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Hoy 26 de diciembre a las 21:51 UTC, la empresa ILS (International Launch Services) ha lanzado un cohete Protón-M/Briz-M (8K82KM, 93517/99518) con el satélite KA-SAT desde la rampa PU-39 del Área 200 del cosmódromo de Baikonur (NIIP-5/GIK-5). Se trata del 12º lanzamiento de un Protón este año y el 363º en la historia de este lanzador. Con esta misión, Rusia termina el año 2010 con un total de 31 lanzamientos espaciales.

KA-SAT

KA-SAT es un satélite de comunicaciones geoestacionario de 6150 kg construido por EADS Astrium para Eutelsat usando la plataforma Eurostar E3000. Una vez en servicio sobre la posición 9º este, KA-SAT ofrecerá servicios de telecomunicaciones sobre la zona de Europa y el Mediterráneo a través de 82 transpondedores en banda Ka. Será el satélite con mayor capacidad de transferencia de datos en servicio (70Gbps). Su vida útil se estima en 15 años.

KA-SAT (EADS).

Póster de la misión (ILS).

Protón-M/Briz-M

El cohete Protón-M (8K82KM) es un lanzador de tres etapas con una masa en seco de 53,65 toneladas y de 712,8 toneladas cargado de propergoles. Sus dimensiones son de 42,3 x 7,4 m. Lo fabrica la empresa estatal GKNPTs Khrúnichev y es ofertado en el mercado internacional por la compañía ILS (International Launch Services), de la cual Khrúnichev es el principal accionista.. Tiene capacidad para poner 21,6 toneladas en una órbita baja de 200 km y una inclinación de 51,6º, o bien 3250 kg en la órbita geoestacionaria (GEO), lo que lo convierten en el lanzador ruso más potente en servicio. El Protón-M incorpora además la etapa superior Briz-M (14S43) de combustibles hipergólicos y también construida por Khrúnichev. En algunos lanzamientos para el gobierno federal ruso se sigue empleando la etapa Blok DM-2/DM-03 (11S861), que es una modernización de la etapa Blok-D desarrollada para el programa lunar tripulado fabricada por la empresa RKK Energía. Emplea queroseno y oxígeno líquido con un motor 11D58M.

Cohete Protón-M/Briz-M (ILS).

Prestaciones del Protón-M (ILS).

La primera etapa (Protón KM-1 ó 8S810M) está formada por un tanque central de tetróxido de nitrógeno rodeado de seis pequeños tanques de UDMH (dimetilhidrazina asimétrica). Sus dimensiones son de 21,18 x 7,4 m y su masa en seco es de 31,1 t (419,41 t con combustible). Está construido usando la aleaciones de aluminio soviética estándares AMg-6 y V95. Hasta la década de los 80 los analistas occidentales pensaban que los tanques exteriores eran etapas independientes -siguiendo el modelo de distribución del cohete Soyuz- pero en realidad esta curiosa distribución se debe a la necesidad de transportar hasta Baikonur los componentes del cohete por separado mediante ferrocarril (los túneles imponen el radio máximo).

Primera etapa del Protón-M (Khrúnichev).

En la base de cada tanque de hidrazina, de 19,86 m de largo, hay seis motores RD-276 (RD-275M ó 14D14M). El RD-276 es una versión ligeramente mejorada del RD-275 (14D14), diseñado por NPO Energomash. Cada uno tiene un empuje a nivel del mar de 1590 kN y 1750 kN en el vacío, así como un impulso específico de 289-316 segundos. El RD-275 debutó en octubre de 1995 y es el motor cohete hipergólico en servicio más potente del mundo. El RD-275 deriva a su vez del RD-253 (11D43), de 1474 kN de empuje. Cada uno de los RD-275 pueden moverse un rango de 7,5º gracias a actuadores hidráulicos, lo que permite el giro del cohete para orientarse en azimut después del lanzamiento. En 2007 se introdujo el RD-275M -también denominado RD-276- un 5,2% más potente, lo que ha permitido aumentar la masa útil lanzada a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) en unos 150 kg.

