Hoy ha despegado con éxito el primer ejemplar del cohete Antares de Orbital Sciences Corporation, un lanzador de mediano tamaño que debe llevar las naves de carga Cygnus a la ISS. Se trata de una misión de gran importancia para la NASA, ya que la combinación Antares/Cygnus será la encargada de complementar al tándem formado por el cohete Falcon 9 y la nave Dragon de SpaceX, actualmente la única nave espacial norteamericana capaz de transportar carga hasta la estación espacial internacional. También se trata del primer vuelo exitoso de los motores de construcción soviética NK-33, diseñados para el programa lunar tripulado de la URSS.
Cohete Antares (Orbital).
El lanzamiento (misión A-ONE) tuvo lugar desde la rampa 0A de la Wallops Flight Facility, Virginia. La carga en esta misión de prueba era un simple bloque de metal de 3800 kg denominado Cygnus Mass Simulator o Cygnus Payload Simulator. Junto al CMS se lanzaron cuatro pequeños CubeSats (Dove-1 y tres PhoneSat). El CMS tiene unas dimensiones de 5,061 x 2,9 metros y está dotado de 22 acelerómetros, 2 micrófonos, 24 termopares, 12 medidores de presión y 12 termómetros. La primera Cygnus debe volar a finales de este año. Este lanzamiento tiene por objeto comprobar la viabilidad del cohete Antares antes de realizar una misión comercial a la ISS. La misión A-ONE debe demostrar que el Antares es capaz de situar una nave Cygnus en una órbita de 250 x 300 y 51,6º de inclinación (la inclinación del plano de la ISS).
Cohete Antares en la configuración de la misión A-ONE (Orbital).
Nave Cygnus de Orbital (NASA).
Simulador de masa de la Cygnus CMS (Orbital).
A diferencia del Falcon 9 de SpaceX, el Antares es un cohete internacional fabricado en Estados Unidos, Ucrania y Rusia. Orbital Sciences Corporation comenzó a trabajar en este proyecto en 2007. En un principio denominado Taurus II, el nuevo lanzador debía incorporar elementos de los otros cohetes de Orbital (Pegasus, Taurus y Minotaur) para llenar el hueco en el mercado que dejaría el veterano cohete Delta II, convirtiéndose en el lanzador más potente desarrollado por Orbital. Finalmente, Orbital decidió subcontratar el diseño de la primera fase a la empresa KB Yuzhnoe de Ucrania, fabricante de las dos primeras etapas del cohete Zenit. En principio, esta primera etapa hace uso de un diseño original derivado del Zenit que resulta muy parecido al proyecto
Mayak de Yuzhnoe/Yuzhmash.
Proyecto Mayak de Yuzhnoe, muy similar al Antares (KB Yuzhnoe).
Lanzadores de Orbital (Orbital).
Los motores de la primera etapa serían dos NK-33 (11D111) construidos en los años 70 por la oficina de diseño OKB-276 de Nikolái Kuznetsov para la primera etapa del enorme y malogrado cohete lunar soviético N1, comercializados en los EEUU por la empresa Aerojet bajo la designación AJ26-62. Aerojet compró la patente para la fabricación de estos motores fuera de Rusia, pero hasta el momento no ha logrado construir una sola unidad y empleará en el Antares ejemplares sobrantes del programa lunar soviético. El Antares se ha convertido así en el primer cohete en emplear motores NK-33 (los cuatro N1 que fueron lanzados entre 1969 y 1972 usaron motores NK-15 en la primera etapa, una versión distinta) y el primero con este tipo de motores en realizar una misión con éxito, lo que no deja de ser un hecho bastante paradójico. El Soyuz-2-1v, que también debe debutar este año, será el segundo cohete que use motores NK-33.
Motor NK-33-1.
Uno de los motores NK-33-1 de Aerojet antes de las pruebas (NASA).
