Lanzamiento de la «nave de rescate» Soyuz MS-23

Por Daniel Marín, el 24 febrero, 2023. Categoría(s): Astronáutica • ISS • Lanzamientos • Rusia • Soyuz ✎ 122

Por segunda vez en la historia se lanza una Soyuz sin tripulación para sustituir a otra en órbita. El 24 de febrero de 2023 a las 00:24:29,5 UTC despegó un cohete Soyuz-2.1a (número de serie М15000-060) desde la rampa PU-6 (bautizada Vostok, «oriente» en ruso) del Área 31 del cosmódromo de Baikonur (Kazajistán). A bordo iba la nave Soyuz MS-23 (11F732A48 nº 754), también denominada 69S en la clasificación interna de la NASA. La Soyuz MS-23 iba sin tripulación porque su objetivo es sustituir a la Soyuz MS-22, que el pasado diciembre sufrió una fuga de refrigerante a través de un orificio del radiador externo del módulo de propulsión (PAO). La Soyuz MS-23 debía haber llevado a la Estación Espacial Internacional (ISS) a Oleg Kononenko (Roscosmos), Nikolái Chub (Roscosmos) y Loral O’Hara (NASA), que ahora despegarán el próximo 15 de septiembre en la Soyuz MS-24. La órbita inicial fue de 298 x 328 kilómetros y 51,64º de inclinación. Este ha sido el tercer lanzamiento orbital de Rusia en 2023 y el 173º de una nave Soyuz. También ha sido el 58º lanzamiento de un Soyuz-2.1a.

El cohete Soyuz-2.1a con la Soyuz MS-23 camino a la rampa (RKK Energia).

La Soyuz MS-23, con una masa de 7152 kg, lleva a bordo 429 kg de carga para los siete astronautas de la Expedición 68, incluyendo varios experimentos (Matrioshka-R, Kardiovektor, Kaskad, Faguen o Probiovit). La nave se acopló con el módulo Poisk del segmento ruso de la ISS el 26 de febrero a las 00:58 UTC y permanecerá 215 días en órbita (al no llevar tripulación, la nave realizará el tradicional esquema de acoplamiento en dos días en vez de un acoplamiento rápido de tres o seis horas como ya es habitual en las naves Soyuz tripuladas). Una vez acoplada, se trasladará la parte superior de los asientos de la tripulación de la Soyuz MS-22, formada por Serguéi Prokopyev (Roscosmos), Dmitri Petelin (Roscosmos) y Francisco Rubio (NASA), para que puedan usar la MS-23 cuanto antes en caso de una evacuación de emergencia de la estación. Prokopyev, Petelin y Rubio regresarán en la Soyuz MS-23 el próximo 27 de septiembre, por lo que pasarán 370 días a bordo de la ISS. Los tres hombres batirán así el récord de permanencia a bordo de la ISS, superando el récord de 355 días de  Piotr Dubrov y Mark Vande Hei de 2022 y el de 340 días y 8 horas que lograron Scott Kelly y Mijaíl Kornienko en 2015. También superarán el récord de 366 días de Vladímir Titov y Musa Manarov de 1988 en la Mir, por lo que su estancia solo será superada por los 380 días de Serguéi Avdeiev en 1999 y por los 437 días que pasó Valeri Polyakov en 1995, ambos en la Mir. Por su parte, la Soyuz MS-22 regresará sin tripulación a finales de marzo.

Emblema de la misión Soyuz MS-23, sin nombres de cosmonautas (Roscosmos).
La Soyuz MS-23 en Baikonur (RKK Energia).
Esquema de aproximación y acoplamiento en dos días (33 órbitas)(Roscosmos).

La Soyuz MS-23 es la segunda Soyuz que se lanza sin tripulación a la ISS tras la Soyuz MS-14, que en septiembre de 2019 viajó sin cosmonautas para probar las medidas de seguridad del lanzador Soyuz-2.1a, que a partir del lanzamiento la Soyuz MS-16 sustituyó definitivamente al Soyuz-FG como vector de esta nave tripulada. También es la segunda Soyuz que se envía a una estación espacial sin tripulación para sustituir a otra. La primera fue la Soyuz 34 en 1979, que se lanzó sin tripulación a la Salyut 6 para que Vladímir Lyajov y a Valeri Ryumin pudieran regresar de forma segura al haberse superado la vida útil de la Soyuz 32 y después de que la Soyuz 33 no pudiera acoplarse con la estación. El 15 de diciembre de 2022 la Soyuz MS-22 sufrió una fuga de refrigerante del radiador del módulo de propulsión PAO, que forma parte del sistema de regulación de temperatura SOTR de la nave. Como resultado, se vertieron al vacío unos 34 kg de LZ-TK-2 (ЛЗ-ТК-2), una disolución que tiene como base el hidrocarburo 2,2,4-trimetilpentano (isooctano). Sin el refrigerante, no es posible garantizar que las temperaturas en el interior de la cápsula (SA) de la Soyuz no superen los máximos permitidos para la tripulación durante el vuelo de regreso, sobre todo si surge alguna emergencia durante el retorno que obligue a posponer la reentrada (o si el regreso se produce tras una evacuación de emergencia de la ISS y no es posible controlar todos los parámetros de la órbita al volver). Por este motivo, Roscosmos decidió lanzar la Soyuz MS-23 antes de tiempo para sustituir a la Soyuz MS-22.

