Protón | |
Lanzamiento del módulo Zvezda (1998) | |
Datos generales | |
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País de origen |
Unión Soviética Rusia |
Constructor | Khrunichev |
Primer vuelo | 1965 |
Lanzamientos (fallos) | 416/47 (septiembre de 2017) |
Altura | 57 metros |
Diámetro | 4,1 m |
Peso al despegar | 690 toneladas |
Piso (s) | 4 |
Despegue empuje | 1.060 toneladas |
Base (s) de lanzamiento | Baikonur |
Versión descrita | Protón-M Briz-M |
Otras versiones | Protón-M Bloque-DM-03 |
Carga útil | |
Órbita baja | 21.000 kilogramos |
Transferencia geoestacionaria (GTO) | 3200 kilogramos |
Motorización | |
Ergols | Peróxido de nitrógeno / UDMH |
1 st piso | 6 motores RD-276 |
2 e piso | 3 motores RD-0210 y un RD-0211 |
3 e piso | 1 motor RD-0213 |
4 e piso | 1 motor RD-58M RP-1 / LOX |
Misiones | |
Satélite de telecomunicaciones Órbita media Sonda espacial |
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El cohete Proton (Прото́н) (inicialmente UR-500 ) es un lanzador pesado ruso capaz de colocar una carga útil de 22 toneladas en órbita baja y más de cuatro toneladas en órbita geoestacionaria . Desarrollado a principios de la década de 1960, el primer rodaje exitoso tuvo lugar en 1965 . Desde su concepción, se han lanzado 409 Protones y el cohete sigue siendo el principal lanzador pesado ruso en la actualidad.
A principios de la década de 1960, Vladimir Tchelomeï diseñó el UR-500, un misil balístico intercontinental gigante capaz de transportar una ojiva nuclear de 100 megatones a una distancia de más de 12.000 km . El uso militar del cohete se abandonó rápidamente y se volvió a convertir en un lanzador espacial para el programa lunar tripulado soviético . Después de una larga serie de fallas en los años 1967-1970, el Proton se convirtió en el lanzador oficial de sondas espaciales interplanetarias y satélites soviéticos colocados en órbita geoestacionaria . El cohete Proton también coloca en órbita los módulos de las estaciones espaciales Salyut y Mir , así como los componentes rusos de la estación espacial internacional . Desde 1995, el lanzador ruso ha sido comercializado por la empresa conjunta ruso-estadounidense ILS y es el principal competidor del lanzador europeo Ariane 5 en el mercado de satélites de telecomunicaciones gestionados por operadores privados.
El cohete Proton se dispara exclusivamente desde la base de lanzamiento de Baikonur . Hay varias configuraciones disponibles: en su versión más utilizada, el Proton-M / Briz-M tiene cuatro etapas con un diámetro uniforme de 4,15 metros (7,4 m al nivel de la primera etapa), tiene 57 metros de altura y pesa unas 700 toneladas. . Las tres primeras etapas utilizan para su propulsión una mezcla de dimetilhidrazina asimétrica (UDMH) y peróxido de nitrógeno . Estos propulsores pueden almacenarse, a diferencia de otros combustibles, lo que supuso una ventaja decisiva a la hora de plantearse convertirlos en un misil balístico intercontinental. Su fabricante de Moscú , GKNPZ Khrunitchev, ha iniciado el desarrollo de una nueva familia de lanzadores Angara ; en la década de 2010, esto debería reemplazar a los protones que tienen el inconveniente particular de usar propulsores que son demasiado tóxicos de acuerdo con las normas ahora vigentes. En 2016, se anuncia el desarrollo de dos variantes de dos etapas menos potentes (3,5 a 5 toneladas en órbita de transferencia).
En junio 2018, anunciamos el final de la producción en 2021.
En Abril 1962, los constructores astronáuticos y los principales responsables de la toma de decisiones soviéticos se reúnen en Pitsunda en la localidad del líder de la Unión Soviética , Nikita Khrushchev, para definir la estrategia espacial soviética. Hasta ahora, la URSS ha mantenido su liderazgo sobre Estados Unidos en la carrera espacial gracias al éxito de los proyectos de Sergei Korolev (Sputnik ...). Mientras que este último quiere mantener su monopolio en el programa espacial, su principal rival Vladimir Tchelomeï obtiene luz verde para desarrollar un proyecto que compite directamente con los logros de Korolev: Tchelomeï ha podido eludir a Khrushchev y reconciliar a los militares con un superproyecto. misil balístico intercontinental capaz de transportar una ojiva nuclear de 100 megatones a una distancia de más de 12.000 km . El misil llamado UR500 fue posteriormente rebautizado como Proton. El nuevo lanzador se elige, entre otras cosas, para el lanzamiento de una nave espacial tripulada cargada con una misión circunlunar.
