Lanzamiento Soyuz-2-1A (MetOp-B)

Las empresas Arianespace y Starsem han lanzado un cohete Soyuz-2-1A (vuelo Soyuz ST25) desde la Rampa Número 6 (PU-6/17P32-6) del Área 31 del cosmódromo de Baikonur con el satélite meteorológico europeo MetOp-B.

Lanzamiento del MetOp-B (ESA).

MetOp-B

MetOp-B (Meteorological Operational) es el segundo ejemplar de la serie de satélites meteorológicos europeos MetOp. Cada MetOp tiene una masa de 4082 kg y ha sido construido por Astrium para la ESA y EUMETSAT. Se calcula que su vida útil podría alcanzar los 14 años. Estará situado en una órbita polar heliosíncrona (SSO) de 837 km de altura. Sus dimensiones son de 6,3 x 2,5 x 2,5 metros, con una envergadura de 17,6 metros una vez desplegado el panel solar, capaz de producir 1812 W de electricidad.

MetOp (ESA).

El MetOp-B  incluye los siguientes instrumentos:

• A-DCS (Advanced Data Collection System): sistema para recibir datos de buques y boyas.
• AMSU-A (Advanced Microwave Sounding Unit): mide la extensión del hielo marino y la humedad atmosférica.
• ASCAT (Advanced Scatterometer): mide la velocidad del viento y su dirección sobre el océano.
• AVHRR/3 (Advanced Very High Resolution Radiometer): cámara para obtener imágenes de la Tierra en el visible y en el infrarrojo cercano.
• GOME-2 (Global Ozone Monitoring Experiment): mide la concentración de ozono estratosférico.
• GRAS (GNSS receiver for atmospheric sounding): mide la temperatura de la atmósfera con elevada resolución.
• HIRS/4 (High Resolution Infrared Sounder): mide la temperatura y la humedad de las regiones sin apenas nubes. 
• IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer): mide la temperatura y humedad atmosféricas, así como el contenido de ozono y la temperatura del agua.
• MHS (Microwave Humidity Sounder): mide la temperatura global de la atmósfera.
• S&R (Search And Rescue Terminal): sirve para transmitir señales de emergencia del sistema COSPAS/SARSAT.
• SEM-2 (Space Environmental Monitor): mide la radiación en el entorno orbital del satélite.

Instrumentos del MetOp (ESA).

Los MetOp son los primeros satélites meterológicos europeos situados en órbitas polares y constituyen la contribución europea al programa JPS (Joint Polar System), una iniciativa común entre las organizaciones meteorológicas NOAA norteamericana y la EUMETSAT europea. El primer MetOp, MetOp-A, fue lanzado en 2006 y se espera lanzar el MetOp-C en 2016.

Satélite MetOp (ESA).

Soyuz-2-1A

El Soyuz-2-1A (14A14) 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 7020 kg lanzado desde Baikonur o 6830 kg lanzado desde Plesetsk. También puede situar 2730 kg en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) lanzado desde la Guayana Francesa. Está fabricado por la empresa TsSKB Progress de Samara (Rusia) y emplea queroseno y óxigeno líquido en las tres primeras etapas. Tiene una masa de 312 toneladas y una longitud de 46,3 metros. A diferencia del Soyuz-U y el Soyuz-FG, el Soyuz-2-1A incorpora una nueva aviónica digital y una cofia agrandada para lanzar cargas más voluminosas con la etapa Fregat. La cofia estándar mide 4,1 x 11,4 metros. El Soyuz-2-1A ha servido como base para el Soyuz-2-1B, que incorpora una tercera etapa con un motor RD-0124 en vez de un RD-0110, lo que le permite poner en LEO hasta 7850 kg lanzado desde Baikonur. Para simplificar costes, TsSKB Progress planea sustituir en un futuro todos los cohetes Soyuz-U y Soyuz-FG por Soyuz-2. El Soyuz-2-1A también se lanza desde la Guayana Francesa bajo la denominación de Soyuz ST-A.

Detalles del Soyuz 2 (TsSKB Progress/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 de combustión y dos vernier (derivados de los RD-107 del misil R-7 Semiorka). con 35 kN de empuje. La carga de combustible incluye 27900 kg de oxígeno líquido y de 11260 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.

