Lanzada la Soyuz TMA-12M

marzo 29, 2014

Lanzada la Soyuz TMA-12M

Una nueva tripulación ha partido hacia la estación espacial internacional (ISS). Rusia lanzó el día 25 de marzo de 2014 a las 21:17 UTC la nave Soyuz TMA-12M (11F732A47 Nº 713, 38S en la terminología de la NASA) desde la Rampa Número 5 (PU-5 o 17P32-5, Gagarinski Start o ‘Rampa de Gagarin’) del Área 1 del Cosmódromo de Baikonur. La nave, lanzada por un cohete Soyuz-FG, estaba tripulada por Aleksandr Skvortsov (Roscosmos), Oleg Artemyev (Roscosmos) y Steven Swanson. La órbita inicial fue de 199,58 x 261,79 kilómetros, con una inclinación de 51,67º.

Soyuz TMA-12M (Ficha del vuelo) — Ficha de la Soyuz TMA-12M (Revista Sputnik/C – Records).

La Soyuz TMA-12M debía haberse acoplado seis horas y cuatro órbitas después del lanzamiento siguiendo el esquema de aproximación rápido. Según este plan, el ordenador de la nave debe ejecutar dos encendidos del motor durante los primeros noventa minutos de vuelo, seguidos por varios otros en las horas siguientes. Sin embargo, en esta ocasión el control de vuelo (TsUP) ha decidido seguir un esquema de aproximación clásico de dos días después de que el ordenador confirmase que los motores de maniobra DPO de la Soyuz no funcionaron como era debido.

jsc2013e076000 — Tripulación de la Soyuz TMA-12M. De izqda. a dcha.: Swanson, Skvortsov y Artemyev (NASA).

Para el primer encendido el ordenador de la nave decidió usar los motores de maniobra DPO en vez del motor principal SKD debido a que la Soyuz quedó situada en una órbita más elevada de lo previsto (en unos veinte kilómetros). El ordenador consideró que no era necesario emplear el motor SKD para un ajuste tan pequeño, pero parece ser que el encendido de los motores DPO no salió según lo esperado, algo que ya ha sucedido en el pasado con una nave Progress y que muy probablemente sea debido a la presencia de una burbuja de aire o un combustible de calidad defectuosa.

Cuando la Soyuz TMA-12M se acople el 28 de marzo con el módulo Poisk del segmento ruso de la ISS la tripulación se unirá a la Expedición 39, formada actualmente por Koichi Wakata (comandante), Mijaíl Tyurin y Rick Mastracchio. Skvortsov, Artemyev y Swanson permanecerán 169 días en el espacio, durante los cuales supervisarán el acoplamiento de la Dragon SpX-3 -que será lanzada el 30 de marzo-, la Progress M-23M, la Cygnus Orb-2, la Progress M-24M, el ATV-5 Georges Lemaître y la Dragon SpX-4. A lo largo de su estancia se llevarán a cabo al menos tres paseos espaciales: la EVA-26 (10 de julio) y la EVA-27 (17 de julio) desde el segmento norteamericano y la EVA-38 (agosto) desde el segmento ruso. El 14 de mayo regresará a casa la Soyuz TMA-11M con Tyurin, Wakata y Mastracchio, momento a partir del cual dará comienzo la Expedición 40 en la ISS, con Steven Swanson como comandante. El 28 de mayo será lanzada la Soyuz TMA-13M con Maksim Suraev (Roscosmos), Reid Wiseman (NASA) y Alexander Gerst (ESA/Alemania), que se sumarán a la Expedición 40. La Soyuz TMA-12M volverá a la Tierra con sus tres ocupantes el 11 de septiembre.

Tripulación

Aleksandr Aleksandrovich Skvortsov/Aлександр Aлександрович Скворцов (6 de mayo de 1966, 47 años): comandante de la Soyuz TMA-12M e ingeniero de vuelo de las Expediciones 38 y 39. En 1987 se graduó de la escuela de pilotos de Stavropol y en 1994 se graduó de la escuela de pilotos de Zhukovsky. Ha acumulado más de mil horas de vuelo en diversos aviones (L-39, MiG-23 y Su-27). En 1997 fue seleccionado candidato a cosmonauta como miembro de la 12ª selección del centro de entrenamiento de cosmonautas TsPK, graduándose en 1999 como cosmonauta en pruebas. El 2 de abril de 2010 viajó al espacio a bordo de la Soyuz TM-18 y permaneció en órbita 176 días. Skvortsov es el cosmonauta número 105 de Rusia y el 513º del mundo y ha recibido el título de héroe de la Federación Rusa. Este es su segundo vuelo espacial.

