400º Proton coloca em órbita satélite Yamal-401



Yamal-401 000976O 400º foguetão da família de lançadores Proton foi lançado com sucesso a partir do Cosmódromo de Baikonur às 0016:00,021UTC do dia 15 de Dezembro de 2014 colocando em órbita o satélite de comunicações Russo Yamal-401. O lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M (93550/99551) foi levado a cabo a partir da Plataforma de Lançamento PU-24 do Complexo de Lançamento LC81 numa missão comercializada pela International Launch Services (ILS).

A missão tem uma duração de pouco mais de nove horas e utiliza quatro queimas por parte do estágio superior Briz-M. A separação do satélite Yamal-401 tem lugar às 0917:12.302UTC.

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O foguetão ProtoUR-500n foi desenhado pelo Engenheiro Chefe Vladimir Chelomei, que o projectou com o intuito de criar um poderoso lançador para cargas militares e um míssil balístico intercontinental de alta performance. O programa original acabaria por ser alterado, com o lançador a ser exclusivamente desenvolvido para uso espacial. O lançador foi originalmente designado como UR-500, mas recebeu a designação Proton por ser o nome das suas três primeiras cargas colocadas em órbita.

Tendo um início de vida conturbado com 9 lançamentos falhados em 11 lançamentos realizados entre 20 de Janeiro de 1969 e 6 de Fevereiro de 1970, o lançador Proton acabaria por se tornar no verdadeiro cavalo de trabalho da industria espacial Russa. De entre as muitas cargas lançadas, os foguetões Proton lançaram várias missões interplanetárias para a Lua, Marte, Vénus e para o cometa Halley, além de lançarem todas as estações espaciais Salyut, a estação espacial Mir e os seus diversos módulos, e os módulos Zarya e Zvezda da estação espacial internacional.

A primeira missão comercial de um foguetão Proton teve lugar a 9 de Abril de 1996, enquanto que a primeira missão comercial de um foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M ocorreu a 30 de Dezembro de 2002.

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Construído pela ISS Reshetnev utilizando a plataforma Express-2000A e tendo uma carga de comunicações fornecida pela Thales Alenia Space, o satélite Yamal-401 é um satélite de comunicações que será utilizado para o fornecimento de serviços de comunicações para a Rússia e para os países da Comunidade de Estados Independentes. O seu tempo de vida útil é de 15 anos. No lançamento tem uma massa de 2.976 kg e está equipado com uma carga de comunicações combinada que inclui 17 repetidores de 72 MHz em banda-C standard e 18 repetidores de 36 MHz em banda-Ku. Assim, a capacidade total do Yamal-401 atinge os 53 repetidores físicos  ou 88 repetidores equivalentes (36 MHz), que compõe uma zona de cobertura em banda-C para a Rússia e países da Comunidade de Estados Independentes e duas zonas de cobertura em banda-Ku para a Rússia.

A JSC Gazprom Space Systems garantiu o desenvolvimento da infraestrutura no solo para controlar e operar o satélite. Com a introdução do Yamal-401 na sua frota orbital, a JSC Gazprom Space Services irá reforçar a sua posição no mercado global de comunicações espaciais.

Lançamento

O lançamento do satélite Yamal-401 seguiu os procedimentos usuais para o lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M.

A cerca de T-11h 30m tem lugar a activação do equipamento de teste e de suporte de solo relacionado com o sistema de orientação, navegação e controlo do estágio superior Briz-M. A decisão de prosseguir com o lançamento é tomada cerca de oito horas antes da hora prevista para a ignição e é tomada pelo Comissão Intergovernamental. Nesta altura, a plataforma de lançamento é evacuada de todo o pessoal que não é essencial para as operações. A T-1h 10m dá-se a activação do equipamento de teste e de suporte de solo relacionado com o sistema de orientação, navegação e controlo do foguetão Proton-M e o início do abastecimento dos três estágios inferiores ocorre a T-6h. A T-5h, começam as actividades da contagem decrescente. A plataforma de lançamento é reaberta a T-2h 30m para as operações finais de encerramento do lançador. Pelas T-2h todo o pessoal técnico deve encontrar-se nas suas posições finais para o lançamento.

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A torre móvel de serviço começa a ser deslocada para a sua posição de lançamento a T-1h. As actividades finais da contagem decrescente têm início a T-45m. O sinal do sistema de propulsão é gerado pelo equipamento de teste e de suporte de solo do sistema de orientação, navegação e controlo do lançador. As unidades do sistema remoto da contagem decrescente são sincronizadas com o relógio principal da contagem decrescente. O sistema de abortagem é armado a T-35m (uma luz verde no painel de controlo indica que o sistema de finalização de voo está pronto). Duas unidades redundantes na unidade de abortagem de lançamento são sincronizadas com o relógio da contagem decrescente (nesta altura o interruptor da unidade de abortagem está activo).