Segunda etapa (Khrúnichev).

Primera y segunda etapa del Protón (ILS).

RD-275 (NPO Energomash).

La segunda etapa (Protón KM-2 ó 8S811K) incorpora tres motores RD-0210 y un RD-0211 (de 588 kN de empuje y 321 s de Isp), diseñados por DB Khimavtomatika (KBKhA, antigua OKB-154 de Semyon Kosberg, localizada en Voronezh). La diferencia entre el RD-0211 y el RD-0210 es que el RD-0211 incorpora partes del sistema de presurización del RD-253/275. Cada motor puede moverse 3,25º alrededor de su eje central para maniobrar el vehículo. Esta segunda etapa del Protón está basada en el malogrado misil UR-200 de Cheloméi. Sus dimensiones son de 17,05 x 4,1 m y su masa es de 11,715 kg (156,113 kg con combustible). La anterior versión Protón-K empleaba motores RD-0209 y RD-0209.

Motor RD-0120 y sus prestaciones (Roskosmos).

La tercera etapa (Protón KM-3 ó 8S812M) lleva un motor RD-0212 fabricado por KBKhA, formado a su vez por un motor de una cámara RD-0213 (582,1 kN y 320 s de Isp) y otro con cuatro cámaras RD-0214 (30,98 kN y 287 s de Isp) que funciona como vernier. En esta etapa se encuentra el sistema de control del cohete diseñado por la compañía NIIP (antigua NII-885 de Pilyugin). Sus dimensiones son de 4,11 x 4,1 m y su masa de 4,185 kg (46,562 kg con combustible).

Tercera etapa del Protón (ILS).

Motor RD-0212, formado por RD-0213 y RD-0214 (Roskosmos).

El Protón-M incorpora además la etapa superior Briz-M (14S43) de combustibles hipergólicos y también construida por Khrúnichev. La Briz-M suele realizar cuatro o cinco encendidos para transportar la carga hasta la órbita geoestacionaria. Tiene una masa de 2370 kg (19 800 kg con combustible) e incorpora un motor RD-2000 (S5.98 M/14D30) de 19,62 kgf de empuje, así como cuatro motores 11D458M (RDMT-400, de 40 kgf de empuje) de orientación y doce pequeños propulsores de actitud RDMT-12 (17D58E, de 1,36 kgf de empuje). Hace un de un diseño muy original con un cuerpo central (TsTB, Tsentralni Toplivni Bak/Центральный Топливный Бак, ЦТБ, "tanque de combustible central"), donde se instala el motor principal, y un tanque exterior desechable de forma toroidal (DTB, Dopolnitelni Toplivni Bak/Дополнительный Топливный Бак, ДТБ, "tanque de combustible adicional"). La Briz-M actualmente en servicio es la versión Phase III, que introduce dos tanques de gases para la presurización con 80 litros de capacidad que sustituyen al diseño anterior con seis tanques.

Briz-M.

Instalaciones del Protón en Baikonur (Khrúnichev).

Instalaciones de lanzamiento del Área 200 (Khrúnichev).

Instalaciones de carga de combustible de la Briz-M (Khrúnichev).

Torre de servicio del Protón (Khrúnichev).

Lanzamiento KA-SAT:

Integración del satélite en la cofia dentro del edificio 92A-50 de Baikonur (Khrunichev).

Traslado del satélite en su cofia a la otra sala del MIL 92A-50 (Khrunichev).

Integración con el Protón-M (Khrunichev).

Traslado a la instalación de carga de combustibles hipergólicos de la Briz-M (Khrúnichev).

Traslado a la rampa (Khrunichev).

La torre de servicio rodea el lanzador (Khrunichev).

Trayectoria del lanzamiento (Khrunichev).

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.