Lanzamiento del ATV-5 Georges Lemaître (Ariane 5 ES)
La Agencia Espacial Europea (ESA) ha finalizado una era con el lanzamiento del quinto y último carguero de la serie ATV rumbo a la estación espacial internacional. El despegue tuvo lugar el 29 de julio de 2014 a las 23:47 UTC desde la rampa ELA3 de Kourou mediante un cohete Ariane 5 ES. El ATV-5 ha sido bautizado Georges Lemaître en honor del cosmólogo belga que propuso la teoría del Big Bang por primera vez. Esta ha sido la misión VA219 del cohete Ariane 5. La órbita inicial fue de 255,3 x 260,5 kilómetros de altura y 51,63º de inclinación. Con esta misión da por finalizado el programa ATV de la ESA después de cinco lanzamientos totalmente exitosos, el primero de los cuales tuvo lugar en 2008. El ATV-5 se acoplará con el módulo Zvezdá de la ISS el próximo 12 de agosto.
El ATV-5
El ATV-5 Georges Lemaître es una nave de carga no tripulada de 20 293 kg construida por Airbus Defence and Space (antes Astrium) para la ESA. Se trata de la nave espacial europea más pesada jamás lanzada al espacio. Incluye 2683 kg de carga presurizada para la ISS, además de 100 kg de aire y oxígeno, 848 kg de agua y 860 kg de propelentes para trasvasar al módulo Zvezdá de la ISS. De los 4356 kg de propelentes que lleva en sus tanques, 2118 kg serán usados para elevar la órbita de la estación mientras permanezca acoplado a la ISS.
El ATV-5 tiene una masa en seco de 9857 kg, una longitud de 9,8 metros (10,27 metros con la sonda de acoplamiento desplegada), un diámetro principal de 4,48 metros y una envergadura de 22,3 metros una vez desplegados los cuatro paneles solares. La nave está dividida en dos partes: la sección delantera presurizada con la carga y el sistema de atraque, denominada ICC (Integrated Cargo Carrier), y el módulo de servicio SM (Service Module), que se divide a su vez en dos módulos, el AM (Avionics Module) y el PM (Propulsion Module). El PM incluye cuatro motores principales R-4D-11-300 de 490 N de empuje y 28 motores para control de actitud de 220 N cada uno. Cuatro paneles solares situados en el PM proporcionan unos 5200 W de potencia eléctrica (4600 W al finalizar su misión) y sirven para recargar baterías de 40 amperios-hora. El ATV-5 consume entre 900 W y 400 W (una vez conectado a la ISS). El ATV es la única nave construida fuera de Rusia diseñada para acoplarse al segmento ruso de la ISS y la única junto a las Progress capaz de elevar la órbita de la ISS y transferir combustible al módulo Zvezdá. El sistema de acoplamiento del ATV ha sido fabricado en Rusia por la empresa RKK Energía. El ATV puede permanecer acoplado con la estación hasta seis meses.
El ICC puede transportar entre 1500 y 5500 kg de carga en ocho racks de 1,25 metros cúbicos cada una, incluyendo víveres, equipamiento diverso, oxígeno y agua. Además, puede llevar hasta 6300 kg de basura para quemar en la atmósfera después de terminar su misión. La estructura del ICC está basada en los módulos logísticos MPLM de construcción italiana usados en algunas misiones del transbordador espacial a la ISS, a su vez basados en la estructura del módulo europeo Columbus. El PM incluye hasta 860 kg de combustible para trasvase al módulo Zvezdá y hasta 2959 kg de combustible para maniobras de elevación de la órbita de la ISS.
El ATV-5 incorpora además el prototipo del sistema de acoplamiento LIRIS (Laser Infra-Red Imaging Sensors). LIRIS es un conjunto de sensores que permite a una nave acoplarse automáticamente con su objetivo incluso si éste no coopera en absoluto. LIRIS incluye dos cámaras (una en infrarrojo y otra en el visible) y un sensor LIDAR para permitir llevar a cabo las maniobras necesarias. El ATV-5 permanecerá acoplado a la ISS hasta el 25 de enero de 2015 y filmará su propia reentrada mediante la cámara BUC (Break-Up Camera), cuyas imágenes se guardarán en la cápsula SatCom que será posteriormente recuperada.
