El retorno del Zenit (Angosat 1)

Hacía dos años que un cohete Zenit no surcaba los cielos. Fabricado conjuntamente entre Rusia y Ucrania, a partir de 2014 el conflicto entre ambos países provocó que se paralizaran las misiones de este vector, tanto por parte de la empresa Sea Launch (con lanzamientos desde el ecuador) como por su subsidiaria Land Launch (con lanzamientos desde Baikonur). Las presiones políticas desde el Kremlin también propiciaron que Roscosmos decidiese abandonar el Zenit y diese luz verde a una versión totalmente rusa denominada Féniks con el objetivo de no dejar morir la tecnología del motor de combustible líquido más potente del mundo, el RD-171, fabricado por la empresa rusa NPO Energomash. Pero el pasado 26 de diciembre de 2017 a las 19:00 UTC despegó uno de los últimos Zenit enviado a Baikonur antes del enfrentamiento con Ucrania. Un cohete Zenit-3F (Zenit-3SLBF/Fregat-SB) con el satélite de comunicaciones Angosat 1 partió de la rampa PU-1 del Área 45 del cosmódromo de Baikonur (GIK-5).

Lanzamiento del Angosat 1 (Roscosmos).
Lanzamiento del Angosat 1 (Roscosmos).

Este ha sido el 90º lanzamiento orbital de 2017 —el 84º con éxito— y muy probablemente el último del año. También ha sido el único lanzamiento de un cohete Zenit en 2017 y el cuarto de la versión 3F o Zenit-3SLBF (un Zenit con una etapa Fregat) en la historia de este vector. Además ha sido el primer lanzamiento del Zenit que tiene lugar bajo la supervisión de la empresa rusa S7 Space, la nueva dueña de Sea Launch que espera volver a lanzar cohetes Zenit tanto desde el ecuador como desde Baikonur y, en el futuro, también cohetes Féniks. De entrada, S7 encargó en abril a la empresa ucrania Yuzhmash una docena de nuevos Zenit. En esta misión el Zenit y la recientemente cuestionada etapa Fregat se portaron bien, pero lamentablemente los controladores del satélite Angosat 1 perdieron la comunicación con el vehículo una vez separado de la etapa Fregat durante la maniobra de despliegue de los paneles solares. En el momento de escribir estas líneas parece que han restablecido el contacto, pero se desconoce el estado del satélite. Si el Angosat se pierde sería un golpe muy duro para la empresa RKK Energía, fabricante del satélite y antiguo accionista principal de Sea Launch, que pretendía volver al mercado de los satélites geoestacionarios tras catorce años de ausencia. La órbita de transferencia inicial fue de 340 x 36.060 kilómetros y 48,6º de inclinación. Para este vuelo la etapa Fregat-SB realizó un total de cuatro encendidos durante más de ocho horas de misión (el último para salir de la órbita geoestacionaria).

Actualización 29/12: Roscosmos confirma que se han restaurado las comunicaciones con el Angosat 1.

Angosat 1

Angosat 1 es un satélite de comunicaciones geoestacionario de 1.647 kg construido por la empresa rusa RKK Energía para el gobierno de Angola empleando la plataforma UKP (USP/Victoria) de los antiguos satélites Yamal. La carga útil de comunicaciones, 16 transpondedores en banda C y 6 en banda Ku con una masa de 262 kg, ha sido suministrada por Airbus Defence and Space. Destinado a ser el primer satélite de comunicaciones angoleño, el proyecto comenzó en 2009, aunque no se hizo oficial hasta 2013. Su coste se estima en 328 millones de dólares (252 millones para el satélite), mientras que el satélite está asegurado por 121 millones de dólares. Dispone de dos paneles solares capaces de generar un mínimo de 3,8 kilovatios y de ocho motores de plasma SPT-70 para control de posición. Debe situarse en la posición 14,5º este y su vida útil ronda los quince años. Su lanzamiento estaba previsto para 2016 junto con otro satélite de RKK Energía (el Energía 100) a bordo de un Zenit de Sea Launch, pero el descalabro de esta empresa obligó a cambiar el vector por un Angará A5/Blok DM-03 antes de volver a seleccionar el Zenit 3F. La plataforma UKP (Universalnáia Kosmícheskaia Platforma, ‘Plataforma Universal Espacial’) de RKK Energía ha sido usada para lanzar cuatro satélites Yamal entre 1999 y 2003 (Yamal 101, 102, 201 y 202) y el año que viene estaba previsto el lanzamiento del Energía 100.