Bloque laterales de la primera etapa usados en cohetes Soyuz (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 63800 kg de oxígeno líquido y 26300 de queroseno.

Segunda etapa de un cohete Soyuz (Arianespace).

La tercera etapa (Bloque I) de 6,7 x 2,66 m y 25,3 toneladas, usa un motor RD-0110 con un empuje de 297,93 kN y 230 s de Isp. Funciona durante 240 segundos.

Tercera etapa (Bloque I) de un Soyuz-U/Soyuz-FG/Soyuz-2-1A (Arianespace).

La etapa superior Fregat (S5.92) está fabricada por NPO Lávochkin y usa propergoles hipergólicos (UDMH y tetróxido de nitrógeno). Tiene una masa de 980-1050 kg (dependiendo de la misión) y unas dimensiones de 1,55 x 3,8 m. Posee seis tanques esféricos que rodean la estructura central, cuatro para los propergoles y dos para la aviónica. Emplea un motor S5.98M de 2000 kgf y 333,2 s de Isp que puede encenderse repetidamente (hasta 20 veces). La etapa Fregat se ha empleado con los Soyuz-FG, Soyuz-U y Soyuz-2. También se usa en el Zenit-3F y en el futuro se espera emplearla en el Angará-A3.

Para las misiones Globalstar, el Soyuz 2 está equipado con un dispensador cónico especial capaz de situar los satélites en órbita fabricado por EADS Astrium.

Etapa Fregat (NPO Lávochkin/ESA).

Fases del lanzamiento:

T-16 horas: inicio de la secuencia de lanzamiento.
T-5 h: comprobación de los sistemas de la etapa Fregat.
T-4 h: autorización para la carga de combustible.
T-3 h 30 min: comienza la carga de combustible.
T-45 min: se retiran las torres de servicio.
T-2 min 35 s: presurización de los tanques de propergoles.
T-45 s: el cohete pasa a potencia interna.
T-20 s: ignición. Orden Pusk (Пуск, "lanzamiento")

T+0 s: lanzamiento. Se retiran las cuatro torres principales del "tulipán" que mantienen al cohete en su posición. Orden Kontakt Podyoma (Контакт подъёма).
T+8 s: inicio de la secuencia de cabeceo.
T+1 min 58,25 s: separación de los cuatro aceleradores (Bloques B, V, G y D) de la primera etapa.
T+4 min 48 s: separación de la segunda etapa (Bloque A).
T+4 min 49 s: separación de la cofia.
T+4 min 56,85 s: separación de la sección de cola de la tercera etapa.
T+8 min 49,11 s: separación de la tercera etapa.

Fases del lanzamiento (ESA).

Actividades previas al lanzamiento:

Para los lanzamientos comerciales del cohete Soyuz en Baikonur, los satélites son

procesados en tres áreas estériles situadas dentro del gigantesco edificio MIK-112. En la PPF (Payload Processing Facility), de 286 metros cuadrados, los satélites se preparan después de su llegada al cosmódromo. La la HPF (Hazardous Processing Facility) se emplea para cargar propergoles hipergólicos dentro de los satélites. Por último, en la UCIF (Upper Composite Integration Facility) se unen a la etapa superior Fregat y se encapsulan dentro de la cofia.

Instalaciones dentro del MIK 112 de Baikonur (Starsem).

Por otra parte, el lanzador se integra en el MIK-40 del Área 31. Allí se une también la cofia con la carga útil en horizontal antes de ser trasladada a la rampa de lanzamiento Número 6 (17P32-6). Junto con la rampa de Gagarin, las dos rampas de lanzamientos que existen en el cosmódromo de Baikonur.

Complejo de lanzamiento del Área 31 en Baikonur (Google Earth). 

Preparación del satélite (Arianespace).

Carga de hidrazina del satélite (Arianespace).

Preparación de la etapa Fregat y su integración con el MetOp (ESA).

Inserción en la cofia (Arianespace).



Integración con el cohete (ESA).

Traslado a la rampa (TsENKI/ESA).

Lanzamiento (ESA).

Vídeo del traslado a la rampa:


Vídeo del lanzamiento: