Lanzamiento fallido del segundo Soyuz lanzado desde Vostochni con 19 satélites

Por Daniel Marín, el 29 noviembre, 2017. Categoría(s): Astronáutica • Lanzamientos • Rusia ✎ 64

Muy malas noticias para Roscosmos. Su lanzador más fiable, el Soyuz, ha vuelto a fallar. Y lo ha hecho en el segundo lanzamiento efectuado desde el nuevo cosmódromo de Vostochni. Por si fuera poco, el fallo ha ocasionado la pérdida de nada más y nada menos que 19 satélites. El 28 de noviembre de 2017 a las 05:41 UTC despegó un cohete Soyuz-2.1b/Fregat-M desde la rampa PU-1S (371SK14) del Área 1 del cosmódromo de Vostochni con el satélite meteorológico Meteor M2-1 y otros 18 satélites. Aparentemente un simple, pero crítico, fallo de software (!?) provocó que el primer encendido de la etapa Fregat-M no se produjese con la orientación adecuada y la carga útil reentró en la atmósfera poco después sobre el Atlántico (otras fuentes apuntan a la tercera etapa como la culpable). Este ha sido el 79º lanzamiento orbital de 2017 —el sexto fallido— y el 13º de un cohete Soyuz este año. Era la primera vez que el Soyuz despegaba con la etapa Fregat desde Vostochni, ya que en la misión inaugural del 28 de abril de 2016 se usó una etapa superior Volga.

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Segundo lanzamiento de un Soyuz desde Vostochni (Roscosmos).

Si se confirma que el fallo ha sido exclusivo de la etapa Fregat las misiones a la ISS con el vector Soyuz —naves tripuladas Soyuz y naves de carga Progress— no corren peligro de sufrir retrasos, pero supone un golpe muy duro para las aspiraciones de Roscosmos de convertir al Soyuz en un lanzador de pequeños satélites competitivo en el mercado internacional y también puede afectar a los lanzamientos comerciales del Soyuz/Fregat desde la Guayana Francesa. Además del Meteor M2-1, los satélites que iban a bordo del Soyuz eran: LEO Vantage 2 (un satélite de 70 kg de la empresa canadiense TeleSat), Baumanets 2 (un satélite de 100 kg de la Universidad Bauman de Moscú), IDEA OSG 1 (un satélite japonés de 22 kg), D Star One (un cubesat alemán), SEAM (un cubesat sueco), dos cubesats estadounidenses Corvus BC, AISSat 3 (un cubesat noruego) y diez cubesats Lemur 2 de la empresa estadounidense Spire. La pérdida del Baumanets 2 es especialmente dolorosa, ya que el primer Baumanets se perdió en otro lanzamiento fallido de un cohete Dnepr en 2006, pero sin duda el que el satélite Meteor M2-1 no haya alcanzado la órbita supone un revés muy duro para el programa de satélites meteorológicos ruso. Desde 2014 se ha producido al menos un fallo parcial o total de un lanzador Soyuz al año.

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Satélite LEO Vantage 2 (TeleSat).

Meteor M2-1

El Meteor M2-1 o Meteor-M Nº2-1 (Метеор-М №2-1) era un satélite meteorológico de 2.750 kg construido por la Corporación VNIIEM para Roscosmos y la agencia estatal Rosgidromet. Posee un sistema de propulsión hipergólico con 200 kg de propergoles y dos paneles solares con un área de 46 metros cuadrados y una envergadura de 14 metros capaces de generar 2 kW de potencia. La carga útil estaba formada por seis instrumentos: MSU-MR (un escáner multiespectral en seis longitudes de onda para ver la cobertura nubosa), KMSS (dos cámaras multiespectral), MTVZA (un radiómetro de microondas), IKFS-2 (espectrómetro Fourier infrarrojo para medir la temperatura y humedad de la atmósfera), el sistema de transmisión de datos BRK SSPD y un sistema de retransmisión de señales de alerta. El Meteor M2-1 estaba asegurado por 44,3 millones de dólares.

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Meteor M2-1 (VNIIEM).