Satélite Angosat 1 (RKK Energía).
Satélite Angosat 1 (RKK Energía).

Cohete Zenit-3F

El Zenit-3F (Zenit-3SLBF/Fregat-SB) o Zenit-3M es una versión del cohete 11K77 Zenit que emplea una etapa superior Fregat-SB de NPO Lávochkin en vez de la tradicional Blok-DM de RKK Energía. El Zenit-3F es un lanzador de tres etapas con unas dimensiones de 4,1 x 57,8 metros y una masa al lanzamiento de 473 toneladas (Zenit-3SLB). El Zenit 2 —versión sin tercera etapa— es capaz de situar 13,74 toneladas en órbita baja (LEO), mientras que el Zenit-3SL (Zenit-3 de Sea Launch) es capaz de poner 2,9 toneladas en órbita geoestacionaria (GEO) o 6,16 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) lanzado desde el ecuador.

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Cohete Zenit (Sea Launch).

Las dos primeras etapas queman queroseno y oxígeno líquido y son similares a las empleadas por el Zenit-3SLB de Land Launch y reciben la designación conjunta de Zenit-2SB80 (variante del Zenit-2). Estas etapas son construidas por PA Yuzhmash en Dnepropetrovsk, Ucrania, según el diseño de KB Yuzhnoe. La primera etapa (11S771, Zenit-2SB80-1) tiene unas dimensiones de 32,9 x 3,9 metros, una masa de 353 toneladas al lanzamiento (33,9 toneladas en seco) y emplea un motor RD-171M de cuatro cámaras de combustión. Fabricado por la empresa rusa NPO Energomash, es el motor de combustible líquido más potente jamás construido. Tiene un empuje de 7259-7908 kN y un impulso específico de 309,5-337,2 segundos. Puede reducir su empuje hasta un 74% del nominal y permite el control del vehículo en sus tres ejes gracias al movimiento de sus toberas sin necesidad de motores vernier.

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Cohete Zenit (Sea Launch).

La segunda etapa (11S772, Zenit-2SB80-2) tiene unas dimensiones de 10,4 x 3,9 metros, una masa de 89,5 toneladas (9,3 toneladas en seco) y hace uso del RD-120 (11D123) (no confundir con el RD-0120 empleado en el Energía). Con sus 350 segundos de impulso específico y 834 kN, es uno de los motores de queroseno/LOX para etapas superiores más eficientes y potentes que existen. Fue desarrollado específicamente para el Zenit y puede reducir su empuje hasta el 78% del nominal. El RD-120 también fue diseñado por NPO Energomash (Rusia). La segunda etapa usa un motor vernier RD-8 (11D513) de cuatro cámaras con un empuje de 78 kN fabricado por la empresa ucraniana KB Yuzhnoe. El tanque de queroseno de esta fase tiene una curiosa forma toroidal y rodea al motor para ahorrar espacio.

RD-171M
Motor RD-171M (NPO Energomash).

La tercera etapa se denomina Fregat-SB y es una variante de la etapa Fregat empleada en los cohetes Soyuz con un tanque adicional desechable SBB (Sbrasibaemi Blok Bakov), un esquema similar al usado por la etapa Briz-M que la empresa Khrúnichev usa en el Protón-M. Tiene unas dimensiones de 2,435 x 3,875 metros y ha sido construida por NPO Lávochkin. Su masa es de 11.680 kg (1080 kg en seco sin el tanque toroidal). Puede cargar hasta 10.140 kg de combustible. Emplea combustibles hipergólicos y su motor S5.98M tiene un empuje de 1.420-2.030 kgf y un Isp de 333,2 s. La Fregat-SB necesita normalmente tres encendidos para colocar la carga útil en una órbita final de transferencia geoestacionaria (GTO).

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Etapa Fregat-SB, con el tanque desechable abajo (NPO Lávochkin).
Distintos modelos de la etapa Fregat (Roscosmos).
Distintos modelos de la etapa Fregat (Roscosmos).