A T-10m o cliente indica de forma verbal a prontidão para o lançamento. Esta indicação é transmitida através da rede da contagem decrescente que interliga os vários intervenientes na actividade.

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 O sinal de comando de T-300s é enviado pelo equipamento de teste e de suporte de solo do sistema de orientação, navegação e controlo do lançador para o equipamento semelhante no estágio Briz-M para sincronizar a hora de lançamento. Entretanto o Briz-M inicia a sua transferência para o fornecimento interno de energia. A T-2m o equipamento de teste e de suporte de solo do sistema de orientação, navegação e controlo do lançador começa a transferência para o fornecimento interno de energia (para os três estágios inferiores), enquanto que o estágio Briz-M finaliza este procedimento iniciado anteriormente. Um sinal é enviado pelo Briz-M para o lançador indicando a sua prontidão para o lançamento.

A activação da giro-plataforma teve lugar a T-5,0s e as verificações finais são feitas a T-3,1s pelo equipamento de teste e de suporte de solo do sistema de orientação, navegação e controlo do lançador (verificando a prontidão do lançador, do estágio superior e da sua carga). Se todos os componentes do sistema estiverem prontos, é enviado um sinal para se iniciar a sequência de ignição do primeiro estágio. Os seis motores RD-276 do primeiro estágio do Proton-M entravam em ignição a T-1,76s até atingirem 50% da força nominal. A força aumenta até 100% a T-0s e a confirmação para o lançamento surge de imediato. A sequência de ignição verifica se todos os motores estão a funcionar de forma nominal antes de se permitir o lançamento. O foguetão ascende verticalmente durante cerca de 10 segundos. O controlo de arfagem, da ignição e fim de queima dos motores, o tempo de separação da ogiva de protecção e o controlo de atitude, são todos calculados para que os estágios extintos caíam nas zonas pré-determinadas.

Após abandonar a plataforma de lançamento, o foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M inicia uma ascensão vertical e logo de seguida uma manobra para se colocar no azimute de voo que lhe permite levar a cabo com sucesso a sua missão. O veículo atinge a zona de máxima pressão dinâmica a T+1m 2s e a separação entre o primeiro e o segundo estágio ocorre a T+2m. A ignição do segundo estágio ocorre ainda com o primeiro estágio ligado ao segundo através de uma estrutura em grelha através da qual se escapam os gases da combustão.

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A ignição do terceiro estágio tem lugar a T+5m 27s e é iniciada com a entrada em funcionamento dos seus motores vernier.  A separação da carenagem de protecção, agora desnecessária e que serviu para proteger a carga durante a fases mais violenta do lançamento ao atravessar as camadas mais densas da atmosfera terrestre, ocorre a T+5m 47s.

O final da queima do terceiro estágio tem lugar às T+9m 42s, ocorrendo a separação do estágio Briz-M transportando o satélite Yamal-401. O processo de separação entre o terceiro estágio e o estágio Briz-M seria iniciado com o final da queima dos motores vernier, seguido da quebra das ligações mecânicas entre os dois estágios e da ignição dos retro-foguetões de combustível sólido para afastar o terceiro estágio do Briz-M. Imediatamente após a separação entre o terceiro estágio e o estágio Briz-M, seriam accionados os motores de estabilização do estágio superior para eliminar a velocidade angular resultante da separação e proporcionar ao Briz-M a orientação e estabilidade ao longo da trajectória sub-orbital onde se encontra antes da sua primeira ignição.

O estágio superior Briz-M realiza quatro queimas antes da separação do satélite Yamal-401. A primeira queima tem lugar entre as T+11m 16s e T+15m 22s, tendo uma duração de 4 minutos e 6 segundos. No final desta queima o conjunto encontra-se numa órbita de parqueamento circular com uma altitude de 173 km e inclinação orbital de 51,55º. A segunda queima ocorre entre T+1h 7m 28s e T+1h 25m 23s, tendo uma duração de 17 minutos e 55 segundos. A segunda queima resulta numa órbita intermédia com um perigeu a 265 km de altitude, apogeu a 5.000 km de altitude e inclinação orbital de 49,9º. A terceira queima ocorre entre T+3h 28m 57s e T+3h 46m 58s, com uma duração de 18 minutos e 1 segundo. Nesta altura o conjunto encontra-se numa órbita geossíncrona de transferência com um perigeu a 383 km, apogeu a 35.670 km e inclinação de 47,6º. A T+3h 48m 19s dá-se a separação do tanque auxiliar de propolente do estágio Briz-M. Finalmente, a quarta e última queima ocorre entre T+8h 47m 9s e T+9h 0m 14s, tendo uma duração de 13 minutos e 5 segundos. A separação do Yamal-401 tem lugar pelas 0917UTC a T+9h 1m 24s, ficando colocado numa órbita geossíncrona com uma altitude de 35.668,6 km.