Tripulación de la Soyuz MS-22, Rubio, Prokopyev y Petelin, volverán en la Soyuz MS-23 tras pasar más de un año en la ISS (Roscosmos).
La que debía haber sido la tripulación de la Soyuz MS-23, Loral O’Hara (NASA), Oleg Kononenko y Nikolái Chub, volará en la Soyuz MS-24 (NASA).
La tripulación de la Expedición 68 (Soyuz MS-22 y Crew-5) en la ISS viendo la película Cheburashka (Roscosmos).
Oleg Kononenko en el TsPK entrenándose para volar en solitario en la Soyuz MS-23 (Roscosmos).

En principio se barajó la posibilidad de enviar la MS-23 con Oleg Kononenko como piloto para garantizar el éxito del acoplamiento, pero finalmente se desechó este escenario por las dificultades que entrañaba, ya que eso hubiese supuesto que Rubio hubiera tenido que regresar en la cápsula Crew-5 en una configuración con muchas incertidumbres con respecto a la seguridad. No obstante, y hasta el acoplamiento de la MS-23, Roscosmos y NASA acordaron que, en caso de evacuación de la ISS, Rubio regresaría en la Crew-5 junto con sus cuatro compañeros, eso sí, sin escafandra y usando el asiento de la Soyuz amarrado con cintas, mientras que Prokopyev y Petelin se arriesgarían en la MS-22. Al mismo tiempo, la comisión de investigación creada para aclarar el incidente llegó a la conclusión de que el agujero en el radiador, de tan solo 0,8 milímetros de diámetro, había sido provocado por un micrometeoro, la misma explicación que en su momento se dio al agujero que apareció en el módulo orbital (BO) de la Soyuz MS-09 en 2018 (y en la que, curiosamente, también viajó Serguéi Prokopyev). Para ello, la comisión usó imágenes tomadas por los brazos robots de la ISS, el Canadarm 2 del segmento estadounidense y el ERA europeo del segmento ruso. Pero el asunto dio un giro inesperado cuando el 11 de febrero la nave de carga Progress MS-21, acoplada a la ISS desde el 28 de octubre de 2022, sufrió otra fuga de refrigerante del SOTR, aparentemente idéntica a la experimentada por la Soyuz MS-22 (aunque parece que el refrigerante de este vehículo era PMS-1,5r, una mezcla de hidrocarburos con silicio, en vez del LZ-TK-2).

El brazo ERA europeo inspeccionando la Soyuz MS-22 (NASA).
La Progress MS-21 acoplada a la ISS (NASA).
La Progress MS-21 tras la separación de la ISS (Roscosmos).

La fuga de la Progress MS-21 encendió todas las alarmas, porque la probabilidad de que ambos accidentes estuviesen relacionados es muy alta, lo que indicaría que la causa más plausible sería un defecto de fabricación en vez de un doble accidente causado por micrometeoros (ninguna otra nave acoplada a la ISS ha sufrido este tipo de problemas). Por este motivo, el lanzamiento de la Soyuz MS-23 se retrasó del 20 al 24 de febrero, en teoría para comprobar el buen estado del radiador de la nueva nave. Eso sí, el lanzamiento no se podía retrasar mucho más porque la Soyuz ya estaba cargada de propergoles hipergólicos, una operación que obliga a lanzarla lo antes posible para evitar el deterioro de los tanques y líneas de conducción de los propulsores (el vaciado de los tanques tampoco evita la corrosión por los propergoles). La Progress MS-21, una vez cumplida su vida útil, se separó del módulo Poisk de la ISS el 18 de febrero a las 02:26 UTC para dejar este puerto libre a la Soyuz MS-23. Antes, la Progress MS-21 fue inspeccionada mediante el Canadarm 2 y, durante la separación, por las cámaras de la ISS. Poco después, Roscosmos publicó imágenes en las que se aprecia un orificio de 12 milímetros en el radiador del SOTR de la Progress, aunque alrededor del mismo no se apreciaba una mancha marrón como en el caso del de la Soyuz MS-22.