Operaciones del Zenit

El Zenit se lanza desde la rampa PU-1 del Área 45 de Baikonur, puesto que la rampa contigua PU-2 resultó destruida tras un lanzamiento fallido en los años 90. Puede ser lanzado en tres direcciones (azimuts) para conseguir tres inclinaciones orbitales en órbita baja, aunque la preferida es la de 64,2º, que permite aprovechar la rotación terrestre al máximo para alcanzar una órbita baja de 51,4º. Otras direcciones son posibles, pero están vetadas para evitar el impacto de las primeras etapas cerca de zonas habitadas. Las operaciones de montaje e integración del vehículo se realizan en el edificio MIK del Área 42, de forma similar a las antiguas operaciones con los Zenit-2 y 3 en época soviética. El Zenit se integra y traslada a la rampa en horizontal. Todas las operaciones para colocar el cohete en la rampa están totalmente automatizadas y apenas requieren intervención humana, lo que hizo del Zenit el lanzador soviético más avanzado cuando entró en servicio en los años 80. Las dos rampas fueron construidas con una torre de servicio móvil para los vuelos tripulados de la cápsula reutilizable Zaryá, que no llegó a ser construida. El primer Zenit despegó en abril de 1985.

Complejo de procesado del Zenit en Baikonur (Google Earth).
Complejo de lanzamiento del Zenit en Baikonur (Google Earth).
Azimuts de lanzamiento del Zenit desde Baikonur (Land Launch).
Azimuts de lanzamiento del Zenit desde Baikonur (Land Launch).
Trayectoria de lanzamiento nominal desde Baikonur (Land Launch).
Trayectoria de lanzamiento nominal desde Baikonur (Land Launch).

Fases del lanzamiento:

  • T+ 00 s: lanzamiento.
  • T+2 min 24 s: separación de la primera etapa.
  • T+5 min 22 s: separación de la cofia.
  • T+8 min 37 s: separación de la segunda etapa del Zenit.
  • T+1 hora 13 min 57 s: encendido de los motores secundarios de la etapa Fregat-SB.
  • T+1 hora 14 min 52 s: primer encendido de la etapa Fregat-SB.
  • T+1 hora 22 min 47 s: primer apagado de la etapa Fregat SB.
  • T+1 hora 23 min 24 s: separación del tanque externo SB de la etapa Fregat.
  • T+3 horas 22 min 58 s: encendido de los motores secundarios de la etapa Fregat.
  • T+3 horas 23 min 53 s: segundo encendido de la etapa Fregat para alcanzar la órbita de transferencia geosíncrona.
  • T+3 horas 35 min 01 s: apagado de la etapa Fregat.
  • T+8 horas 43 min 06 s: encendido de los motores secundarios de la Fregat.
  • T+8 horas 44 min 01 s: tercer encendido de la Fregat para alcanzar la órbita geoestacionaria.
  • T+8 horas 52 min 42 s: apagado de la Fregat.
  • T+8 horas 54 min 43 s: separación de la carga útil.

Primera y segunda etapa del lanzador en Baikonur:

Integración del lanzador:

Llegada del satélite a Baikonur:

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Integración con la etapa Fregat e inserción en la cofia:

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Nakatka GO Nakatka GO

Traslado de la carga útil para la integración con el resto del lanzador:

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Traslado a la rampa:

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Lanzamiento:

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https://youtu.be/dLWsqQs8Iys

33 comentarios

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Red Red

Cuando se fue el Falcon 9 tenía su misma capacidad en modo expendable.
Muchas cosas pasan en 3 años…

Me agrada el Feniks 🙂
Ahora sólo queda esperar que no desperdicien más años como lo hicieron con el angara.
Se sabe cuándo cuesta un lanzamiento del Zenit?

U-95 U-95

Perdón por el OT, pero quiero sugerir una entrada que resuma cómo ha ido 2017 en exploración espacial y lo que aguarda, si todo va bien, en 2018.

Antonio (AKA "Un físico") Antonio (AKA "Un físico")

¿Soy el único al que el título de esta entrada le recuerda a un título de una de las películas de la saga de star wars?. (No voy a decir más, no me vaya a decir Pelau que hago espoilers de películas). Ja, ja, ja.
Venga, feliz año: a todos menos a dos comentaristas de este blog.

JRG JRG

Parece que han recuperado la telemetría y las comunicaciones con el satélite.
http://www.russianspaceweb.com/zenit...launch.html
Lo que no está claro es lo que ha causado la pérdida. Se ha hablado desde un corto en la fuente de alimentación hasta una descarga de las baterías… pero en realidad creo que no ha trascendido el motivo o no lo saben.
En todo caso, crucemos los dedos porque si vuelve a dar algún problema sería un golpe para RKK Energía.