Los satélites Meteor fueron desarrollados en los años 60 para proporcionar datos meteorológicos desde la órbita baja. La primera serie, Meteor-1, estuvo formada por 37 unidades lanzadas entre 1964 y 1977 (incluyendo siete satélites Meteor-Priroda). De la segunda serie, Meteor-2, se lanzaron 22 satélites entre 1975 y 1993. La familia Meteor-3 tuvo un recorrido muy corto y sólo se lanzaron cinco unidades entre 1984 y 1994. De la serie Meteor 3M sólo se lanzó una unidad en 2001 antes de que el programa se cancelase a favor de los actuales Meteor-M. s. En 2009 y 2014 se lanzaron los dos primeros Meteor M de nueva generación. El Meteor M2-1 era una versión mejorada de estos dos ejemplares. Rusia planea lanzar otras tres unidades de la serie Meteor M2 hasta 2021. Los Meteor M se complementan con los satélites meteorológicos Elektro-L, situados en órbita geoestacionaria, y, en el futuro, con los Arktika, que sobrevolarán el polo norte en órbitas excéntricas de tipo Mólniya.

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Satélites meteorológicos rusos presentes y futuros (Planeta).
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Meteor M2-1 (Roscosmos).

Cohete Soyuz 2.1b

El Soyuz 2.1b o 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 8.250 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 RKTs Progress de Samara (Rusia) y emplea queroseno (T1) y oxígeno líquido (LOX). Tiene una masa al lanzamiento de 312 toneladas, una longitud de 46,3 metros (51,1 m con la cofia) y 10,3 metros de diámetro máximo.

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Cohete Soyuz-2 (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. El Soyuz-2-1B también puede despegar desde la Guayana Francesa como Soyuz-STB, con ligeras modificaciones (capacidad de enviar vídeo durante el despegue o la incorporación de orificios para asegurar que los bloques de la primera etapa de hundan en el mar, entre otras). Cuando despega desde Vostochni recibe la denominación 372RN17 e incorpora el nuevo ordenador Malajit 7 y otros sistemas nuevos, incluyendo nuevos equipos de telemetría la capacidad para enviar vídeo durante lanzamiento. Los Soyuz 2 se distinguen de los Soyuz FG y Soyuz U por llevar pintada una característica línea blanca horizontal en la parte inferior de la primera etapa.

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Versiones actuales del cohete Soyuz (no aparece el Soyuz-2-1V) (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 27.900 kg de oxígeno líquido y de 11.260 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 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 63.800 kg de oxígeno líquido y 26.300 kg de queroseno.

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Etapa central o segunda fase de un Soyuz-2 (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 17.800 kg de oxígeno líquido y 7.600 kg de queroseno.

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Tercera etapa de un Soyuz-2-1A (izquierda) y la de un Soyuz-2-1B (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 920 kg (1030 kg para la versión MT), una masa total de 7100 kg (dependiendo de la misión) y unas dimensiones de 1,55 x 3,35 metros (3,38 metros de diámetro para versión Fregat-MT). 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 fue desarrollada en los años 90 a partir del módulo de propulsión de las sondas UMLV de los años 80 (sondas Fobos 1 y 2).

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).

Vostochni

El cosmódromo ruso de Vostochni (Восточный, literalmente ‘oriental’ en ruso) se halla en el óblast de Amur (Rusia). El proyecto nació en 2007 cuando Vladímir Putin firmó el decreto que autorizaba la construcción de un nuevo centro espacial en la óblast de Amur. El lugar elegido se encuentra cerca de la antigua base de misiles intercontinentales de Svobodni, desde donde entre 1997 y 2006 se llevaron a cabo cinco lanzamientos espaciales del cohete Start (un ICBM Tópol SS-25 modificado). Está situado a una latitud de 51,8º, ligeramente más elevada que la de Baikonur (45,9º),

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Localización de Vostochni (Roscosmos).

A pesar de la orden del Kremlin y de una inauguración oficial en 2010, habría que esperar a finales de 2011 para que comenzasen realmente las obras sobre el terreno. El cosmódromo cuenta en una primera fase con una rampa para el cohete Soyuz 2 (Área 1) y las instalaciones asociadas, incluyendo el edificio de montaje MIK RN (Área 2). El MIK, localizado a 4,5 kilómetros de la rampa, tiene un área 12000 metros cuadrados y una sala principal con una altura de 37 metros. Está dotado de dos grúas con capacidad para 150 toneladas. La rampa del cohete Soyuz se construyó según el modelo de la rampa del Soyuz en la Guayana Francesa, con una torre de servicio móvil (MBO) de cincuenta metros de altura. La construcción de Vostochni ha costado unos 2700 millones de dólares.

