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Rusia lanzó ayer día 1 de marzo a las 21:19 UTC un cohete Protón-M/Blok DM-2 desde la rampa PU-24 del Área 81 del cosmódromo de Baikonur con tres satélites Uragán-M (Kosmos 2459-2461) del sistema de posicionamiento global GLONASS. Este lanzamiento debía haberse producido el año pasado, pero tras detectar una serie de anomalías en el satélite Nº 726 -ya en órbita-, se decidió devolver los Uragán a la fábrica para inspeccionarlos. Los satélites volvieron a Baikonur los días 26 de enero, 3 y 10 de febrero. Se trata de la tercera misión de un Protón en lo que llevamos de año.

GLONASS

Estos satélites son los números 24, 25 y 26 de la serie Uragán-M (14F113). Esta serie también se denomina Glonass-M, siendo el número de serie de estos vehículos GLONASS-M Nº 733 (Uragán M-24/Kosmos 2459), Nº 734 (Uragán M-25/Kosmos 2460) y Nº 735 (Uragán M-24/Kosmos 2461). Los Uragán-M son fabricados por la empresa ISS Reshetnyov (Zheleznogorsk) y tienen una masa de 1415 kg cada uno, así como una vida útil de siete años.

Satélte Glonass-M (ISS Reshetnyov).

Actualmente hay 23 satélites GLONASS en servicio, 21 de ellos operativos y dos en mantenimiento. Con 18 aparatos en servicio el sistema puede cubrir la práctica totalidad del territorio de la federación rusa, aunque se necesitan 24 satélites en servicio (21 operativos y tres de reserva) en tres planos orbitales para que el sistema tenga la máxima capacidad posible (100 m de precisión para la señal civil y 10-20 m para uso militar, mejorables con el uso de estaciones terrestres de referencia). Con este lanzamiento es muy posible que el gobierno ruso alcance por fin la cifra necesaria para declarar GLONASS operativo al máximo nivel, aunque esto dependerá del estado de los satélites en mantenimiento.

Satélites GLONASS actualmente en servicio.

Para 2011 se espera poder contar con unas 30 unidades en órbita, lo que permitirá mantener el sistema con la máxima precisión de forma continua, incluso si algunos satélites dejan de funcionar o se encuentran en periodo de mantenimiento.

Los satélites GLONASS están situados en tres planos orbitales (siete por plano como mínimo) sobre una órbita media de 19100 km de altura y tienen un periodo de 11 horas y 15 minutos. Por contra, el sistema GPS cuenta con un mínimo de 24 aparatos (actualmente hay 32 en órbita), pero distribuidos en seis planos (cuatro por plano) a una altura de 20200 km. En el futuro se espera lanzar las primeras unidades de los nuevos satélites GLONASS-K (Uragán-K), con una vida media superior a los 10 años. Con los GLONASS-K Rusia espera recuperar parte de la distancia tecnológica que aún existe frente a los NAVSTAR GPS. Los Uragán-K emplearán sistemas electrónicos más avanzados que permitirán prescindir del tradicional diseño presurizado de herencia soviética que limita la vida útil de cualquier satélite. De hecho, los GLONASS-K tendrán una masa de sólo 750 kg, frente a los 1450 kg de los GLONASS-M. Esto permitirá lanzar los satélites en parejas desde el cosmódromo de Plesetsk utilizando el cohete Soyuz 2.1a (con una etapa Fregat), aunque se podrá seguir utilizando el Protón desde Baikonur. En este último caso se abre la posibilidad de mandar hasta seis satélites por lanzamiento.

Protón-M/Blok DM-2

El Protón-M (8K82KM) es un lanzador de tres etapas con una masa en seco de 53,65 toneladas y 712,8 toneladas cargado de propergoles (hipergólicos). Está fabricado por la empresa GKNPTs Khrúnichev y tiene capacidad para poner 21,6 toneladas en una órbita baja de 200 km y una inclinación de 51,6º (o bien 6,36 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria o 2920 kg en órbita geoestacionaria), lo que lo convierten en el lanzador ruso más potente en servicio.

Cohete Protón-M/Blok DM-2 (Roskosmos).

La etapa superior Blok DM-2 (11S861) se emplea en los lanzamientos de satélites GLONASS, mientras que en las misiones comerciales se usa la etapa hipergólica Briz-M. La Blok DM-2 es una modernización de la etapa Blok-D desarrollada para el programa tripulado lunar soviético. Actualmente la fabrica la empresa RKK Energía. Emplea queroseno (RG-1) y oxígeno líquido con un motor 11D58M (RD-58Z) -derivado del 11D33- con 8,5 toneladas de empuje. El Blok DM-2 se enciende en dos ocasiones para situar a los GLONASS en órbita: el primer encendido dura 6 minutos y 16 segundos, y el segundo, 2 minutos 34 segundos.

El Blok DM. En azul se ve el tanque esférico del oxígeno líquido y en amarillo el toroidal correspondiente al queroseno (RKK Energía).

Motor 11D58M (RKK Energía).

En los lanzamientos de GLONASS, el Protón despega con un azimut de 64,9º, uno de los tres disponibles para este cohete (el resto de direcciones está prohibido para evitar sobrevolar zonas habitadas).

Posibles inyecciones orbitales para el Protón (ILS).

Actualmente existen en Baikonur dos zonas de lanzamiento del Protón con dos rampas cada una: el Área 81 (rampas 23 y 24) y el Área 200 (rampas 39 y 40). La rampa 40 no se encuentra activa desde 1991. Los lanzamientos comerciales usan las rampas 24 y 39. En este lanzamiento se usó la rampa 24. Cada rampa consta de depósitos de propergoles subterráneos, un búnker de lanzamiento (250/251 en el caso de la rampa 24, a 1,3 km de distancia) y una torre de servicio móvil.

Situación de las instalaciones del Protón en Baikonur (ILS).

Vista del Área 81 con sus dos rampas (Google Earth).

Fases del lanzamiento de un Protón:

T-13 horas 30 minutos: activación de la etapa de ascenso (Briz-M o Blok DM-2).
T-7 horas: carga de combustible.
T-5 horas: empiezan las actividades del lanzamiento.
T-3,1 segundos: comienzo de la secuencia de ignición.
T-1,75 s: ignición de los seis motores RD-275 de la primera etapa a 40% del empuje.
T-0,15 s: los motores a 107% de empuje.
T-0 s: lanzamiento.
T+0,5 s: confirmación del lanzamiento.
T+10 s: maniobra de giro para que el cohete cambie su azimut y alcance la órbita con la inclinación prevista.
T+65,5 s: máxima presión dinámica (Max Q). Velocidad: 465 m/s. Altura: 11 km.
T+119 s: ignición de la segunda etapa.
T+123,4 s: separación de la primera etapa. Velocidad: 1724 m/s. Altura: 40 km.
T+332,1 s: ignición de los cohetes vernier de la tercera etapa.
T+334,5 s: apagado de la segunda etapa.
T+335,2 s: separación de la segunda etapa mediante seis pequeños retrocohetes de combustible sólido. Velocidad: 4453 m/s. Altura: 120 km.
T+337,6 s: ignición del motor principal de la tercera etapa.
T+348,2 s: separación de la cofia protectora. Velocidad: 4497 m/s. Altura: 123 km.
T+576,4 s: apagado del motor principal de la tercera etapa.
T+588,3 s: apagado de los motores vernier de la tercera etapa.
T+588,4 s: separación de la carga con la etapa superior. Velocidad: 7182 m/s. Altura: 151 km.