Luis Luis

Es correcta. Y la instrumentación parece que está bien y funciona correctamente tras restablecerse el contacto.

José Antonio José Antonio

He estado investigando un poco sobre los satélites de comunicaciones rusos y e notado que las carga útil de los satélites geoestacionarios de comunicaciones no son de origen ruso (Ejemplos de lo contrario son bienvenidos ). Me hago entonces una pregunta ¿cuales son las capacidades de la industria espacial rusa en ese campo ?.

Saludos

Gabriel Domínguez Gabriel Domínguez

Rusia tiene en órbita geoestacionaria satélites de comunicaciones militares y meteorológicos, de fabricación enteramente rusa, y satélites de comunicaciones civiles, de fabricación rusa o ruso-francesa. Creo que Francia es el país europeo más avanzado en industria espacial y, concretamente en satélites de comunicaciones, por eso no es extraño que Rusia haya recurrido a la tecnología francesa para ofrecerse como operador comercial en este ámbito. No tiene nada de raro que Rusia lance satélites rusos con instrumentos fabricados en Francia, como tampoco que Francia lance satélites franceses con lanzadores rusos. Es cooperación internacional.

McFlashIndurain McFlashIndurain

Cuando se sitúan satélites en GTO, ¿la última etapa guarda algo de combustible para una reentrada en la atmósfera o se queda en esa órbita indefinidamente? En ese caso, ¿Se mantiene un seguimiento de todos esos objetos?

Fernando Generale Fernando Generale

No pude quedar en GTO para siempre lo que no se es si el ariane 6 tiene capacidad para re encendido para poner la última etapa en tralletoria de escape??

Fernando Generale Fernando Generale

Honestamente creo que el Gobierno de Angola le hubiera convenido que los chinos o los hindúes le construyeran y lanzara esté satélite por que la industria espacial de Rusia está en pleno declive

Fernando Generale Fernando Generale

Si pero una cosa es venderle motores a otros y otra lanzara cohete algo que asta los EEUU lo an superado gracias al Falcón 9

Carlos Matemático Carlos Matemático

Luis.- Suponte que una empresa (o un conglomerado de ellas) es líder indiscutida en todos los segmentos en que participa, con gran ventaja competitiva sobre sus competidores. Pero en un momento dado, empieza a descansar sobre sus laureles y disminuye drásticamente sus presupuestos de investigación, de diseño y de todo aquello que esté vinculado a la innovación. Si persiste en esa situación durante muchos años, dejará de ser líder. La industria espacial rusa vive de los logros de la soviética. En 1991, momento de disolución de la URSS, la única Estación Espacial existente, que incluso era permanentemente tripulada, era la MIR. No había siquiera otra en construcción. Incluso había habido viajes tripulados entre la Estación Salyut y la Estación MIR. Los costos de carga tanto de los Soyus como de los Protón eran varios órdenes de magnitud inferiores a los de los transbordadores. Pero incluso tenían al transbordador Burán, que tenía muchas prestaciones superiores a los transbordadores estadounidenses. Las agencias espaciales China, India y Japonesa eran más promesas que realidades. Los cohetes Arianne estaban muy atrás. No existían empresas privadas dedicadas al Espacio. Mira la foto 26 años después. El índice de fallas de los Soyus y los Protón son superiores a los que tenían en la época soviética. ¿Cuántos logros o hazañas ha tenido Rusia? Ninguno. Cuentan como tales a los obtenidos por la Unión Soviética.
Espero que en algún momento reaccionen y vuelvan a la gloria espacial de sus antecesores. Caso contrario irán quedando cada vez más atrás.

Luis Luis

¿Y cuantos logros y hazañas ha tenido EEUU desde 1991?

Hoy en día están pagando 80 millones de dólares a toca teja a los rusos por asiento, eso si que da para reflexionar.

Así que hoy en día tenemos que los rusos tienen monopolio en viajes espaciales tripulados y exportan su tecnología de motores a EEUU.

Eso sí, tenemos al mago de Elon en ambas facetas diciendo que SpaceX va a poner un hombre en el espacio en 2015, luego 2016, luego 2017, luego 2018, ahora 2019 y asi…

Y llevan tropecientos años desarrollando un motor Raptor que en cada conferencia que dan resulta que tiene menos capacidades, toma ya.

