Progress M-25M lançado por um foguetão Soyuz-2.1A



ProgressM-25M 000169A Agência Espacial Russa Roscosmos levou a cabo o lançamento do veículo de carga 11F615A60 n.º 424 (11Ф615А60 n.º 424) que recebeu a designação Progress M-25M  (Прогресс М-25М). O lançamento teve lugar às 0709:43,285UTC do dia 29 de Outubro de 2014 e foi levado a cabo pelo foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1A (G15000-021) a partir da Plataforma de Lançamento PU-6 do Complexo de Lançamento LC31 (17P32-6) do Cosmódromo de Baikonur. A acoplagem com a estação espacial internacional tem lugar às 1309:19UTC.

Diferentemente dos lançamentos anteriores, este viu a separação da carenagem de protecção a ter lugar ao mesmo tempo que ocorre a separação do terceiro estágio em virtude da utilização do foguetão Soyuz-2.1A. A separação da carenagem ocorre 2 minutos e 16 segundos mais tarde, separando-se a T+4m 57s. Logo de seguida a secção que liga o segundo ao terceiro estágio secciona-se em três parte e separa-se do terceiro estágio. Em resultado destas alterações, os restos da carenagem e da secção de ligação acabam por impactar na mesma zona de impacto a 1.576 km de Baikonur.

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Lançamento

Com os preparativos finais para o lançamento a decorrerem sem problemas, bem como a contagem decrescente, o lançamento do Progress M-25M decorreu sem incidentes. O final da queima e separação do primeiro estágio (constituído pelos quatro propulsores laterais) teve lugar a T+1m 57s. O final da queima do estágio central (Blok-A) ocorria a T+4m 37s, com a separação entre o segundo e o terceiro estágio a ter lugar a T+4m 48s, e com o terceiro estágio a entrar em ignição.  A separação das duas metades da carenagem de protecção, agora desnecessária, ocorria a T+4m 57s. Nesta altura ocorre também a separação da secção de ligação entre o segundo e o terceiro estágio (esta secção divide-se em três partes após a separação). O terceiro estágio (Blok-I) irá colocar o veículo em órbita terrestre com a sua queima a terminar a T+8m 45s e a separação do Progress M-25M a ter lugar a T+8m 49s (0718:32UTC) .

Carga a bordo do Progress M-25M

Com uma massa de 7.290 kg no lançamento, o Progress M-25M transporta 2.350 kg de carga a bordo. Desta carga, 880 kg corresponde a combustível no sistema de propulsão; 600 kg a combustível no sistema de reabastacimento; 48 kg corresponde a ar e oxigénio para a ISS; 420 kg corresponde a água no sistema de reabastecimento Rodnik; e 1.283 kg à restante carga a ser transportada para os diversos sistemas, módulos e componentes da ISS (incluindo norte-americanos e europeus).

Progress M-25M

Ao abandonar o seu programa lunar tripulado a União Soviética prosseguiu o seu programa espacial ao colocar sucessivamente em órbita terrestre uma série de estações espaciais tripuladas nas quais os cosmonautas soviéticos e posteriormente russos estabeleceram recordes de permanência no espaço. Começando inicialmente com estadias de curtas semanas e passando posteriormente para longos meses, os cosmonautas soviéticos eram abastecidos no início pelas tripulações que os visitavam em órbita, mas desde cedo, e começando com a Salyut-6, a União Soviética iniciou a utilização dos veículos espaciais de carga Progress. Os Progress representaram um grande avanço nas longas permanências em órbita, pois permitiam transportar para as estações espaciais víveres, instrumentação, água, combustível, etc. Os cargueiros são também utilizados para elevar as órbitas das estações, para descartar o lixo produzido a bordo dos postos orbitais e para a realização de diversas experiências científicas.

Ao longo de 30 anos foram colocados em órbitas dezenas de veículos deste tipo que são baseados no mesmo modelo das cápsulas tripuladas Soyuz e que têm vindo a sofrer alterações e melhorias desde então.

O cargueiro 11F615A60 n.º 424 foi o 145º cargueiro russo a ser lançado. Destes, 43 foram do tipo Progress (incluindo o cargueiro Cosmos 1669), 68 do tipo Progress M (incluindo o Progress M-SO1), 11 do tipo Progress M1 e 25 do tipo Progress M-M. Os Progress 1 a 12 serviram a estação orbital Salyut-6; os Progress 13 a 24 e o Cosmos 1669 serviram a estação orbital Salyut-7; os Progress 25 a 42, Progress M a M-43 e Progress M1-1, M1-2 e M1-5 serviram a estação orbital Mir. O cargueiro Progress M-SO1 também foi utilizado para transportar carga para a ISS ao mesmo tempo que servia para adicionar o módulo Pirs.

O veículo Progress M-M é uma versão modificada do modelo 11F615A55 (11Ф615A55) com um novo computador TsVM-101 no lugar do velho computador Árgon-16 e com um novo sistema compacto digital de telemetria MBITS no lugar do velho sistema de telemetria analógico. Estas alterações permitem um sistema de controlo mais rápido e eficiente, ao mesmo tempo que permitem uma redução de 75 kg na massa total do sistema de aviónicos. A estrutura do novo sistema de controlo, a arquitectura do software utilizado e das suas capacidades, bom como a sua natureza modular, permite um ajustamento mais fácil a novos sensores.

