Lanzamiento de la nave de carga Progress MS-02 (Soyuz-2-1A)

Por Daniel Marín, el 1 abril, 2016. Categoría(s): Astronáutica • ISS • Lanzamientos • Rusia ✎ 14

La corporación estatal rusa Roscosmos lanzó el 31 de marzo de 2016 a las 16:23 UTC la nave de carga automática Progress MS-02 (nº 432), 63P según la NASA, desde la Rampa Número 6 (PU-6/17P32-6) del Área 31 del cosmódromo de Baikonur mediante un cohete Soyuz-2-1A. La Progress MS-02 lleva 2245 kg de carga para la Expedición 47 de la estación espacial internacional (ISS), incluyendo el satélite Tomsk TPU 120 que será puesto en órbita desde la estación. La órbita inicial fue de 261 x 267 kilómetros de altura y 51,6º de inclinación.

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El lanzamiento de la Progress MS-02 visto desde la ISS (izquierda) de noche con las luces de una ciudad asiática a la derecha (Tim Kopra/NASA).

Este ha sido el cuarto lanzamiento de un cohete Soyuz en 2016 —todos ellos realizados en un periodo inferior a un mes— y el segundo de la versión Soyuz-2-1A. También ha sido el 8º lanzamiento espacial ruso y el 22º a nivel mundial. El acoplamiento de la Progress MS-02 con el puerto trasero del módulo Zvezdá de la estación tendrá lugar el 3 de abril a las 00:01 UTC.

Progress MS-02

La Progress-MS-02 (‘sistemas modernizado’) es una nave de carga no tripulada de 7285 kg construida por la empresa rusa RKK Energía para la corporación estatal Roscosmos. La nueva serie MS emplea el sistema de posicionamiento GLONASS, el nuevo sistema de telemetría Kvant-V, un nuevo sistema de televisión digital, el nuevo sistema de acoplamiento mediante radar Kurs-NA, nuevos sensores de velocidad angular BDUS-3A, nuevos faros SFOK con diodos, nuevas capas de material protector y nuevos contenedores situados en el exterior de la nave destinados a poner en órbita hasta 24 cubesats por lanzamiento. Parte de las mejoras introducidas en la serie Progress-MS se aplicarán a las nuevas naves tripuladas de la familia Soyuz-MS.

Carga de la Progress MS-02

La Progress MS-02 poseía una masa al lanzamiento de 7290 kg, con 2436 kg de carga útil que incluyen:

  • 540 kg de combustible para trasvasar al módulo Zvezdá.
  • 880 kg de combustible para maniobras orbitales y elevar la órbita de la ISS.
  • 24 kg de oxígeno (sistema SrPK).
  • 23 kg de aire presurizado (sistema SrPK).
  • 420 kg de agua del sistema Rodnik.
  • 1418 kg en el compartimento presurizado (GrO), incluyendo:
    • 24 kg para el sistema de gases SOGS. Incluye filtros para el dióxido de carbono.
    • 83 kg de agua potable para el sistema SVO. Incluye filtros bacterianos y sistemas de purificación.
    • 346 kg del para el sistema higiénico y sanitario (SGO). Incluye contenedores para heces, filtros, receptores para la orina y las heces, etc.
    • 35 kg de ropa, medicinas, sistemas de control de la atmósfera y elementos de aseo e higiene personal (SMO).
    • 331 kg de alimentos en contenedores (SOP).
    • 145 kg de elementos sanitarios y de higiene (SMO SSGO).
    • 57 kg de sistemas de protección individual (SIZ).
    • 10 kg de sistemas contraincendio (SPPZ).
    • 32 kg para el sistema de control de temperatura (SOTR).
    • 79 kg de baterías y demás componentes del sistema eléctrico (SEP).
    • 8 kg para el sistema de control de movimiento y navegación (SUDN).
    • 5 kg del satélite TPU-120 Tomsk.
    • 4 kg de medios de servicio técnico y reparaciones (STOR).
    • 23 kg de ítems para la tripulación (alimentos especiales, discos duros, correspondencia, cazadoras TZK-14, etc. (KSPE).
    • 13 kg de instrumentos científicos para el segmento ruso (KTsN).
    • 3 kg de discos duros.
    • 9 kg de equipos para reparaciones (KS TOR).
    • 86 kg de equipos para el módulo Zaryá.
    • 15 kg para el módulo Pirs.
    • 4 kg para el módulo Rassviet.
    • 94 kg de productos norteamericanos para los cosmonautas rusos (comida, ropa, elementos de higiene, etc.).