A finales de 1964, los dirigentes soviéticos, que no habían creído en el éxito del programa Apolo, decidieron ante el avance de los estadounidenses embarcarse a su vez en la carrera a la luna y encomendaron a Korolev la realización de esta programa. El proyecto de la misión circunlunar Tchelomeï todavía se mantiene porque es una operación prestigiosa programada para mayo oOctubre de 1967que son dos fechas simbólicas en la Unión Soviética porque ese año estuvo asociado con el cincuentenario de la Revolución de Octubre . Este programa debería permitir sumar puntos con la opinión internacional mientras se espera el verdadero aterrizaje lunar. Pero Tchelomeï, que perdió su apoyo principal con la caída de Khrushchev reemplazado por Leonid Brezhnev , está en dificultades porque el buque LK1 obviamente no podrá estar listo para el plazo fijado. El lanzador UR-500, por otro lado, tuvo un brillante éxito en su primera prueba y Korolev propone a las autoridades asociar el nuevo lanzador que puede colocar 20 toneladas en órbita baja con un buque desarrollado por sus oficinas de diseño. Pero terminaSeptiembre de 1967, el cohete Proton no lanza la primera nave espacial 7K-L1 finalizada pero no tripulada, lo que marca el final del plazo establecido por el liderazgo soviético. La22 de noviembre, el lanzador ha fallado nuevamente. El siguiente vuelo, el7 de febrero de 1968, coloca la nave que ha sido bautizada Zond 4 (in) en una órbita muy elíptica simulando la trayectoria lunar.
Desde su aparición, se han sucedido varias versiones del lanzador:
Las tres primeras etapas del lanzador en la versión estándar de 2014 comparten características comunes:
La primera etapa consta de un tanque central que contiene peróxido de nitrógeno de 21,8 metros de largo y 4,15 metros de diámetro. Está construido con aleación de aluminio . Está rematado por un enrejado de vigas de aluminio que asegura la conexión con la segunda etapa y permite el paso de los gases de combustión cuando se encienden los motores de la segunda etapa; de hecho, en los cohetes rusos, los motores de la etapa superior se encienden antes de la separación de la etapa inferior para evitar cualquier fase de vuelo inercial . Está flanqueado por 6 módulos de 19,5 m de largo y 1,6 m de diámetro , que se ensamblan con el tanque central en la base de lanzamiento y que contienen cada uno un tanque UDMH y un motor cohete tipo RD-276 . El RD-276 es un motor de alto rendimiento, con un empuje de 1588 kN en el suelo (versión 114D3 de 1986), que utiliza combustión por etapas: los gases producidos por el generador de gas que acciona la turbobomba se reinyectan en la cámara de combustión . El conjunto tiene una masa de 450 toneladas (vacías 30,6 toneladas). El empuje de los 6 motores es ajustable con un grado de libertad dentro de un rango de 7,5 ° gracias a un cilindro hidráulico. Los motores giran en un plano tangente a la circunferencia del motor. Además, el sistema de control de actitud, para hacer girar el cohete, también puede modificar la relación de mezcla de combustible / oxidante de un motor dado reduciendo la cantidad de combustible inyectado en la cámara de combustión, lo que disminuye el empuje del motor. Visualmente, esto da como resultado la liberación de una nube de gas marrón / naranja.
La segunda etapa, de 17,5 m de largo y 4,1 m de diámetro , pesa 172,1 toneladas para una masa vacía de 11,7 toneladas. Consta de dos tanques ubicados uno encima del otro y está propulsado por 3 motores RD-0210 y un RD-0211. Este último es un RD-210 equipado con un generador de gas que acciona las 4 turbinas y mantiene los tanques bajo presión. El tiempo de combustión es de 210 a 230 segundos. Al igual que el primer piso, el segundo piso está rematado con una celosía para pasar el motor de gas 3 e cuando está encendido.
La tercera etapa, de 4,11 m de largo y 4,1 m de diámetro , pesa 50,7 toneladas para una masa vacía de 4,2 toneladas. Está compuesto por dos tanques ubicados uno encima del otro y está propulsado por 1 motor RD-0213 que proporciona 583 kN de empuje. Un motor tipo RD-0212 de 31 kN de empuje permite el control de la orientación.
El cohete Proton en su última versión utiliza para su 4 ° piso de los 2 siguientes modelos:
Las dos versiones anunciadas en 2016, que no incluyen la segunda etapa del lanzador en su versión estándar, también tienen las siguientes características:
Los componentes del lanzador de protones se fabrican en las instalaciones de Krunichev en Moscú . Luego son transportados por ferrocarril a la base de lanzamiento de Baikonur en Kazajstán, que se ha mantenido desde el primer lanzamiento del cohete como la única base de lanzamiento equipada con instalaciones adaptadas al Proton. Las operaciones de montaje y preparación tienen lugar en la zona 92. Las tres primeras plantas se montan en posición horizontal en el edificio 92-1, que es lo suficientemente grande para permitir el montaje de 4 Protones en paralelo. La carga útil, la tapa y el 4 º etapa (si es necesario) se prueban por su parte, montado y lleno de propelente en un recipiente dedicado que es generalmente el 92A-50. Los dos subconjuntos están unidos en el edificio 92-1. Luego, el lanzador se levanta y se coloca horizontalmente en un carro plano grande para transportarlo por ferrocarril a la plataforma de lanzamiento.
Baikonur tiene dos sitios separados para el lanzamiento de Protones: la zona 81, construida desde el principio, tiene dos plataformas de lanzamiento, una de las cuales no se ha utilizado desde finales de 2004 porque no se ha adaptado a la nueva versión. Proton M. Zona 200 fue construido en la década de 1970; también tiene dos plataformas de lanzamiento, de las cuales solo una permanece operativa en la actualidad. El lanzador se lleva en su vagón transportador a la plataforma de lanzamiento aproximadamente 5 días antes del lanzamiento. Allí, un sistema de montaje integrado con el punto de disparo inclina tanto el bastidor del carro como el cohete en 90 °, colocando este último verticalmente. El lanzador, que luego descansa sobre 6 soportes, se separa de su sistema de transporte que se baja. Se acerca una torre de servicio montada sobre rieles que viene a rodear al Proton para permitir las operaciones de control final y el llenado de los tanques. Cinco a seis horas antes del lanzamiento, la torre de servicio estaba aproximadamente a 340 metros de la plataforma de lanzamiento. Durante los primeros 45 segundos después del despegue, los motores del lanzador no se pueden apagar: el objetivo es evitar que el lanzador explote sobre la plataforma de lanzamiento y lo afeite.
Carga útil | ||||
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Lanzacohetes | Masa | Altura |
Órbita baja |
Órbita GTO |
Protón-M / Briz-M | 713 toneladas | 58,2 m | 22 t | 6 t |
Caminata larga 5 | 867 toneladas | 57 metros | 23 t | 13 t |
Ariane 5 ECA | 777 toneladas | 53 m | 21 t | 10,5 toneladas |
Atlas V 551 | 587 toneladas | 62 metros | 18,5 toneladas | 8,7 toneladas |
Delta IV pesado | 733 toneladas | 71 m | 29 t | 14,2 toneladas |
Halcón 9 pies | 549 toneladas | 70 metros | 23 t | 8,3 toneladas |
H-IIB | 531 toneladas | 56,6 metros | 19 t | 8 t |
Con más de 400 disparos (2015), Proton es el lanzador pesado más utilizado en el mundo. Después de poner fin a una serie de lanzamientos defectuosos en los años 1967-1970, el Proton se convirtió en el lanzador oficial de sondas espaciales interplanetarias y satélites soviéticos colocados en órbita geoestacionaria ( Ekran , Gorizont ). El cohete Proton también se utiliza para poner en órbita los módulos de las estaciones espaciales Salyut y Mir , así como los componentes rusos de la Estación Espacial Internacional . Desde 1995, el lanzador ruso ha sido comercializado por la empresa conjunta ruso-estadounidense ILS y es el principal competidor del lanzador europeo Ariane 5 en el mercado de satélites de telecomunicaciones gestionados por operadores privados.
La 6 de septiembre de 2007, Kazajstán suspende los lanzamientos de cohetes rusos Proton desde el cosmódromo de Baikonur , tras la caída en territorio kazajo de uno de estos lanzadores que transportaba un satélite de comunicaciones japonés JCSat 11 ( fr ) . La28 de enero de 2008, el cohete se vuelve a poner en funcionamiento con el lanzamiento del satélite de telecomunicaciones Express-AM33.
La 15 de marzo de 2008, el 334 ° cohete Proton lanzado desdeJulio 1965 no pone al satélite AMC-14 en una buena órbita, debido a un mal funcionamiento de su cuarta etapa Briz-M.
La 5 de diciembre de 2010, el lanzamiento del cohete Proton provoca un nuevo fallo, 3 satélites rusos del sistema GLONASS se estrellan frente a la costa de Hawái. El accidente fue causado por un error de procedimiento durante el llenado de los tanques 4 º piso. Este vuelo inauguró una nueva versión del Bloque DM (DM-03); esta versión tiene tanques más grandes; los operadores en el sitio de lanzamiento reabastecieron de combustible aplicando las mismas reglas (porcentaje de llenado) que en vuelos anteriores, agregando más peso; el lanzador, que no tenía la capacidad para lanzar la masa adicional, se desvió gradualmente de la trayectoria planificada y no pudo poner su carga útil en órbita.