Agujero del radiador de la Soyuz MS-22, de 0,8 mm (Roscosmos).
Agujero en el radiador de la Progress MS-21 (Roscosmos).
Sistema SOTR de la Soyuz dividido en los tres módulos: BO, SA y PAO (derecha). En azul oscuro el circuito KNR donde se produjo la fuga (RKK Energia/Roscosmos).
Localización del agujero en el radiador de la Soyuz MS-22 (NASA).

Según Roscosmos, y para sorpresa de nadie, el agujero de la Progress también es compatible con el choque de un micrometeoro. La Progress MS-21 fue desorbitada el 19 de febrero a las 03:15 UTC, tras pasar un día en el espacio. De acuerdo con Roscosmos, las temperaturas en la MS-21 no excedieron los límites operativos del vehículo, validando la decisión de usar la Soyuz MS-22 en caso de emergencia. Sin embargo, hay que recordar que la Progress MS-21 es una nave no tripulada; además, no está claro por qué no se decidió prolongar el vuelo de la Progress para poner a prueba los límites del sistema SOTR. Sea como sea, esperemos que las fugas de refrigerante sean cosa del pasado y la Soyuz MS-23 tenga una misión sin incidentes y un regreso normal a la Tierra.

La Soyuz MS-23 en el MIK-KA (Área 254) de Baikonur:

Prueba en la cámara anecoica:

Prueba en la cámara de vacío:

Prueba de los paneles solares:

Integración con el segmento PkhO de unión con el lanzador:

Carga de propergoles:

Carga de la Soyuz:

Inserción en la cofia (GO):

Traslado al MIK para la integración con el lanzador:

Integración con la tercera etapa (Blok I):

Integración de la torre de escape (SAS):

Integración con el resto del lanzador:

Traslado a la rampa:

Lanzamiento:

Separación de la cofia:

Separación de la Soyuz:

s

 



122 Comentarios

    1. Desarrollar una nave nueva con algo más de capacidad de carga ( la idea era usar esa nueva nave 3 veces en lugar de 4 Progress) que la Progress era una gilipollez y por eso , prevista para 2020 aún no existe ni creo que existirá.
      Cuando se acabe la ISS el programa tripulado ruso puede hacer POFFF!

  1. Daniel, gracias como siempre por tus notas (están tan bien escritas y documentadas que es un placer leerlas aunque sean sobre un desconocido cohete chino que nunca se construyó) Me permito una sugerencia de entrada: una recopilación de los grandes fallos de diseño y/o de errores groseros en la construcción de artefactos en la historia de la exploración espacial. (Y qué lindo que es salir campeón del mundo jugando un partidazo 😉 )

  2. Como nerdisimo adoctrinadisimo de la OTAN yo más que desear un fallo en una nave espacial lo que deseo es que los rusos dejen de invadir Estados Soberanos y asesinar a sus ciudadanos.

    1. No creo que lo que dices sea razonable Rusia no es una democracia real y los científicos y ingenieros que trabajan en el programa espacial ruso no tiene la culpa de los delirios megalómanos de Putin y menos sus cosmonautas !!

      1. ¿Qué pasa, Aedlib, que la gente no te ha hecho ni puto caso en tu post anterior y ahora lo intentas con nick nuevo? 🤣 Venga, que te quedan Batiscafo y Saturn bajo la manga aún!

        Patético…

  3. Ver todas estas imágenes en tecnología para construir las naves espaciales es una gran maravilla para la humanidad y a la vez un gran temor por encontrarse defectos de falla que se expone el peligro…Dios guíe aún en permitir al hombre en las grandes hazañas del saber y que los traiga con bien a los astronautas de vuelta a casa.

  4. Por cierto, si la Soyuz MS-23 iba sin tripulación… ¿ para que utilizar el SAS ? (en las imágenes se observa su integración)

    ¿Puede que la decisión no se tomará hasta el último momento y por eso se integro? o debe integrarse siempre independientemente de la carga o tripulación?

    PD: Revisando la entrada siempre leo detalles que pasé por alto (baja compresión lectora y conocimiento sin duda, pero también creo que se debe a la riqueza de detalles que Daniel nos procura)… me ha llamado la atención.

    1. ¿Ha cambiado algo maestro, para que el email, ahora haya que introducirlo manual y no este guardado?