Progress-M

Las Progress son naves de carga no tripuladas basadas en la nave Soyuz introducidas a finales de los años 70 para llevar suministros a las estaciones Salyut. Incluyen un compartimento no presurizado (OKD) para almacenar combustible que sustituye a la cápsula de la tripulación (SA) de las naves tripuladas Soyuz. Su módulo orbital presurizado se denomina GrO (Gruzovói Otsek, compartimento de carga) en vez de BO como en las Soyuz. El GrO se utiliza para llevar comida, agua, aire y equipamiento de diverso tipo a los cosmonautas a bordo de la estación espacial. La masa de la nave al lanzamiento es de es de unos 7290 kg y puede llevar 2100-2620 kg de carga, incluyendo un máximo de 1800 kg de carga presurizada en el GrO. Las Progress M pueden transportar un máximo de 420 kg de agua, 50 kg de oxígeno y 850 kg de propergoles. Las dimensiones de la Progress son de 7,23 x 2,1 metros (el diámetro máximo es de 2,72 metros en la base), con una envergadura de 10,7 metros contando los paneles solares. La actual serie Progress M-M incorpora sistemas digitales y es la última versión de esta nave de carga. El primer vuelo de una Progress tuvo lugar el 20 de enero de 1978.

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Nave Progress M (www.turbosquid.com).

Las naves Progress están divididas en tres secciones:

  • Compartimento de carga (GrO, Gruzovói Otsek/Грузовой Отсек): es similar en forma al módulo orbital (BO) de una Soyuz, pero no posee una escotilla interna que lo comunique con la cápsula de descenso como en las Soyuz. Además, mientras que el BO de la Soyuz sólo tiene una escotilla de acceso en tierra, el GrO tiene tres: dos de servicio (“tecnológicas”) y otra para introducir la carga. El volumen del GrO es de 7,6 m³, de los cuales unos 6,6 m³ corresponden a la carga. Una vez retirada la carga útil, el GrO se usa como “basurero” para acumular los desechos de la tripulación de la ISS. Esta basura se quema en la atmósfera al reentrar la nave sobre el Pacífico una vez cumplida su vida útil.
  • Compartimento de Combustible (OKD, Otsek Komponentov Dozapravki/Отсек Компонентов Дозаправки): sustituye a la cápsula de la Soyuz y es donde se almacena el combustible para su trasvase a la ISS, además de otras cargas no presurizadas. Incluye dos tanques de agua, dos tanques de combustible (hidrazina) y dos de oxidante (ácido nítrico). El sistema de carga de propergoles es capaz de llevar hasta 310 kg de hidrazina y 560 kg de ácido nítrico a una presión de 14-21 kg por centímetro cuadrado.
  • Módulo de Propulsión (PAO, Priborno-Agregatni Otsek/Приборно Агрегатни Отсек): muy similar al módulo de servicio (PAO) de la Soyuz, pero con una sección presurizada más larga para acomodar la aviónica que normalmente está situada dentro del SA en la Soyuz. El módulo incorpora un motor principal SKD de 300 kgf y 14 propulsores para maniobras de 13,3 kgf. la disposición y el número de los propulsores del sistema de maniobra (DPO) son distintos a los de las Soyuz.
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Partes de la Progress M (RKK Energía).
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Propulsores de la Progress (RKK Energía).
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El GrO (RKK Energía).
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Localizaciones de la carga en el GrO (RKK Energía).
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Partes de la Progress M.

