O regresso do Proton-M/Briz-M



Finalizando o período mais longo entre dois lançamentos do foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M, a International Launch Services levou a cabo com sucesso o lançamento do satélite de comunicações EchoStar-XXI às 0345:47UTC do dia 8 de Junho de 2017.

O lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M (93702/99571) teve lugar a partir da Plataforma de Lançamento PU-24 do Complexo de Lançamento LC81 do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão.

Todas as fases iniciais do lançamento decorreram como previsto com o conjunto Briz-M/EchoStar-XXI a ser colocado numa órbita preliminar a partir da qual serão levadas a cabo várias manobras antes da separação do satélite que ocorre a T+9h 13m.

O EchoStar-XXI foi construído pela Space Systems/Loral (SS/L) e é baseado na plataforma SSL-1300S, tendo uma massa de cerca de 6.900 kg. Operado pela Dish Network Corporation (EchoStar), o satélite transporte uma série de repetidores de banda-S. O seu tempo de vida útil é de 15 anos.

Características técnicas do lançamento

O lançamento do satélite EchoStar-XXI utilizou um foguetão 8K82KM Proton-M com características melhoradas de massa-energia (Fase IV) e um estágio superior 11S43 Briz-M com características melhoradas de massa-energia (Fase IV). Foi utilizada uma carenagem 14S75 com características melhoradas de massa-energia (Fase III) e tendo um comprimento de 15,255 metros. O lançamento foi realizado a partir do Complexo de Lançamento 8P882K-4F ‘PU-24’ (8П882К-4Ф ‘ПУ № 24’).

Lançamento

O lançamento do EchoStar-XXI seguiu os procedimentos usuais para o lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M com o veículo a ser transportado para a Plataforma de Lançamento PU-24 a 5 de Junho de 2017.

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.

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.

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-00,9s 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 cerca de T+1m 2,4s e a separação entre o primeiro e o segundo estágio ocorre a cerca de 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.

O final da queima e separação do segundo estágio ocorre a T+5m 26s, com o terceiro estágio a entrar em ignição logo de seguida. A ignição do terceiro 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 45s.

O final da queima do motor do terceiro estágio ocorre a T+9m 30s, enquanto que a queima dos motores vernier do terceiro estágio termina a T+9m 42s, ocorrendo a separação do estágio Briz-M transportando o EchoStar-XXI a T+9m 41,6. 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. Nesta altura o conjunto está numa trajectória sub-orbital a uma altitude de cerca de 153 km e a viajar a uma velocidade de 7,23 km/s. Com estes parâmetros orbitais o conjunto iria reentrar na atmosfera terrestre caso o estágio Briz-M não executasse a sua primeira queima tal como previsto.

Imediatamente após a separação entre o terceiro estágio e o estágio Briz-M, são 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 realizaria cinco queimas antes da separação do EchoStar-XXI. A primeira queima tem lugar a T+11m 15s e tem uma duração de 4 minutos e 17 segundos. No final desta queima o conjunto encontrar-se numa órbita de parqueamento com um perigeu a 168 km de altitude, apogeu a 179 km e inclinação orbital de 51,5º. A segunda queima ocorre a T+1h 7m 24s e tem uma duração de 17 minutos e 56 segundos, ficando o conjunto colocado numa órbita com um perigeu a 270km, apogeu a 5.000 km e inclinação orbital de 50,3º. 

A terceira queima ocorre teve lugar a T+3h 27m 59m com uma duração de 9 minutos e 37 segundos. De seguida ocorreu a separação do tanque auxiliar de propolente APT do estágio Briz-M, a T+3h 38m 26s. Nesta altura o conjunto encontrava-se numa órbita de transferência com um perigeu a 435 km, apogeu a 35.805 km e inclinação orbital de 49,1º. A quarta queima ocorre a T+3h 40m 1s tendo uma duração de 7 minutos e 52 segundos. Finalmente, a quinta e última queima tem lugar a T+8h 53m 58s, tendo uma duração de 4m 26s. Nesta altura o conjunto encontra-se numa órbita de transferência geossíncrona com um perigeu a 2.300 km, apogeu a 35.786 km e inclinação orbital de 30,5º.

A separação do EchoStar-XXI ocorre a T+9h 13m 0s.

Posteriormente, o estágio Briz-M executaria ainda mais duas manobras para se colocar numa órbita cemitério na qual não venha a interferir com outros satélites.

O foguetão 8K82KM Proton-M/Briz-M

Fabricado pela GKNPTs KhrunichevProton-M pt reduxo foguetão 8K82KM Proton-M (Протон-M) é, tal como o já retirado 8K82K Proton-K (Протон-K), 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 que pode variar entre os 56,2 metros e os 58,2 metros (os três estágios atingem uma altura de 42,3 metros), um diâmetro de 7,4 metros e uma massa que varia de 702.000 kg a 705.000 kg. É capaz de colocar uma carga de 22.000 kg (Fase IV) numa órbita terrestre baixa a 185 km de altitude, 6.350 kg (Fase IV) numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona ou 6.550 kg (Fase IV) numa órbita de transferência para a órbita supergeossíncrona, desenvolvendo para tal no lançamento uma força de 965.580 kgf.

O Briz-M é construído pelo Centro Espacial de Pesquisa e Produção Estadual Khrunichev, tal como o Proton-M. Neste lançamento foi utilizado um estágio superior Briz-M Fase IV. 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).

Intelsat-31 001671A 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

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5632

– Lançamento orbital Rússia: 3202

– Lançamento orbital desde Baikonur: 1468

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo em 2017: 12,5% foram realizados pelos Estados Unidos (incluindo ULA – 100,0% (4) e Orbital ATK – 0,0%); 15,6% (5) pela China; 12,5% (4) pela Rússia; 18,8% (6) pela Arianespace; 9,4% (3) pela Índia; 9,4% (3) pelo Japão e 21,9% (7) pela SpaceX.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

13 Jun (????:??) – CZ-3B Chang Zheng-3B/G2 – Xichang, LC2 – ZX-9A Zhongxing-9A

14 Jun (0920:00) – Soyuz-2-1A – Baikonur, LC31 PU-6 – Progress MS-06; Radioskaf RS-6; Radioskaf RS-7; TNS-0 n.º 2; Sfera

16 Jun (????:??) – CZ-4B Chang Zheng-4B – Jiuquan, LC43/603 – HXMT; Zhuhai-1A; Zhuhai-1B

17 Jun (1810:00) – Falcon-9 (reused 1st stage B1029) – CE Kennedy, LC-39A – BulgariaSat-1

23 Jun (????:??) – PSLV-C38 – Satish Dawan SHAR, FLP – CartoSat-2E; Blue Diamond; Red Diamond; Greem Diamond; Venta-1; Max Valier; COMPASS-2; InflateSail; LituanicaSAT-2; URSA MAIOR; NUDTSat; Pegasus; UCLSat; VZLUSat-1; Aalto-1

23 Jun (????:??) – 14A15 Soyuz-2.1V/Volga – GIK-1 Plesetsk, LX43/4 – 14F150 n.º 2 (?)

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