Proton-M/Briz-M falha lançamento do Express-AM4R



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Um foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M falhou a colocação em órbita do satélite de comunicações Express-AM4R. O lançamento teve lugar desde o Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão, às 2142:00UTC do dia 15 de Maio de 2014 e foi levado a cabo pelo foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M (5114877973 93545/99547) a partir da Plataforma de Lançamento PU-39.

A missão decorreu sem problemas até T+540 s, altura em que o comentador anunciou a ocorrência de uma situação de emergência. O estágio Briz-M juntamente com a sua carga deveria separar-se do terceiro estágio às 2151:42UTC. O Briz-M executaria cinco queimas do seu motor antes da separação do satélite que ocorreria às 0657:00UTC do dia 16 de Maio.

O foguetão havia sido colocado na plataforma de lançamento a 13 de Maio (1, 2).

O Express-AM4R

O satélite Express-AM4R (Экспресс-АМ4Р) surge como substituto do satélite Express-AM4 (Экспресс-АМ4) que foi colocado numa órbita inútil a 17 de Agosto de 2011 devido a um problema durante a última fase propulsiva do estágio Briz-M.

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O Express-AM4R foi encomendado pela Companhia de Comunicações por Satélite da Rússia à EADS Astrium (agora Airbus Defence and Space) em 2012. O satélite é baseado na plataforma Eurostar-3000 e está equipado com 63 repetidores activos que operam em banda-L (3), banda-C (30), banda-Ka (2) e banda-Ku (28). As suas antenas proporcionam uma cobertura de alta performance sobre a Federação Russa e sobre os países da Comunidade de Estados Independentes, com as suas antenas direccionais a poderem ser utilizadas para fornecer comunicações a qualquer ponto  na área de visibilidade do satélite.

O satélite terá um tempo de vida útil de 15 anos em órbita. No lançamento a sua massa era de 5.770 kg.

Lançamento

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.

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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 2,4s e a separação entre o primeiro e o segundo estágio ocorre a T+1m 59,7s. 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.

A ignição do terceiro estágio tem lugar a T+5m 27,2s 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+4m 46,9s.

O final da queima do terceiro estágio teria lugar às T+9m 42,2s, ocorrendo a separação do estágio Briz-M (99547) transportando o satélite Express-AM4R. 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.

A primeira queima do Briz-M deveria ocorrer entre as 2153:16UTC e as 2157:47UTC (com o conjunto a ser colocado numa órbita de parqueamento com uma altitude média de 175 km e 51,56º de inclinação orbital), com a segunda queima teria lugar entre as 2249:33UTC e as 2307:17UTC. A segunda queima do Briz-M seria executava no primeiro nodo de ascensão da órbita de parqueamento e após esta queima a Unidade de Ascensão atingeria uma órbita intermédia com um perigeu a 270 km, apogeu a 5.000 km e inclinação orbital de 50,3º.

A terceira e quarta queima teriam lugar após a Unidade de Ascensão executar uma órbita em torno do planeta e têm lugar no perigeu, formando uma órbita de transferência com um apogeu próximo do que será conseguido na órbita final. A terceira queima do Briz-M teriam lugar entre as 0109:09UTC e as 0122:27UTC, enquanto que a quarta queima teria lugar entre as 0124:44UTC e as 0129:55UTC (com um perigeu a 430 km, apogeu a 35.806 km km e inclinação orbital de 49,1º). Entretanto, às 0123:17UTC deveria ter lugar a separação do tanque auxiliar de combustível do Briz-M.

A quinta queima do Briz-M teria lugar entre as 0635:08UTC e as 0642:04UTC, com o conjunto a ficar colocado numa órbita com um perigeu a 5.210 km, apogeu a 35.780 km km e inclinação orbital de 20,5º.

A separação do satélite Express-AM4R teria lugar às 0657:00UTC.

Posteriormente, o estágio Briz-M executaria ainda mais duas manobras para se afastar dos satélites que utilizariam 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.

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.

Proton-M_caracteristicas

 

Os próximos lançamentos previstos com o foguetão 8K82KM Proton-M são (hora UTC):

20 Junho (1859:00) – 93547/99549 – LC81 PU-24 – ‘Olympus’ Luch (Луч)

14 Julho (2139:00) – 93548/99550 – LC81 PU-24 – Express-AM6 (Экспресс-АM6)

29 Agosto (????:??) – ?????/99552 – LC81 PU-24 – Astra-2G

27 Setembro (????:??) – 93549/99551 – LC81 PU-24 – Yamal-401 (Ямал-401)

?? Setembro (????:??) – ?????/????? – LC200 PU-39 – Express-AM8 (Экспресс-АM8)

Estatísticas

– Lançamento orbital: 5360

– Lançamento orbital fracassado: 348

– Lançamento orbital Rússia: 3133

– Lançamento orbital Rússia fracassado: 153

– Lançamento orbital desde Baikonur: 1423

– Lançamento orbital desde Baikonur fracassado: 84

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; 2ª coluna – lançamentos previstos à data; 3ª coluna – satélites colocados em órbita:

Baikonur – 8 (1) / 29 / 10

Plesetsk – 2 / 12 / 2

Dombarovskiy – 0 / 4 / 0

Cabo Canaveral AFS – 5 / 23 / 10

Wallops Island MARS – 1 / 3 / 34

Vandenberg AFB – 1 / 6 / 1

Kauai TF – 0 / 1 / 0

Jiuquan – 1 / 2* / 1

Xichang – 0 / 5* / 0

Taiyuan – 0 / 3* / 0

Tanegashima – 1 / 5 / 8

Kourou – 4 / 14 / 6

Satish Dawan, SHAR – 2 / 5 / 2

Odyssey – 0 / 1 / 0

Palmachin – 1 / 1 / 1

* Valores não precisos

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo 34,6% foram realizados pela Rússia; 30,8% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 3,8% pela China; 15,4% pela Arianespace; 3,8% pelo Japão, 7,7 % pela Índia e 3,8% por Israel.

Os próximos cinco lançamentos orbitais previstos são (horas UTC):

16 Mai (0007:00) – Delta-IV-M+(4,2) (D366) – Cabo Canaveral AFS, SLC-37B –  GPS-IIF SV-6

22 Mai (????:??) – Atlas-V/401 – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – NROL-33

24 Mai (0305:00) – H-2A/202 (F24) – Tanegashima, Yoshinubo LP1 – ALOS-2 (SAR); SPROUT; Rising-2; UNIFORM-1; SOCRATES

25 Mai (0515:06) – 14A05 Rokot/Briz-KM (6304393851/72521) – GIK-1 Plesetsk, LC133/3 – Rodnik-S (x3)

26 Mai (2110:00) – Zenit-3SL/DM-SL (37/36L) – Oc. Pacífico, Odyssey – Eutelsat-3B

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