Versiones de la Progress:

  • Progress / 7K-TG (11F615A15): versión no tripulada de la Soyuz 7K-T sin cápsula (SA) para abastecimiento de la Salyut 6 y Salyut 7. Masa 7,020 kg. Longitud: 7 metros. Incluía el sistema de aproximación Iglá (1978-1990).
  • Progress M / 7K-TGM (11F615A55): versión modernizada de la Progress con sistemas de la Soyuz TM, incluyendo el sistema de aproximación Kurs (1989-2009).
  • Progress MT (11F615A75): versión pesada de la Progress propuesta para abastecer a la Mir 2 (no construida).
  • Progress M2 (11F61577): versión pesada de la Progress lanzada por un Zenit para abastecer a la Mir 2 (no construida).
  • Progress M1 (11F615A55): Progress M con tanques de combustible adicionales (2000-2004).
  • Progress M-M (11F615A60): Progress M con un nuevo ordenador TsVM-101 en vez del Argon-16 y nueva telemetría digital (2008-2015).
  • Progress MS: Progress M-M con nuevas mejoras, incluyendo un sistema de telemetría a través de satélites Luch y un nuevo sistema de acoplamiento Kurs-NA (2015-).
Maniobras de la Progress MS-02 para acoplarse con la ISS (TsUP).
Maniobras de la Progress MS-02 para acoplarse con la ISS (TsUP).

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 RKTs Progress de Samara (Rusia) y emplea queroseno y oxigeno líquido en las tres primeras etapas. Tiene una masa de 312 toneladas al lanzamiento 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, RKTs 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 (versión del Soyuz con orificios en las primeras etapas que garanticen su hundimiento en el océano).

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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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Bloque de la primera etapa de un Soyuz-2 (Arianespace).

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 de un Soyuz-2 (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 (TsSKB Progress).
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Tercera etapa del Soyuz-2-1A (izquierda) y el Soyuz-2-1B (Arianespace).

Unión de la Progress MS-02 con el segmento intermedio PkhO que la une con el lanzador dentro del edificio MIK-KA del Área 254 del cosmódromo de Baikonur:

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Inserción en la cofia:

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Traslado de la sonda al MIK para integración con el lanzador:

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Integración con el lanzador en el MIK:

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Traslado a la rampa PU-6 del Área 31:

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Lanzamiento:

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Lanzamiento de la MS-02 visto desde la ISS:

Lanzamiento de la MS-02 visto desde la ISS (NASA).

Acoplamiento:

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14 Comentarios

  1. Perdona Daniel por hacerlo a bocajarro y en este foro, pero como no nos has dado la oportunidad…
    ENHORABUENA!!!! por la nominación al mejor blog de ciencia. ¡Te lo mereces! Has hecho un gran trabajo. Tanto que todos los días tengo el hábito de “A ver que artículo hat en Naukas…” Todos los días.
    Lo dicho, es una nominación merecida y espero que te hagas con el premio.
    Estaremos atentos

  2. Es verdad que Japon ha perdido el contacto con el observatorio Hitomi? Eso se afirma en esta pagina de spacedaily. De ser cierto se confirma que Japon es un desastre en materia espacial, batiendo todos los records en la relacion del numero de sondas u observatorios enviados al espacion y numero de misiones que han fracasado (se me ocurren ahora el Nozomi a Marte, la Akatsuki a Venus -parcialmente subsanado- y ahora el Hitomi…. se me queda alguno?).
    http://www.spacedaily.com

  3. Que maravilla el Soyuz en Baikonur … ‘criaturas’ de la economía planificada central. Cuando el hombre pensó que podía controlar su destino, y que los sueños podían hacerse realidad …

  4. Ya me perdí con las mejoras, estas mejoras en las Progress son las mismas que se están implementando en las Soyuz ahora, o son nuevas mejoras?

  5. Hola, esta pregunta puede parecer super falta de seriedad pero la curiosidad me carcome cada vez que leo el manifiesto de carga de la soyuz .
    Que es una cazadoras TZK-14 ??

  6. En el video donde hay la simulación, vemos que se la Soyuz se pone en órbita a una altitud de unos 209 Km. ¿Cómo acabó llegando a la Estación Internacional, estando a unos 400 Km de altitud?
    Perdonar si es una tonteria de pregunta, pero es que no soy nada experto en la materia… Muchas gracias.

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