La 18 de agosto de 2011El satélite de comunicaciones ruso Express-AM4 se envía a la órbita incorrecta (660 x 20,300 km con una inclinación de 51 °) después de la falla del piso 3 e Briz-M . Después de unos días de investigación, se localiza el satélite. Los ingenieros de Astrium , fabricante del satélite, lograron recuperar el control y demostrar su operatividad, pero el combustible disponible a bordo del satélite no permitió colocarlo en su órbita geoestacionaria . Después de haber considerado diferentes escenarios y rechazado una propuesta de recompra del satélite para asegurar los enlaces entre los equipos de investigadores instalados en la Antártida , las autoridades rusas, considerando que el satélite fue dañado por el repetido cruce de los cinturones de radiación, deciden desorberlo. Se estrelló contra el Océano Pacífico en25 de marzo de 2012.
Esta es una falla más de la etapa superior Briz-M, la cuarta en seis años, cuya combustión duró solo 7 s en lugar de los 1085 previstos, dejando la carga útil compuesta por Telkom-3, para Indonesia y Express-MD2 para Rusia. en una órbita de 266 × 5.015 km .
Se forma una comisión de investigación y se suspenden los vuelos hasta que se haga su diagnóstico.
La reanudación exitosa de los vuelos se lleva a cabo el 3 de noviembre.
Pero para el lanzador ruso, este es su tercer fallo en dieciocho vuelos, minando la confianza de ciertos operadores, empezando por EchoStar Corporation, que confía mucho más fácilmente sus satélites a la empresa ILS , que es más barata que la europea Arianespace . Además, este operador firmará un acuerdo plurianual para el lanzamiento de varios satélites desde el Centro Espacial de Guyana enNoviembre 2012.
Es una falla más de la etapa superior del Briz-M, la quinta en seis años que desestabiliza a ILS , la empresa que gestiona Proton, cuya combustión duró cuatro minutos menos de lo esperado dejando la carga útil consistente en Yamal-402, un Spacebus 4000C3 , en un error órbita de transferencia geoestacionaria .
Pero, poco después, el 15 de enero de 2013, durante el lanzamiento de tres satélites militares Kosmos por parte de un lanzador Rockot del cosmódromo de Plesetsk , la etapa superior Briz-KM del lanzador permaneció en órbita, contrariamente a lo esperado, un nuevo mal funcionamiento que podría tener un fuerte impacto en el cronograma de Lanzamientos de Proton y Rockot, con el resultado de posponer varios meses los lanzamientos previstos.
La 2 de julio de 2013, un cohete Proton-M con una etapa superior Bloc DM-03 se lanza desde la plataforma de lanzamiento 24 del sitio de lanzamiento 81 en el cosmódromo de Baikonur. La carga útil consta de tres satélites del sistema ruso de posicionamiento por satélite GLONASS . Unos segundos después de dejar el suelo, el lanzador comienza a desviarse de su trayectoria vertical, luego unos segundos más tarde se precipita hacia el suelo. El cohete bajo el efecto de la presión aerodinámica comienza a desintegrarse y pierde su etapa superior y su carga útil. Luego se estrella 32 segundos después de abandonar el suelo a unos 1 o 2 km del área de lanzamiento sin causar víctimas. Los motores de la primera etapa funcionaron hasta el final: para que el cohete se desviara lo más posible de la plataforma de lanzamiento, el control de tierra no podía detener los motores durante la primera fase del vuelo. Esta es la primera vez en más de 20 años que un lanzador ruso se estrella poco después del despegue. Las fallas del lanzador que se habían producido en los últimos años se referían a la etapa superior; el último fallo similar a éste, es decir vinculado al funcionamiento de la primera etapa, se remonta a2 de abril de 1969. El costo de esta falla se estima en $ 100 millones para el lanzador y $ 200 millones para los satélites. A4 de julio, se realizaron varias observaciones gracias a la telemetría :
La 9 de julio, las investigaciones realizadas en los restos del lanzador revelaron que varios sensores de aceleración angular habían sido montados al revés. El sistema de control de actitud del lanzador reaccionó en el lanzamiento a señales erróneas que explican la pérdida final del cohete.
La 16 de mayo de 2015, un cohete Proton-M despega de la plataforma de lanzamiento 39 del cosmódromo de Baikonur , transportando un satélite mexicano de telecomunicaciones MexSat-1 ( Centenario ). Las dos primeras etapas del lanzador funcionan normalmente según los datos de telemetría recibidos. 490 segundos después del despegue, el lanzador sufrió una falla en su tercera etapa. Este último, así como el satélite, se estrellaron en el noreste de China sin causar víctimas. Este fracaso conlleva el aplazamiento de los lanzamientos previstos para los dos meses siguientes.
2.5
5
7.5
10
12,5
15
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
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