En 2008 Aerojet había adquirido 36 motores NK-33-1 -almacenados en Samara- y tenía previsto adquirir 30 más, suficiente para 33 lanzamientos del Antares. Con el fin de certificar el uso del NK-33 después de haber pasado casi cuarenta años de su construcción se han realizado varias pruebas de encendido en el polígono de Vintay en Samara (Rusia) en 2009 y en el Stennis Space Center Test Stand de la NASA en 2010 y 2011. De acuerdo con Orbital, el Antares puede ser rentable si realiza más de seis lanzamientos al año, un objetivo que la empresa espera lograr en 2015.
Nikolái Kuznetsov, a la izquierda, con un motor NK-33 derivado del NK-15. A la derecha, un N1 es transportado hasta una de las dos rampas construidas para el programa en Baikonur.
El 19 de febrero de 2008, y ante la inminente retirada del transbordador espacial, Orbital ganó un contrato de 170 millones de dólares con la NASA bajo el programa COTS (Commercial Orbital Transportation Services) para llevar suministros a la ISS mediante naves Cygnus. El 23 de diciembre de 2008 Orbital volvió a ganar otro contrato de la NASA. En esta ocasión, la empresa recibió 1900 millones de dólares para lanzar ocho misiones Cygnus a la ISS según el programa CRS (Commercial Resupply Services) entre octubre de 2011 y finales de 2016. En diciembre de 2011 Orbital cambió el nombre del cohete Taurus II a Antares.
Cohete Antares (Orbital).
Comparación entre el cohete Antares y el Falcon 9 (NASA).
Cohete Antares
El cohete Antares es un lanzador dos etapas capaz de situar 5,2 toneladas de carga útil en la órbita baja lanzado desde el centro de lanzamiento MARS (Mid-Atlantic Regional Spaceport) en Wallops Island, Virginia. Tiene una masa de 275 toneladas al lanzamiento, una longitud de 40,1 metros y un diámetro de 3,90 metros.
Cohete Antares (Orbital).
La primera etapa tiene una longitud de 27,6 metros y 3,9 metros de diámetro. Posee una masa en seco de 18,8 toneladas y 261,2 toneladas una vez cargada de propergoles. Está fabricada en Ucrania por PO Yuzhmash siguiendo un diseño de KB Yuzhnoe. Posee dos motores de ciclo cerrado rico en oxígeno NK-33-1 (AJ26-62) que queman queroseno (RP-1) y oxígeno líquido generando un empuje nominal de 307,94 toneladas al nivel del mar. Los NK-33-1 del Antares fueron construidos en los años 70 por la oficina de diseño OKB-276 de Nikolái Kuznetsov y son comercializados en EEUU por la empresa Aerojet. Orbital usa los NK-33 del Antares al 108% durante el lanzamiento, por lo que su empuje es de 332,58 toneladas. El empuje en el vacío es de 370,14 toneladas (108%) y el impulso específico (Isp) varía entre 297 segundos y 331 segundos. La primera etapa funciona durante 235 segundos.
Primera etapa del Antares (Orbital).
La segunda etapa se encuentra dentro de la cofia y tiene una longitud de 2,36 metros y un diámetro de 3,5 metros, con una masa de 14,06 toneladas, incluyendo 12,834 toneladas de combustible sólido a base de HTPB (polibutadieno hdroxilado). El combustible es una mezcla de un HTPB denominado TP-H8299 y aluminio. La segunda etapa es básicamente un motor Castor 30A/B de combustible sólido de la empresa ATK, derivado del Castor 120 del cohete Pegasus. Tiene un empuje medio de 26,4 toneladas (con 395,7 kN de empuje máximo) y un Isp de 303 segundos. Incluye un control de actitud en tres ejes mediante gases desarrollado por Orbital. La segunda etapa funciona durante 155 segundos e incluye la aviónica del cohete -construida por Orbital- en la parte superior. El Antares también puede usar una etapa Castor 30XL como segunda etapa.
Segunda etapa (Orbital).
El Antares es capaz de incorporar una tercera etapa BTS (Bipropellant Third Stage) o una Star-48BV para misiones a órbitas más altas. La BTS es una etapa de hidrazina y tetróxido de dinitrógeno que usa tres motores japoneses BT-4 fabricados por IHI Aerospace. Por su parte, la Star-48BV es una etapa de combustible sólido derivada de la Star-48B del Delta II.