12461449495_e172237f5c_o — Aleksandr Skvortsov (NASA).

Oleg Guermanovich Artemyev/Олег Германович Артемьев (28 de diciembre de 1970, 43 años): ingeniero de vuelo de la Soyuz TMA-12M y de las Expediciones 38 y 39. Artemyev nació en Letonia y en 1990 se graduó del instituto politécnico de Tallin como ingeniero. En 1998 comenzó a trabajar para la empresa RKK Energía, donde colaboró en la preparación del módulo Zvezdá de la ISS. En 2003 fue elegido candidato a cosmonauta como miembro de la 15ª selección de RKK Energía y finalizó su entrenamiento en 2005. Entre 2005 y 2008 participó en el experimento de viaje simulado a Marte Mars 500. Este es su primer vuelo espacial.

photo_03-14-07 — Oleg Artemyev (Roscosmos).

Steven R. Swanson (3 diciembre 1960, 53 años): ingeniero de vuelo de la Soyuz TMA-12M y la Expedición 38 y comandante de la Expedición 40. En 1983 se graduó como ingeniero físico por la Universidad de Colorado y en 1986 obtuvo el título de máster en sistemas informáticos por la Universidad de Florida. En 1998 obtuvo el título de doctor en informática por la Unoversidad de Texas. En 1998 fue seleccionado candidato a astronauta de la NASA. En junio de 2007 viajó al espacio en la misión STS-117 Atlantis, durante la cual realizó dos paseos espaciales. En marzo de 2009 participó en la STS-119 Discovery y llevó a cabo otros dos paseos espaciales. Esta es su tercera misión espacial. Swanson es el astronauta número 287 de los EE.UU. y el número 455 a nivel mundial.

12461971964_a84d83c06e_o — Steven R. Swanson (NASA).

La tripulación de reserva de la Soyuz TMA-12M estaba formada por Aleksandr Samokutyayev, Yelena Serova y Barry Wilmore, que volarán en la Soyuz TMA-14M el próximo diciembre.

12461623733_ea7c0015e4_o — Tripulación de reserva de la Soyuz TMA-12M. Wilmore, Samokutyayev y Serova (NASA).

Soyuz TMA

La Soyuz TMA es una nave de unos 7200 kg y una longitud de 7,48 metros, con un diámetro máximo de 2,72 metros y una envergadura con los paneles desplegados de 10,7 metros. Tiene capacidad para tres cosmonautas y posee un volumen habitable de nueve metros cúbicos.

IM 2011-11-14 a las 00.56.37 — Nave Soyuz TMA (ESA).

La nave está dividida en tres módulos:

Módulo orbital o de vivienda (BO, Бытовой Отсек): tiene una masa de 1300 kg y unas dimensiones de 2,98 x 2,26 metros, con un volumen habitable de 5 metros cúbicos. Tiene una única ventanilla frontal que antes se empleaba durante los acoplamientos. Dispone de dos escotillas, una lateral que se emplea en la rampa de lanzamiento para el acceso de la tripulación a la nave y otra frontal de 80 cm. Está conectado al SA mediante 12 pernos explosivos. Sobre esta escotilla frontal está instalado el sistema de acoplamiento desmontable. La escotilla está rodeada por un anillo de acoplamiento con conexiones eléctricas e hidráulicas con la ISS. En su interior se almacenan los víveres para los dos días de viaje hasta la ISS, además de contar con sistemas de soporte vital similares a los del SA. En el exterior del BO se localizan las antenas de radar del sistema de acoplamiento automático Kurs.