Posteriormente, o estágio Briz-M executaria ainda mais duas manobras para se afastar do satélite que utilizaria os seus próprios meios para elevar o seu perigeu até uma altitude geossíncrona e baixar a tanto o seu apogeu como a sua inclinação orbital.

O foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M

Tal como Proton-M pt reduxo 8K82K Proton-K (Протон-K), o 8K82KM Proton-M (Протон-M) é um lançador a três estágios podendo ser equipado com um estágio superior Briz-M (Бриз-М) ou então utilizar os usuais estágios Blok DM. As modificações introduzidas no Proton incluem um novo sistema avançado de aviónicos e uma ogiva com o dobro do volume em relação ao 8K82K Proton-K, permitindo assim o transporte de satélites maiores. Em geral este lançador equipado com o estágio Briz-M, construído também pela empresa Khrunichev, é mais poderoso em 20% e tem maior capacidade de carga do que a versão anterior equipada com os estágios Blok DM construídos pela RKK Energia.

O 8K82KM Proton-M/Briz-M em geral tem um comprimento de 53,0 metros, um diâmetro de 7,4 metros e um peso de 712.800 kg. É capaz de colocar uma carga de 21.000 kg numa órbita terrestre baixa a 185 km de altitude ou 2.920 kg numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona, desenvolvendo para tal no lançamento uma força de 965.580 kgf. O Proton-M é construído pelo Centro Espacial de Pesquisa e Produção Estadual Khrunichev, tal como o Briz-M.

Neste lançamento foi utilizado um estágio superior Briz-M Fase III. Esta é uma recente melhoria deste estágio que utiliza dois novos tanques de pressão (com uma capacidade de 80 litros), substituindo os anteriores seis tanques de dimensões mais pequenas. Procedeu-se ainda a uma recolocação dos instrumentos de comando para a zona central do tanque para assim mitigar as cargas de choque que o tanque de propolente adicional é ejectado.

Proton-M_caracteristicas

O primeiro lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M teve lugar a 7 de Abril de 2001 (0347:00,525UTC) quando o veículo 53501 utilizando o estágio Briz-M (88503) colocou em órbita o satélite de comunicações Ekran-M 18 (26736 2001-014A) com uma massa de 1.970 kg a partir do Cosmódromo GIK-5 Baikonur (LC81 PU-24).

A mais recente modificação levada a cabo no lançador Proton-M/Briz-M (Fase IV) permite colocar numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona uma carga de 6.300 kg, com uma velocidade residual de 1,5 km/s para a órbita geossíncrona.

Dados Estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5418

– Lançamento orbital com sucesso: 5069

– Lançamento orbital Rússia: 3150

– Lançamento orbital Rússia com sucesso: 2997

– Lançamento orbital desde Baikonur: 1433

– Lançamento orbital desde Baikonur com sucesso: 1349

A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono à data deste lançamento: 1ª coluna – lançamentos efectuados (lançamentos fracassados); 2ª coluna – lançamentos previstos à data; 3ª coluna – satélites lançados:

Baikonur – 17 (1) / 21 / 26

Plesetsk – 7 / 9 / 11

Dombarovskiy – 2 / 2 / 42

Cabo Canaveral AFS – 16 / 17 / 29

Wallops Island MARS – 3 (1) / 3 / 63

Vandenberg AFB – 4 / 4 / 4

Jiuquan – 8 / 8 / 10

Xichang – 1 / 2 / 1

Taiyuan – 5 / 6 / 7

Tanegashima – 4 / 4 / 18

Kourou – 10 / 11 / 19

Satish Dawan, SHAR – 4 / 4 / 8

Odyssey – 1 / 1 / 1

Palmachim – 1 / 1 / 1

* Valores não precisos

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 30,9% foram realizados pela Rússia; 27,2% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 17,3% pela China; 12,3% pela Arianespace; 4,9% pelo Japão, 4,9% pela Índia, 1,2% por Israel e 1,2% pela Sea Launch.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

18 Dez (0455:03) – 15A35 Strela – Baikonur, LC175/59 – Kondor-E

18 Dez (1837:00) – 372RN21B Soyuz-STB/Fregat-MT (007/133-01/VS10) – CSG Kourou (Sinnamary), ZLS – O3b FM9; O3b FM10; O3b FM11; O3b FM12

19 Dez (1820:00) – Falcon-9 v1.1 – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – Dragon SpX-5 (CRS5), SERPENS, Flock-1d’1, Flock-1d’2, AESP-14

24 Dez (????:??) – 14A14-1B Soyuz-2-1B (78031199) – GIK-1 Plesetsk, LC43/4 – Lotos-S1

25 Dez (0558:00) – Angara A5-1LM/Briz-M (71751/88801) – GIK-1 Plesetsk, LC35/1 – GVM

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