Etapas superiores del Taurus II (Orbital).
La cofia tiene unas dimensiones de 3,9 x 9,9 metros.
Cofia del Antares (Orbital).
Prestaciones del Antares (Orbital).
Wallops Island
El cohete Antares es lanzado desde la rampa 0A de la Wallops Wallops Flight Facility de Wallops Island, Virginia (37,83º norte, 75,49º este). El cohete y su carga útil es integrado en posición horizontal en el edificio HIF (Horizontal Integration Facility), construido en colaboración con la NASA. El azimut de lanzamiento es de 128,65º.
Rampa de lanzamiento 0A en Wallops Island (Orbital).
Fases del lanzamiento:
T + 0 segundos: lanzamiento.
T + 230 s: apagado de los motores de la primera etapa a 107 km de altura.
T + 235 s: separación de la primera etapa a 113 km.
T + 319 s: separación de la cofia y a 184 km de altura.
T + 328 s: encendido de la segunda etapa a 189 km.
T + 483 s: apagado de la segunda etapa a 256 km.
T + 603 s: separación de la carga útil.
Trayectoria y fases del lanzamiento (Orbital).
Traslado a la rampa (Orbital).
El cohete listo (Orbital).
Lanzamiento (Orbital).
Vídeo del traslado a la rampa:
Vídeo del cohete en la rampa:
Vídeo del lanzamiento:
Referencias:
Lo tuyo es de Record Guiness: confirmarse la inserción, entrar aquí y... artículo ya publicado!! :-)
ResponderEliminarGlushko debe ahorita de estarse revolcando en su tumba...
ResponderEliminarExcelente trabajo Daniel.
ResponderEliminarUn par de motores "clásicos" lo elevan a la órbita.
ResponderEliminar!!!Que vuelva el F-1¡¡¡
Parece mentira pero es en el espacio el único sitio o actividad técnica donde se use algo de hace 40 años. Alucinante
ResponderEliminarAsí estamos.
EliminarHombre, pues no. Entiendo que quieres decir "algo" importante, porque en todos los campos se usan cosas no de hace 100 años, sino incluso de más (hay diseños y materiales que continuan sin cambiarse, se ve que no entras en un laboratorio todos los días, pero existe instrumental que lo reconocería porque es exactamente igual que el de hace 500 años, en cambio cosas que eran corrientes hace 20 años han sido barridas por otras nuevas). En cualquier caso, esto es ingeniería, y para unos parámetros de partida x en ausencia de otros mimbres, existe un diseño óptimo, y no tiene sentido gastar pasta para rascar "mejoras" (discutibles como todas) del 2%.
EliminarSí, pero en muchos campos se utilizan antiguos inventos porque funcionan y son satisfactorios, ahora es dudoso que sean satisfactorio los cohetes convencionales que cada tanto vuelan por los aires y ademas sólo pueden llevar como carga, a lo sumo, el 5% del peso total. Bueno si eso es lo mejor que podemos hacer, que apague el último porque es casi inimaginable con esto una exploración espacial ambiciosa.
EliminarLos B 52 de la USAF llevan en servicio desde 1955, y se plantea prolongarles la vida útil hasta por lo menos 2040. Los Tupolev Tu 95/142 de las VVS rusa igual, entraron en servicio en 1956 y se les mantendrá en vuelo hasta 2040, y por cierto también llevan motores Kuznetsov NK 12.
EliminarCierto, todos ejemplos satisfactorios en sus campos de aplicación, que no contradicen en nada el argumento anterior. Por ejemplo, también está el B-2 Spirit, pero claro tiene el pequeño detalle que cuesta US$2000 millones la unidad y que fue diseñado para penetrar en espacios aéreos altamente defendidos, en pocas palabras fue diseñado para penetrar en la URSS y que con su caída no había nadie que valiera la pena por eso no se hicieron mas (aunque ahora con China la cosa puede cambiar), así que el B-52 no se cambia simplemente porque no vale la pena, cosa MUY distinta a los cohetes convencionales.