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Zonas actuales y futuras de Vostochni (Roscosmos).
La rampa del Soyuz en Vostochni (Deimos Space).
La rampa del Soyuz en Vostochni (Deimos Space).
Detalles de las instalaciones de la rampa PU-1S de Vostochni (Roscosmos).
Detalles de las instalaciones de la rampa PU-1S de Vostochni (Roscosmos).
Azimuts de lanzamiento y zonas de caída de las primeras etapas de un Soyuz desde Vostochni (Roscosmos).
Azimuts de lanzamiento y zonas de caída de las primeras etapas de un Soyuz desde Vostochni (Roscosmos).
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Azimut de lanzamiento y zonas de la caída de etapas de esta misión (Yasia).
Torre de servicio móvil MOB (Roscosmos).
Torre de servicio móvil MOB (Roscosmos).
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Detalles de la rampa y la torre de servicio (Roscosmos).

Las rampas de los cohetes Soyuz disponen de una curiosa y característica estructura denominada «tulipán» que evita que el cohete soporte su propio peso durante el despegue. Esta estructura consta de cuatro brazos superiores y cuatro inferiores que sujetan el lanzador por la parte media y se retiran en el momento que el empuje de los motores iguala al peso del lanzador. En las primeras rampas el tulipán giraba para orientar el cohete en azimut, pero el Soyuz 2 dispone de control de giro en vuelo y en las nuevas rampas (Guayana Francesa y Vostochni) el tulipán es fijo.

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La estructura de un tulipán (KBOM/Roscosmos).
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El ‘tulipán’ o plataforma 8U215. 1: anillo móvil; 2: apoyos principales; 3: viga de carga; 4: estructura de apoyo; 5: el ‘cinturón de fuerza’ que sujeta al cohete mediante cuatro ‘pétalos’; 6: mecanismo de giro de la plataforma; 7: umbilicales inferiores; 8: brazos (4) de apoyo inferiores (KBOM).
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Los brazos inferiores y los umbilicales vistos desde arriba (KBOM).
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Vista de los brazos superiores e inferiores del tulipán de la rampa del Soyuz-ST en Kourou (Arianespace).

Llegada del tren con las etapas del Soyuz a Vostochni:

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Preparación de los satélites:

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Traslado a la rampa:

Lanzamiento:

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64 Comentarios

  1. Vamos a cohetes de 2 o 2.5 etapas.
    Aún así creo que en Rusia se debería empezar a plantear sacar el látigo, porque fallos de estos tipos les jo.en completamente las ventajas de precio de los lanzadores.
    PD: y estoy hasta los mismísimos de echar las culpas al informático cuando no se sabe que ha pasado aún, para de esta forma ir descargando presión. Si tantos fallos hay, que prescindan de los sistemas informáticos. Pero que cada palo aguante su vela.

  2. Atención, de acuerdo con la información que maneja A. Zak tenemos un error muy tonto:

    […] almost unbelievably, the flight control system on the Fregat did not have the correct settings for the mission originating from the new launch site in Vostochny, as apposed to routine launches from Baikonur and Plesetsk. As a result, as soon as Fregat and its cargo separated from the third stage of the launch vehicle, its flight control system began commanding a change of orientation of the stack to compensate for what the computer had perceived as a deviation from the correct attitude, which was considerable. As a result, when the Fregat began its first preprogrammed main engine firing, the vehicle was apparently still changing its attitude, which led to a maneuvering in a wrong direction.
    http://www.russianspaceweb.com/meteor-m2-1.html#culprit

    U_u’

    1. Un error de los que te viene a decir que el control de calidad en las empresas rusas sigue por el mismo camino que llevaba. Aunque claro, de situaciones como ésta (que llevamos viendo en la última década con la industria de cohetes rusa), no se sale en un día. Re-implantar la cultura de calidad que lleva a que alguien revise el software de cada vuelo no se hace de un día para otro, y desde luego no casa nada bien con reducir costes para volver a ser competitivo en el mercado internacional.

      Y como guinda, cada lanzamiento fallido eleva los seguros, y vuelve aún más difícil la competición en el mercado internacional, disminuyendo el número de lanzamientos, y por tanto los ingresos, justo en el momento en el que es necesaria una inversión de capital para solucionar todo el tinglado.

      Es un poco la tormenta perfecta, pobre industria rusa. Ésta no es su década, y la siguiente tampoco pinta nada bien.

      1. Es brutal está última frase:

        The lower echelon of engineers simply missed that detail, while top managers had no idea at all, because, the majority of them lacked the necessary qualifications, the poster said.

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Por Daniel Marín, publicado el 29 noviembre, 2017
Categoría(s): Astronáutica • Lanzamientos • Rusia