Y están poniendo un montón de dinero público para un alternativa al RD-180 que iba a estar para 2019, luego 2022, ahora 2025….

Pues que reflexionen en EEUU , lo mismo no van bien.

Por otra parte no se puede impedir hoy en día que otros países emergentes avancen. Además hoy en día eso se ve facilitado porque copiar tecnologías en muy fácil.

Rusia no puede evitar que otros se le pongan a su altura.

Carlos Matemático Carlos Matemático

Cada vuelo de Transbordador salía 1500 millones de dólares, así que lo que le pagan a Rusia les sale más barato. Respecto a los logros de EEUU en el Espacio posterior a 1991, puedo mencionarte a los rovers Opportunity, Spirit, Curiosity. En cambio las Lunajold fueron en época de la Unión Soviética. Por otra parte EEUU desde 1991 para acá envió exitosamente varias sondas al Espacio Profundo. En cambio, las Venera fueron en época de la Unión Soviética

GM GM

Mira tu cuantos técnicos o centros de investigación ex-soviéticos tienen su nombre entre los miembros del programa marciano estadounidense. O mira cuando EE.UU. metio sanciones a Rusia, que se temía que componentes de manofactura rusa del Curiosity, entre otros programas, quedarán sin respaldo. Porque el Sojourner estadounidense es de 1996, pero el PROP-M soviético es de 1971.

Porque la tecnología del rover marciano estadounidense es de origen soviético también, basada en los programas Mars y Phobos (la Mars-3, primer aterrizador y rover en marte, aunque con escaso éxito, las Phobos 1 y 2, y la Mars-92, luego conocida como la decepcionante Mars-96, y la Mars-96 (luego Mars-98 y más tarde cancelada)); y el programa Marsokhod en los que, primero se buscó colaboración estadounidense (todo una genialidad glastnoniana); para luego la NASA comprar a precio de saldo la tecnología, las ideas, los avances y al experimentado personal soviético tras la desaparición de esta país (si hasta hicierón pruebas del modelo del Marsokhod en instalaciones de la NASA).

Mismo caso que con el F-35 (basado en el Yak-141/43) o el F-22 (basado, como el PAK-FA, en el Su-47 de 1990), la tecnología LED (patente de Oleg Lósev en 1927), la telefonía móvil (patente de Leonid Ivánovich Kupriánovich en 1957), el caucho sintético (patente de Serguéi Lébedev en 1926) o el aislamiento del grafeno, terminado en R.U., pero cuya investigación comenzó en la URSS de la mano de Gueim y Novosiólov, todo un hito de la ciencia moderna actual asociado para siempre al país de los sóviets.

Y luego hablamos de si los chinos e indios copian o licencian las tecologías de otros, y que por eso son peores o menos avanzados. Pero si parte del programa MER es esta basado en el programas soviéticos Mars y Marsokhod, y por consiguiente, en el Lunokhod y el PROP-M. Y gran parte de la tecnología denominada “occidental” ha sido adaptada de otros pueblos a los que hoy miramos desde arriba. La moraleja de The Hero with a Thousand Faces de Joseph Campbell nos persigue.

Carlos Matemático Carlos Matemático

GM: Creo que no leíste detenidamente lo que posteé. No estoy soslayando los logros espaciales soviéticos. Todo lo contrario. Afirmo que Rusia (que NO ES SINONIMO DE URSS), vive de la inercia soviética. Y si te fijás, TODOS los ejemplos que mencionás, son de la URSS, ninguno de la Rusia actual.

Alves Alves

Me pregunto si los rusos no deberían aprovechar la oportunidad y desnudar una versión del RD -171 que usara gas metano para el Fenix. Una vez será el núcleo del futuro lanzador extra pesado de Rusia. Sería un paso importante al frente. ¿Qué me dicen?

Rengel Rengel

Ya los rusos trabajan en eso desde hace años con el el RD-0162. No se puede simplemente cambiar un combustible de un motor, hay que considerar la temperatura y presion, relacion de mezcla.

Julio M Julio M

Me llama la atención el despegue, parece como si hubiese una llama que no corresponde a los motores y que se ve a partir del segundo 7 del video.
En el segundo 11 del video se ve claramente que hay como dos igniciones diferentes una debajo, como es de esperar y otra a la derecha unos metros mas arriba.
Cuando lo ví la primera vez pensé que iba a explotar.
Alguien sabe si esto es normal?

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