EliminarSatisfactorio no sé qué quieres que te diga, un mortero de toda la vida por muy de material la repolla que sea sigue siendo un mortero y un robot-de-cocina p'al laboratorio sería cojonudo, pero es que hay cosas que requieren (sí, aún hoy) un mortero, de los de toda la vida. Se puede uno preparar a mano la pastilla para el IR, que se la hagan, que se compren un rollo hecho... entramos todo en temas estrictamente económicos, tanto de recursos materiales cuanto humanos. También para eso pasamos de un IR porque existen cosas más caras y más guays, como HPLC, RMN de fósforo 2.500 y microscopía de efecto túnel cristalográfico, pero para ver cuán de pringada está una muestra con agua casi que lo más barato es lo de toda la vida (y lo más rápido). Además, por lo que pareces pedir, tú no estás pidiendo mejoras, estás pidiendo una revolución, y eso siempre es meter energía de por medio. El mito del progreso tiende a emitir que tenemos unos barcos muy chulos con motores diésel que generan tal cantidad de energía que podrían mover sin problemas toda la armada invencible (probablemente rompiéndoles las velas), por no hablar ya de barcos a propulsión nuclear (submarinos, portaaeronaves, rompehielos). Al final lo que hacemos es poner más energía encima de la mesa, mucha más, en absoluto menos, y esto trae muchas más consecuencias de las que pareces querer asumir. Las leyes de la física sólo se violan en los tebeos y la SciFi, en el mundo real las cosas se rigen bajo la entropía. El cohete de Tintín iba con energía atómica y llegaba a la luna en dos patadas (Hergé siempre estuvo muy bien informado, y a día de hoy es la única historia de ficción que conozco donde abordan correctamente una gravedad artificial), lo que no comentaban era (a) ni el costo y (b) qué pasa si explota como un petardito, algo que suele pasar con desagradable en astronáutica.
EliminarOstras, este cohete parece un frankenstein!! Motores rusos en etapa ucraniana con segunda etapa adaptada del Pegasus y tercera etapa japonesa o adaptada de un Delta II. Debe ser difícil mantener la cadena de producción en marcha!
ResponderEliminarEs muy probable que con semejante descentralización en la producción este cohete no será competitivo en el mercado, menos aun con los Falcon de SpaceX.
ResponderEliminar¿Por?. ¿Tienes algo en contra de la especialización?.
EliminarPues que cuando muchos quieren tener su ganancia mas estrecho es el margen para reducir el precio.
EliminarPues curiosamente TODAS, las empresas del mundo se decantan hacia lo contrario... tu verás...
EliminarY?, eso no dice nada. Tal vez si harían lo contrario los productos serían mas barato, tal vez los grandes oligopolios no estén interesados en ello y solo les preocupe sus balances, quien sabe.
EliminarPor otro lado, hay una curiosa excepción, y bien cerca de esto, SpaceX. Que raro no? ;)
¿Me podrías decir qué es lo que ha hecho SpaceX para que tanta gente babee por ella? Porque además de lanzar un cohete de media potencia y unas cápsulas sin astronautas a la ISS no he visto nada más. Vamos, lo mismo que han hecho otras empresas y países desde hace años sin tanta tontería.
Eliminaralguien sabe algo acerca de la propulsión tipo Emdrive, si es posible generar propulsión sin propelente ni nada, tan solo con microondas?¿
ResponderEliminarY Koroliov sigue dando resultados
ResponderEliminarOtro gran ejemplo de la ingeniería americana made in Rusia...
ResponderEliminarAhora los yankees deben cambiar a sus viejos técnicos nazis a como de lugar, y Rusia es el nuevo semillero. De industria nacional carecen salvo por SpaceX (de allí la locura de los medios por dicha empresa).
Y de "nuevas tecnologías" ni hablar, acá cuando más viejo el motor más confiable parece. Por haber sido realizado en una era en que las inversiones, los controles de calidad, los "ahorres de coste" y las visiones políticas de los proyectos superaban en años luz a los actuales (limitados a ver si pueden sacarle dinero a los asteroides y a los contribuyentes).