      Bueno a tu pregunta LuiGal, el cambió de masas de un cohete predestinado a cierta órbita no es recomendable en el último momento…

      1. Gracias Erick

        (parece una precaución lógica pero supongo que cara ya que Roscosmos tiene experiencia sobrada para recalcular sin fallos de acoplamiento)

      2. A mí me sigue funcionando como siempre.

        A ver si es tu navegador, que, por lo que sea, ha perdido el contenido guardado de autocompletado de formulario…

      1. Comparando así a lo rápido:
        – SpaceX – 2kg para 170mN, 4.2kW, 50% efficiencia -> 85 mN por cada Kg y 24kW/N
        – X3 230kg para 5N, 102kW: ->21.7mN por cada Kg y 20.4KW/N

        https://phys.org/news/2018-02-x3-ion-thruster-propel-mars.html

        Supongo que SpaceX paga la ineficiencia del Argón, así con cálculos de servilleta, me sale que un gran array de motorcitos de SpaceX es varias veces más ligero que el equivalente con X3.

        A ver si alguien se anima a hacer un cycler de Aldrin. Y creo que hace poco calcularon la versión Lunar cierto?

      2. El X3 tiene una masa equivalente a 115 motores Starlink.

        115 x 170 mN = 19.550 mN = 19’55 N

        Además, es muy posible que el motor de SpX sea muy barato, por dos motivos: porque es de SpX y porque se fabrica en masa (por miles, mientras que el resto se fabrica por docenas).

        https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=55550.msg2461501#msg2461501

        «That’s 0.5kg/kW power, which is 1.8x better specific power than existing ion engines. The use of ultra-cheap argon fuel is a plus, and also means refueling somewhere in the solar system is a feasible step (if a trip plan could make use of this).

        the current best SEP, including 1kg/kw of solar and 1kg/kw of heat dissipation, is 3kg/kw. This new engine drops that to 2.5kg/kw. That’s an immediate improvement of 1.2x in mass ratio of the rocket equation, or about 15-17% better deltaV.»

        Impresionante. Tienes razón Pochi. Están lejos ☺

    1. Ok, osea que han modificado los 2.0 para que quepan en el F9 y por eso van a apretar todavía más con la cadencia de lanzamiento… Diseñarlos inicialmente para la Starship fue una buena cagada, pero siguen a leguas de la competencia.

      Por cierto, vídeo muy interesante de CSI Starbase https://www.youtube.com/watch?v=5Mm2gyNj3IE
      Detalles sobre porqué la SN20/B5 fueron descartados para lo que pudo haber sido un lanzamiento orbital con Raptors1. Esperando la parte 2. El vídeo es largo, pero se ve muy agusto y tomas perspectiva del desarrollo de los últimos 3 años además de ver ciertos detalles importantes perdidos en imágenes pero para lo que hay que ser muy friki.

    2. Los miniV2 tienen ~4x veces la capacidad de los V1.5.
      Los V2 lanzados con Starship tendrán “casi un orden de magnitud más capacidad que los V1.5”, Elon dixit, es decir, unas ~8x veces la capacidad de los V1.5. Se supone.

      – Los satélites Starlink fueron los primeros en usar motores de krypton (gracias a Rao), en vez de xenón, mucho más caro. Ahora SpX vuelve a innovar con un motor de Argón, y con grandes prestaciones.
      Según un post de NSF:
      Xenón: 3000 $/kg
      Kripton: 300 $/kg
      Argón: 1 $/kg
      Cuando uno se dispone a lanzar miles de satélites, estos detalles importan.
      Supongamos 100 kg de propelente por satélite. Con kripton costaría 30.000$; con Argón, 100$. SpaceX puede ahorrar decenas de miles de $ por satélite.

      https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=58374.msg2461432#msg2461432

      – Creo que el hecho de que Starlink esté ya disponible para barcos y aviones en todo el globo significa que se han activado los enlaces láser intersatelitales (ISL).

    3. +OT: 100 aterrizajes consecutivos con éxito del booster F9. El último fallo fue hace unos 2 años.

      Y creo que el F9R lleva 176 lanzamientos orbitales consecutivos con éxito, récord universal.

      Starlink ha lanzado unos 4.002 satélites Starlink contando los 2 Tintín de prueba y los 60 v0.9 iniciales. Unos 3.700 siguen en órbita.

      1. Y el ratio de reutilízación medio de los B5 en uso es de unos 7 acercándose al 10 (digo de promedio en los activos).

        Todo para celebrarse. La new space arrasa.

  5. Alguien sabe para qué son esos bolsos tipo «morral» que usan durante la carga de propergoles?
    Increible como se mantiene el esfuerzo espacial Ruso en la situacion actual, esperaria ver un declive mas pronunciado dado la cantidad de recursos usados en la invasion de Ucrania. Por otro lado depender exclusivamete de los kazajos para acceder a la ISS parece un riesgo excesivo, Y la ROSS (no recuerdo si se podra acceder desde Vostochny) parece cada vez mas lejana

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