciones civiles, sino sobre todo militares. El GPS era y es militar, y el GLONASS también. EEUU ha maniobrado para echar a China fuera del Galileo, me sorprendería bastante que Galileo entrase en funcionamiento pleno porque todo lo que significa independencia de la UE respecto a EEUU es sistemáticamente torpedeado. No sólo eso, sino que dará la misma precisión a los sistemas civiles que a los militares, algo que no hace ni GPS ni GLONASS (obviamente). Se supone que en caso de guerra lo apagan, así que… Desde luego en un primer momento al menos el ejército francés quería este sistema, ahora tal como está todo se la envainan a la primera de cambio.

      Supongo que es como todo lo de la UE, una casa de locos que sacan a trompicones cuando pueden las cosas. Los contratos ya están hechos y hay que terminarlos, pero hasta que vea el tinglado funcionando no doy una perra por él.

      Hay montones de salidas, pero de momento se van plegando como siempre al Pentágono:
      http://en.wikipedia.org/wiki/Galileo_(satellite_navigation)#Tension_with_the_United_States

      In November 2006, China opted instead to independently develop the Beidou navigation system satellite navigation system. When Galileo was viewed as a private-sector development with public-sector financial participation, European Commission program managers sought Chinese participation in pursuit of Chinese cash in the short term and privileged access to China’s market for positioning and timing applications in the longer term. However, due to security and technology-independence policy from European Commission [=sugerencias del Pentágono], China was, in effect, dis-invited from Galileo and without a return of its monetary investment, a decision that was reinforced by China’s move to build its own global system, called Beidou/Compass. At the Munich Satellite Navigation Summit on 10 March 2010, a Chinese government official asked the European Commission why it no longer wanted to work with China, and when China’s cash investment in Galileo would be returned.

      Es mucha pasta la que tienen que devolver. No creo que China le interese volver al tema, ya están lanzando el suyo propio (y la India también). No hay frecuencias para todos, el que primero la coge, se la queda, esa es la norma.

    3. El proyecto Galileo surgió a finales de los 90 como un deseo de dejar la dependencia europea tanto militar como comercial respecto al sistema GPS estadounidense. EEUU, por supuesto, se opuso desde el principio. A finales de 2001, EEUU empezó a presionar fuertemente a la UE para que abandonara el proyecto. Las razones eran que el sistema Galileo aunque civil podía usarse para fines militares y, sobre todo, que el sistema Galileo pretendía usar una señal, la BOC 1.5, 1.5, que interferiría con la señal codificada que EEUU planeaba reservarse para uso exclusivamente militar. En 2002 responsables del proyecto Galileo admitían que estaba a punto de fracasar. En 2003 la UE se oponía a la guerra que EEUU anunciaba contra Iraq: el desencuentro entre la UE y EEUU fue entonces máximo. Pero EEUU se salió con la suya, invadió Iraq y venció a todos los que se opusieron a su guerra, y en junio de 2004 hacía firmar a la UE un ‘acuerdo’ por el que los europeos renunciaban a su señal y adoptaban la señal propuesta por EEUU, la BOC 1.1, menos precisa. (*) Desde entonces la UE no ha hecho más que debilitarse y asimilarse a los intereses de EEUU. Hasta el punto de ahora sí tiene sentido preguntarse para qué se ha invertido tanto esfuerzo, tantos años y tanto dinero en algo que la UE, anulada totalmente por EEUU, ya no necesita.

      (*) No sé si fue una ‘pequeña venganza’ pero en octubre de ese mismo año, 2004, la UE admitía a la R.P. China como primer socio no europeo en el proyecto Galileo.

  2. Daniel, algún día nos vas a regalar un post en tu blog explicando las orbitas? Qué es la altura, inclinación, cómo se consigue que se circular, elíptica, que orientación e inclinación tiene que tener el cohete para que llegue a una orbita u otra ….
    Muchas gracias!

        1. Gracias por la info.
          pero cada vez que me he metido con un simulador (de vuelo, submarinos etc) me he tirado una media de 4 meses para controlarlo, asi que la opción de un nuevo simulador noooo por favor.
          Con la física básica que tengo y cuatro conceptos bien explicados me sería suficiente para aclarar las dudas sobre las órbitas.
          Por cierto , lo bueno de haber metido tantas hoaras al flight simulator, y al sierra pro pilot es que ahora se pilotar una avioneta!!

  3. Si.Tener un sistema de navegación por satélite propio es en realidad una ventaja política y militar más que una necesidad real.Actualmente se depende cada cada día más de la tecnología espacial y si Europa ,por fin,llega a poner en servicio el Galileo podrá ser más independiente ya que actualmente depende del GPS para la navegación tanto civil como militar.

    1. Lo que yo me pregunto es: ¿para qué querría Europa un sistema de navegación por satélite propio -y ser más independiente de EEUU-, si hoy por hoy política, militar y económicamente Europa no es más que una mera prolongación de los intereses de Washington?

      1. Supongo que la decisión de comenzar este programa ha sido del mínimo sector europeista que hay en la unión a dia de hoy. Está claro que los que mandan han hecho todo lo posible para ralentizar el proyecto, que deberia estar hace años en funcionamiento. Es obvio que es una herramienta estratégicamente vital, y si no la tenemos aún funcionando es por algo.

  4. El sistema Galileo es imprescindible porque es seguro que desde hace tiempo Estados Unidos está pidiendo contrapartidas a Europa por permitir su uso, aunque de este tema no se sabe nada por el secretismo habitual en estos asuntos. Solo se podrá saber cuanto nos hemos sometido los europeos cuando tengamos un sistema propio o se desclasifiquen estos documentos, si wikileaks no se adelanta.

  5. me párese muy bueno que se desarrolle un sistema de posicionamiento global civil pero
    desdrasiada mente en los tiempos que corem eso se me planta difisil
    PD: en serio los satelites fueron trasportados en un avión de carga comercial yo pensé que usarían el berlubga -o como se escriba- :p

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Por Daniel Marín, publicado el 13 septiembre, 2015
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