2/3 partes de este cohete es ruso, directamente lo hubieran comprado completo y listo.
Increible, a este señor(Daniel) hay que hacerle un monumento a la dedicacion, no se encuentra ninguna infografia tan completa y objetiva sobre cualquier tema del espacio que no sea aqui (mi opinion claro), gracias.
ResponderEliminarVivo en EUA y quiero hacer unos comentarios acerca del "american way of life" en referencia a algunos comentarios como:
¿Me podrías decir qué es lo que ha hecho SpaceX para que tanta gente babee por ella?
Bueno aqui el exito yo lo asocio basicamente con el fenomeno Elon Musk (lease Añoranza Howard Hughes), Este señor que ya fue millonario con paypal, que arriesgo su capital con tres empresas de alto riesgo inversionista(espacio, autos electricos y energia solar)a triunfado parcial o total depende como se mire no si antes algunas piscas del drama me caigo y me levanto, eso gusta.
Pero a diferencia de otras empresas espaciales esta compañia empezo de cero, sin el peso de un nombre, con capital privado, contratando ingenieros disponibles y/o jovenes que aun no habian sido fichados por los mega-consosios. (recuerden los tres fracasos iniciales del falcon-1 y que casi hace quebrar la empresa).
Sumesele a esto la habilidad comercial de venderse como coca cola en el desierto.
Han creado cosas (mas alla de las animaciones virtuales) que si bien ya se han hecho no provienen enteramente de empresas estatales (obviando la esteril discusion de quien puso la plata).
Nos mantienen como perros detras del hueso con propuestas casi idilicas como la coeteria reusable y el viaje a marte.
Al final no se pueden desestimar los hechos:
Desarrollo hasta la fecha de los siguientes motores, merlin1, 1c,1d,y las versiones de vacio kestrel,1c,1d, de maniobras draco y superdraco, en desarrollo el raptor, merlin2??
Capsula dragon y en fase de diseño dragon 2 con capacidad de aterrizage.
Cohetes: falcon1, falcon9, falcon9v1.1 y falcon heavy.
Si quieres mas funda to propia empresa.(es broma por supuesto)
Otro gran ejemplo de la ingeniería americana made in Rusia...
"Aqui lo que importa es el cash" es una frase que engloba una filosofia. Orbital es una empresa establecida desde 1982 con una abultada plantilla, este contrato le callo a esta empresa de caranbola como se dice cuando RpK fallo en el cumplimiento de metas, asi que 1900 millones por 8 vuelos, es un buen dinero aqui y en la china; ponerse a desarrollar un lanzador y una capsula desde 0 en solo 5 años es demasiado caro y riesgoso en termino de contrato, entonces porque no:
1) Aprovechar lo que ya esta bien hecho, (ya importado) y reusarlo? para mi, tengo que quitarme el sombrero con el estudio de mercado con esta propuesta.
2) Por que no usar la experiencia probada de Yuzhnoye y Thales Alenia Space y no tener que contratar mas diseñadores, crear nuevas plantas, etc?
Si al final la empresa tiene dividendos, el altruismo de que lo hice com mis propias manos no tiene mucha importancia. Al final del dia la guerra fria se acabo y la globalizacion impero!
Buen comentario
EliminarFelicidades a Orbital, un paso adelante!
Que bom que o belo trabalho de Kuznetsov e sua equipe não tenha sido em vão!
ResponderEliminarAyer viendolo en directo, solo podia pensar en estrangular al productor de la retransmision... no han mostrado el encendido de los NK!!! Esperemos que salga algun video con mejores angulos :(
ResponderEliminar¡¡He pensado lo mismo al ver el vídeo!!
EliminarAunque luego también he caído en la cuenta que esas tomas quizá sean deliberadas para, o bien ocultar detalles del encendido/separación de la torre y demás; o bien no tener imágenes impactantes en caso de fallo en el lanzamiento (con malas imágenes evitan que las TVs den publicidad a la noticia).