Módulo de descenso (SA, Спускаемый Аппарат): tiene una masa de 2900 kg y unas dimensiones de 2,24 x 2,17 metros, con un volumen habitable de 3,5 metros cúbicos. En su interior pueden viajar hasta un máximo de tres cosmonautas durante el lanzamiento y la reentrada. Está dotado de un escudo térmico de ablación que se separa antes del aterrizaje y es la única parte de la nave que regresa a al Tierra. Se conecta con el BO mediante una escotilla de 80 centímetros de diámetro. Dispone de dos ventanillas y un periscopio para facilitar las maniobras de acoplamiento. Para poder maniobrar durante la reentrada y reducir la deceleración, dispone de ocho pequeños propulsores de 10 kgf de peróxido de hidrógeno. Tiene dos paracaídas, uno principal y otro de reserva, cada uno de ellos compuesto a su vez por cuatro cúpulas (dos paracaídas pilotos, uno de frenado y otro principal). En su base hay seis pequeños cohetes de combustible sólido (DMP) que frenan el descenso. Es capaz de amerizar en caso de emergencia.

Módulo de servicio o de propulsión (PAO, Приборно-Агрегатный Отсек):tiene unas dimensiones de 2,26 x 2,15 metros y 2600 kg. A su vez está dividido en tres partes. Primero tenemos el módulo intermedio o PKhO (переходной отсек, ПхО), una sección no presurizada que une el PAO con el SA por 10 puntos (cinco con pernos explosivos) y donde se encuentran algunos motores de maniobra. Una sección de instrumentación presurizada, PO (приборный отсек, ПО) donde se encuentra la aviónica de la nave, incluyendo el ordenador central. Por último está la sección de propulsión (AO, агрегатный отсек) donde se encuentran los tanques de combustible hipergólico (900 kg de UDMH y tetróxido de nitrógeno), el motor principal, las baterías, los paneles solares (con un área de 10 m² y una envergadura de 10,6 m) y el radiador de 8 m². El motor principal es parte del sistema SKD, que a su vez pertenece al sistema KTDU (o KDU, Комбинированная Двигательная Установка, КДУ, “Instalación Propulsora Combinada”). El motor recibe la denominación de KTDU-80 y tiene un empuje de 316 kgf. Este motor se puede encender un total de 40 veces con una Delta-V total de 390 m/s. Además del KTDU, el PAO incluye 16 motores DPO-B de 13,3 kgf y 12 DPO-M de 2,7 kgf para control de actitud del vehículo.

Soyuz1 — Partes de una Soyuz TMA (RKK Energía).

soyuz-tma_2 — Módulos de la Soyuz (Roscosmos).

IM 2012-05-15 a las 20.18.03 — Traje Sokol-KV2 (RKK Energía).

Secuencia del lanzamiento de un cohete Soyuz-FG:

El cohete Soyuz-FG (11A511U-FG) es un cohete de tres etapas basado en el Soyuz-U y fabricado por TsSKB Progress en la ciudad de Samara. Esta versión del mítico Semyorka fue introducido en 2001. Tiene unas dimensiones de 49,5 x 10,3 m, una masa al lanzamiento de 305 t y una capacidad en LEO (200 km) de 7,13 toneladas. Quema queroseno (RP-1) y oxígeno líquido en todas sus etapas.

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 que cuentan con motores de cuatro cámaras y dos vernier RD-107A (14D22, derivados de los RD-107). 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 s.

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 288 s. La primera y la segunda etapa reciben la designación conjunta de 11S59.

La tercera etapa (Bloque I), de 6,7 x 2,66 m y 25,3 t, usa un RD-0110, con un empuje de 297,93 kN y 326 s de Isp. Funciona durante 250 s.

soyuz-fg — Cohete Soyuz-FG (Paco Arnau).

Fases del lanzamiento:

T-6 horas: se instalan las baterías del cohete.
T-5:30 h: la comisión estatal autoriza el lanzamiento.
T-5:15 h: la tripulación llega al edificio MIK-KA (Área 254).
T-5 h: comienza la carga de queroseno en el Soyuz FG.
T-4:20 h: la tripulación comienza a vestirse con las escafandras Sokol KV2.
T-4 h: comienza la carga de oxígeno líquido en el cohete.
T-3:10 h: la tripulación es autorizada al lanzamiento por la comisión estatal en una ceremonia fuera del MIK-KA. T-3:05 h: la tripulación se traslada a la rampa de lanzamiento.
T-3 h: finalización de la carga de propergoles en el cohete.
T-2:35 h: la tripulación llega a la rampa.
T-2:30 h: la tripulación se introduce en la Soyuz a través del módulo orbital (BO).
T-2 h: la tripulación está ya sentada en el interior de la cápsula (SA). Se retira la tapa del filtro de hidróxido de litio para eliminar el dióxido de carbono. Se cierran las escotillas del BO y el SA.
T-1:45: pruebas de los equipos del SA. Comienza la ventilación de los trajes Sokol.
T-1:30 h: se comprueba la hermetización del módulo orbital de la Soyuz.
T-1 h: se activan los giróscopos del cohete.
T-45 minutos: se retiran las dos estructuras de servicio principales.
T-40 m: finalizan los chequeos de los sistemas de la nave. Se comprueba la presurización de los trajes Sokol.
T-30 m: se arma la torre de escape.
T-25 m: las torres de servicio completamente bajadas.
T-15 m: finaliza la comprobación de presurización de los trajes.
T-10 m: los giróscopos están listos. La tripulación activa los grabadores de vuelo.
T-7 m: finalización de las operaciones anteriores al lanzamiento.
T-6:15 m: se da la orden de listos para el lanzamiento y se activan los sistemas automáticos para el despegue.
T-6 m: todas las instalaciones están listas para el lanzamiento.
T-5:30 m: separación de las conexiones eléctricas e hidráulicas de la Soyuz (Сброс ШО объекта).
T-5 m: los sistemas del cohete y la nave pasan a control interno. Se activan los controles del comandante y la tripulación cierra los visores de los cascos. Se introduce la llave de lanzamiento en el búnker: orden kliuch na start (Ключ на старт). Comienza la secuencia automática de lanzamiento.
T-4:10 m: comienzo de la telemetría del cohete. Orden Protyazhka 1 (Протяжка 1).
T-4 m: se purga con nitrógeno las cámaras de combustión de la primera y segunda etapa del cohete (para evitar explosiones). Orden Produvka (Продувка).
T-3:15 m: purga con nitrógeno de los motores completada.
T-3:10 m: comienzo de la emisión de la telemetría de la Soyuz. Orden Protyazhka 2 (Протяжка 2).
T-2:30 m: comienza la presurización con nitrógeno de los tanques de combustible.
T-2:15 m: se cierran las válvulas de seguridad de los tanques de propergoles. Se finaliza el llenado de oxígeno líquido y nitrógeno. Orden Kliuch na drenazh (Ключ на дренаж).
T-1:25 m: los tanques se encuentran presurizados. Orden Nadduv (Наддув).
T-1 m: el cohete pasa a alimentarse de sus baterías y se separa la primera torre de umbilicales eléctricos e hidráulicos de la primera etapa. Orden Zemlyá-bort (Земля-борт).
T-40 s: se separa la torre de los umbilicales eléctricos de la tercera etapa.
T-20 s: se encienden todos los motores del cohete. Orden Pusk (Пуск, “lanzamiento”).
T-15 s: se separa la segunda torre de umbilicales conectados a la primera etapa.
T-10 s: las turbobombas de los motores giran a la máxima velocidad.
T-5 s: los motores de la primera etapa a máxima potencia.
T-0 s: se retiran las cuatro torres principales del “tulipán” que mantienen al cohete en su posición. Orden Kontakt Podyoma (Контакт подъёма).

Despegue

T+20 s: comienza la maniobra de cabeceo del cohete a 800 m de altura.
T+65 s: máxima presión dinámica (Q max), 11,1 km de altura y 455 m/s.
T+1:53,38 m: separación de la torre de escape.
T+1:57,8 m: separación de los cuatro bloques de la primera etapa (“cruz de Korolyov”). 41,5 km y 1560 m/s.
T+2:37,48 m: separación de la cofia.
T+4:47,30 m: separación de la segunda etapa.
T+4:57,05 m: separación de la sección trasera de la tercera etapa.
T+8:44,96 m: apagado de la tercera etapa.
T+8:48,26 m: separación de la Soyuz. Despliegue de las antenas y paneles solares. Traslado del control de la misión al TsUP, en la ciudad de Korolyov (afueras de Moscú).