El ATV (Automated Transfer Vehicle) nació oficialmente en 1995 como Ariane Transfer Vehicle cuando la ESA accedió a participar con esta nave en el mantenimiento de la ISS. El ATV fue concebido como una forma de compensar a la NASA por los gastos de mantenimiento del módulo Columbus de la ISS. Una vez finalizado el programa ATV, la ESA tiene previsto pagar a la NASA por los gastos de la ISS hasta 2020 mediante la construcción del módulo de servicio de la futura nave Orión. El ATV-5 es el resultado del trabajo de más de dos mil personas pertenecientes a diez países de la ESA. El coste de la misión es de unos 450 millones de euros.
Manifiesto de carga del ATV-5 Georges Lemaître:
- Carga total: 6607 kg.
- Propelentes de la misión en total: 4356 kg.
- Propelentes para elevar la órbita de la ISS: 2118 kg.
- Propelentes para llenar los tanques del módulo Zvezdá: 860 kg.
- Agua para el segmento ruso de la ISS: 848 kg.
- Gases (un tanque de oxígeno y dos de aire): 100 kg.
- Carga presurizada: 2683 kg.
Los cinco ATV europeos:
- ATV-1 Jules Verne: lanzado el 9 de marzo de 2008. Reentrada el 29 de septiembre de 2008. 4575 kg de carga útil. 205 días en órbita.
- ATV-2 Johannes Kepler: lanzado el 16 de febrero de 2011. Reentrada el 21 de junio de 2011. 7100 kg de carga útil. 126 días en órbita.
- ATV-3 Edoardo Amaldi. Lanzado el 23 de marzo de 2012. Reentrada el 4 de octubre de 2012. 6595 kg de carga útil. 196 días en órbita.
- ATV-4 Albert Einstein. Lanzado el 5 de junio de 2013. Reentrada el 2 de noviembre de 2013. 6590 kg de carga útil. 151 días en órbita.
- ATV-5 Georges Lamaître. Lanzado el 29 de julio de 2014.
Cohete Ariane 5 ES
El Ariane 5 ES es una versión del Ariane 5 ECA para lanzamientos en órbita baja. Es un cohete de 50,5 x 5,4 metros con 2,5 etapas. Tiene capacidad para colocar 21 toneladas en una órbita baja (LEO) de 51,6º de inclinación y 260 km de altura. Su masa al lanzamiento es de 773 toneladas.
Emplea una primera etapa criogénica de 5,4 x 28 m fabricada en aleación de aluminio denominada EPC (Etage Principal Cryotechnique, en inglés, Cryogenic Main Core Stage) o H175 con una masa en seco de 14700 kg. Carga 175 toneladas de hidrógeno y oxígeno líquidos, de las cuales unas 25 toneladas corresponden al hidrógeno líquido. Emplea un motor Vulcain 2, de 960-1390 kN de empuje y 310-432 segundos de impulso específico. El Vulcain 2 funciona durante 532 segundos y está fabricado por Snecma. Esta etapa se separa a 133 km de altura para esta misión.
Acoplados a la EPC se encuentran los dos cohetes de combustible sólido EAP (Etage d’Acceleration à Poudre) ó P240, de 3,05 x 31,6 m, 7080 kN de empuje máximo (5060 kN de media) y 274,5 s de Isp cada uno. Su estructura es de acero (38 t en vacío), cargan 240 t de combustible sólido y funcionan durante 135 s. Están divididos en tres segmentos.
La segunda etapa se denomina EPS (Etage à Propergols Stockables) -también EPS-V L10- y, como su nombre indica, usa hasta 10 toneladas (5,2 t en esta misión) de combustibles hipergólicos (tetróxido de nitrógeno y MMH), a diferencia de la segunda etapa criogénica ESC-A del Ariane 5 ECA. Esta etapa es similar a la empleada en los Ariane 5 GS y Ariane 5 G+ y usa un motor Aestus de 2,7 toneladas de empuje. Esta etapa realiza dos encendidos de 520 segundos de duración en total para poner en órbita el ATV, más un tercer encendido de 15 segundos para asegurar que la fase reentre en la atmósfera.
Situada encima de la EPS se encuentra una sección toroidal con la aviónica del lanzador denominada Case à Equipments dotada además de pequeños propulsores a base de hidracina para asegurar el giro del cohete.
La cofia tiene unas dimensiones de 17 x 5,4 m y está formada por dos partes divididas a su vez en diez paneles. La estructura es de aluminio ligero (NIDA) y está recubierta en su interior por paneles para la protección acústica de la carga útil (FAP, Fairing Acoustic Protection). El lanzamiento tiene un azimut de 39,21º.
Carga del compartimento presurizado ICC:
Traslado a la rampa:
Lanzamiento:
Vídeo timelapse sobre la carga del ATV-5:
Vídeos de los preparativos para el lanzamiento:
Vídeo del lanzamiento:
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