Lo primero, mis felicitaciones a Orbital, en este terreno cuantos más mejor, y siendo una empresa privada, y usando material de multiples procedencias nacionales, pues a mi personalmente me parece aún mejor.
ResponderEliminarY lo segundo, una voz de advertencia.
Ya he visto pasar en otros foros como un pequeña parte de sus asiduos, los más extremos en sus opiniones pro o contra lo que fuera, terminaban por copar y apoderarse de la sección de comentarios, y a la larga degradaban tanto el ambiente que los menos exaltados terminaban por abandonar (me ha pasado un par de veces), o el autor terminaba por cerrar los comentarios, o incluso el sitio en si.
Por favor, que no pase eso con este blog extraordinario, que no hay precisamente muchos más a este nivel.
Creo que más o menos ya sabemos de qué pie cojeamos cada uno. Tampoco hace falta insistir machaconamente en ello.
Como decía mi madre, a veces es mejor morderse la lengua.
TIenes toda la razón, Charliem, como siempre. A veces se deja llevar uno por la fogosidad y cae en la trampa de alimentar al troll. Yo no pienso dejar de escribir, pero no te voy a negar que hay días en los que a uno se le quitan las ganas viendo las tonterías del troll de turno (si enseñara algunos de los comentarios que he borrado en el último año más de uno alucinaría en colores).
EliminarIntentaré reprimirme ;-)
Gracias por el consejo.
¡No decaigas! Tienes cientos de lectores cada día al pie del cañón. Y si algún día defalleces, nos lo cuentas y buscaremos una solución para dar algún tipo de continuidad a este "periódico del espacio". Tu trabajo desinteresado llega a miles de lectores, una semilla que tendrá mucha influencia en el futuro de la astronáutica hispana (tenlo por cierto). Tu labor es de monumento, y no se olvidará.
EliminarPor cierto, entiendo que Orbital no ha recibido 1900M$, sino que tiene el contrato, y a medida que cumpla los milestones, les irán pagando.
Abundando en lo mismo... No decaigas!! Que por culpa de unos cuantos (o muchos) retrasados, estaríamos perdiendonos (muchísimos) el mejor blog del espacio en castellano, incluso diría que en cualquier idioma.
EliminarMuchas gracias y sigue así por favor!!
Gracias por los ánimos, gente. Tranquilos, que yo sigo al pie del cañón. Más que nada porque sé que lo que quiere nuestro simpático a la par que psicópata troll ultra es que deje de escribir. Pues no se va a salir con la suya.
EliminarDos cuestiones.
ResponderEliminar- Siempre me sorprende el "bache" final que hacen las últimas etapas o cargas en su inserción en órbita. Recuerdo especialmente uno del ATV que fue espectacular en cuanto a su magnitud... y la verdad, no tengo ni idea de por qué es :-/
- ¿El "simple bloque de metal de 3800 kg denominado Cygnus Mass Simulator o Cygnus Payload Simulator" se queda ahí hasta que caiga el solito o está prevista su reentrada ?
Daniel... mi más sincera admiración y muchas gracias por acercarnos al espacio y a la historia
Josema desde la playa de Valencia donde no se ve una estrella
El CSM es inerte.
EliminarJon: me interesa esa predicción.
Josema: gracias ;-)
Hola Daniel y gente del Foro. Como siempre una gran entrada!!
ResponderEliminarEn varias notas he leido que con el Antares/Cygnus y el Falcon/Dragon la NASA consigue abaratar el acceso al espacio.
Ahora, para tener una idea. ¿Cuanto es lo que se ahorra? No llego a tener una idea de lo que conlleva tener un lanzador y sus costo. Considero que tercerizar es un gran avance en la reducción de costos. ¿Pero de cuanto estamos hablando? ¿Cuanto le salia a la NASA llevar ellos insumos a la ISS y cuanto le sale con los privados?
Gracias a todos.
¿El Castor no era el motor que se iba a usar en la primera fase del Cohete Capricornio?
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