Las Fuerzas de Defensa Aeroespacial de Rusia (VKO) lanzaron el 7 de febrero de 2016 a las 00:21 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 el satélite GLONASS-M número 51 (Kosmos 2514). Es el satélite GLONASS-M número 44 en alcanzar el espacio y el sexto lanzado desde Plesetsk (el octavo incluyendo dos GLONASS-K1). El resto de GLONASS se han lanzado desde Baikonur de tres en tres mediante cohetes Protón-M. La órbita inicial, de 19 132 x 19 158 kilómetros y 64,8º de inclinación, fue alcanzada después de tres encendidos de la etapa Fregat. Este ha sido el primer lanzamiento de un cohete Soyuz en 2016.

GLONASS-M 51

El GLONASS-M 51 (Kosmos 2514) es un satélite del sistema de posicionamiento global ruso GLONASS fabricado por la empresa ISS Reshetniov, situada en la ciudad de Zheleznogorsk. Se trata del satélite GLONASS-M número 44 (número de serie 751) de la serie Uragán-M (14F113) o GLONASS-M que ha alcanzado la órbita y pertenece al conjunto de satélites GLONASS-M Block 49S. Los satélites GLONASS-M o 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 reemplazar la serie GLONASS-M por los GLONASS-K2 antes de 2020.

La constelación GLONASS (Глобальная Навигационная Спутниковая Система, ‘sistema de navegación global por satélite’) está formada por un mínimo de 24 satélites situados en tres planos orbitales de 64,8º (ocho aparatos por plano) a 19100 km de altura para permitir una cobertura global. Como comparación, el sistema GPS norteamericano cuenta con un mínimo de 24 aparatos en seis planos (cuatro por plano) a 20 200 kilómetros de altura (actualmente son 32 los satélites GPS en órbita, 31 de ellos operativos). A día de hoy, hay 27 satélites GLONASS en servicio (28 contando con el M-51), de los cuales 24 están operativos, uno en pruebas y 3 en mantenimiento. El M-51 estará situado en la posición 17 del Plano 3 del sistema. El sistema GLONASS requiere 18 satélites para dar cobertura a todo el territorio de la Federación Rusa y 24 para proporcionar cobertura global. Debido a la posición de los satélites, la precisión del sistema completo es superior a la del GPS para altas latitudes.

El sistema GLONASS fue aprobado por el decreto del gobierno soviético n° 1043-361 de 1976. El primer satélite del sistema, de la serie Uragán (11F654), fue lanzado en 1982. El último Uragán despegó en 2005, después de haberse lanzado 85 unidades de esta serie. El primer Uragán-M (14F113) alcanzó la órbita en 2001. El segmento tierra del sistema GLONASS está formado por nueve estaciones situadas en la Federación Rusa y en Uzbekistán. El centro de control del sistema se denomina TsUS (Tsentr Upravlenia Sistemoy [GLONASS], ‘centro de control del sistema’) situado en Krasnoznamensk, cerca de Moscú. Después de reconstruir la red en la pasada década, en el año 2010 se logró dar cobertura a todo el territorio de la Federación Rusa y en octubre de 2011 se completó una vez más la constelación original de 24 satélites. 

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.

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.

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.

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). La cofia tiene unas dimensiones de 3,7 x 7,7 metros.

Fases del lanzamiento de un GLONASS-M desde Plesetsk:

• T+o: lanzamiento.
• T+ 1 min 58 s: separación de los cuatro bloques de la primera etapa (‘Cruz de Koroliov’).
• T+ 2 min 45 s: separación de la cofia.
• T+ 4 min 46 s: apagado de la segunda etapa (Blok A). Ignición de la tercera etapa (Blok I).
• T+ 4 min 47 s: separación de la tercera etapa.
• T+ 4 min 52 s: separación del compartimento de trasero de la tercera etapa.
• T+ 9 min 19 s: apagado de la tercera etapa.
• T+ 9 min 23 s: separación de la etapa Fregat con la carga útil.
• T+ 9 min 28 s: encendido de los motores de bajo empuje de la Fregat.
• T+ 10 min 23 s: primer encendido del motor S5.92 de la Fregat.
• T+ 10 min 42 s: apagado del motor S5.92.
• T+ 34 min 57 s: encendido de los motores de bajo empuje.
• T+ 35 min 52 s: segundo encendido del motor principal de la Fregat.
• T+ 45 min 15 s: apagado del motor S5.92.
• T+ 3 h 26 min 40 s: encendido de los motores de bajo empuje.
• T+ 3 h 27 min 35 s: tercer y último encendido del motor S5.92 de la Fregat.
• T+ 3 h 31 min 31 s: apagado del motor.
• T+ 3 h 32 min 01 s: separación del GLONASS.
• T+ 3h 51 min 50 s: primer encendido (de dos) de los motores de bajo empuje de la Fregat para deorbitar la etapa.

Traslado a la rampa:

Lanzamiento:

Vídeo del traslado a la rampa:

https://youtu.be/nlY9y02pklc

Vídeos del lanzamiento:

https://youtu.be/EbI3hGey9IQ