Tal como os outros tipos de cargueiros, o Progress M-M é constituído por três módulos: Módulo de Carga (Грузовой отсек) – GO “Gruzovoi Otsek” com um comprimento de 3,0 metros, um diâmetro de 2,3 metros e um peso de 2.520 kg, está equipado com um sistema de acoplagem e com duas antenas tipo Kurs; Módulo de Reabastecimento (Отсек компонентов дозаправки) – OKD “Otsek Komponentov Dozapravki” com um comprimento de 2,2 metros, um diâmetro de 2,2 metros e um peso de 1.980 kg, sendo destinado ao transporte de combustível para as estações espaciais; Módulo de Serviço (Приборно-агрегатный отсек) – PAO “Priborno-Agregatniy Otsek“ com um comprimento de 2,3 metros, um diâmetro de 2,1 metros e um peso de 2.950 kg, contém os motores do veículo tanto para propulsão como para manobras orbitais. 
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Esta alteração aconteceu devido ao facto que, tal como aconteceu com os foguetões 8K82K Proton-K, os sistemas de controlo analógicos utilizados nos foguetões 11A511U Soyuz-U e 11A511U-FG Soyuz-FG são fabricados na Ucrânia. Como a agência espacial russa Roscosmos e o Ministério da Defesa Russo não querem depender de um fabricante estrangeiro, torna-se necessário proceder a esta alteração nos lançadores pois os novos sistemas de controlo e telemetria são fabricados na Rússia.

O foguetão 14A14 Soyuz-2

Soyuz-2O foguetão 14A14 Soyuz-2 representa a mais recente evolução do épico míssil balístico intercontinental R-7 desenvolvido por Sergei Korolev nos anos 50 do século passado. O novo lançador apresenta motores melhorados, modernos sistemas aviónicos digitais e uma reduzida participação de componentes de fabrico não russo.

O lançador é também conhecido pela designação Soyuz-ST (quando lançado desde o CSG Kourou) e foi especialmente desenhado para uma utilização comercial aumentando a sua performance geral apesar de o desenho básico do veículo permanecer o mesmo. As alterações foram realizadas ao nível de uma melhoria da performance dos motores do primeiro e do segundo estágio com novos injectores e alteração da mistura dos propolentes; aumento na performance do terceiro estágio; introdução de um novo sistema de controlo permitindo uma alteração do plano orbital já durante o voo ; introdução de um novo sistema de telemetria digital para a monitorização do lançador e a introdução de uma nova ogiva de protecção de carga com um diâmetro de 3,6 metros.

O foguetão 14A14 Soyuz-2 pode ser equipado com um quarto estágio, nomeadamente o estágio Fregat, utilizando as carenagens de protecção do tipo ST e SF.
 
Este lançador é capaz de colocar uma carga de 7.800 kg numa órbita terrestre a 240 km de altitude com uma inclinação de 51,80º. No lançamento desenvolve uma força de 4.144.700 kN. A sua massa total é de 310.000 kg, o seu diâmetro no estágio principal é de 2,95 metros e o seu comprimento total é de 43,40 metros.

O primeiro estágio do 14A14 Soyuz-2 é composto pelos quatro propulsores laterais (Blok B, V, G e D) com uma massa bruta de 44.400 kg, tendo uma massa de 3.810 kg sem combustível. Cada propulsor tem um motor RD-107A (14D22) que desenvolve uma força de 1.021.097 kN (vácuo), com um Ies 310 s e um Tq de 120 s. Têm um comprimento de 19,60 metros, um diâmetro de 2,69 metros e consomem LOX e querosene.

O segundo estágio (Blok-A) tem um comprimento de 27,80 metros, um diâmetro de 2,95 metros, um peso bruto de 105400 kg e um peso sem combustível de 6.975 kg. Está equipado com um motor RD-108A que no lançamento desenvolve 999.601 kgf (vácuo), com um Ies de 311 s e um Tq de 286 s. Consome LOX e querosene.

O terceiro estágio (Blok-I) tem um comprimento de 6,74 metros, um diâmetro de 2,66 metros, um peso bruto de 25.200 kg e um peso sem combustível de 2.355 kg. Está equipado com um motor RD-0110 que no lançamento desenvolve 294.000 kgf (vácuo), com um Ies de 359 s e um Tq de 300 s. Consome LOX e querosene.

As modificações introduzidas no novo lançador foram sendo testadas em duas versões do mesmo veículo o 14A14-1A Soyuz-2-1A e o 14A14-1B Soyuz-2-1B. Este último veículo é um lançador a três estágios no qual o motor RD-0124 é já empregado no último estágio.

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Com dimensões semelhantes ao motor RD-0110 utilizado nas versões anteriores dos lançadores Soyuz, o motor RD-0124 apresenta como principal diferença a introdução de um sistema de ciclo fechado no qual o gás do oxidante que é utilizado para propulsionar as bombas do motor é então direccionado para a câmara de combustão onde é queimado com restante propolente em vez de ser descartado. Esta melhoria no motor aumenta a performance do sistema e, como consequência, aumenta a capacidade de carga do lançador em 950 kg. Um propolente especial de ignição é utilizado para activar a combustão do motor e são utilizados dispositivos pirotécnicos para controlar o funcionamento do motor. Cada uma das quatro câmaras de combustão pode ser movimentada ao longo de eixos para manobrar o veículo.

Em 1996 tiveram início os testes do motor RD-0124 e foram finalizados em Fevereiro de 2004 nas instalações da Khimavtomatika em Voronezh. Nesta altura previa-se que a produção em série do novo motor teria início em 2005. A 27 de Dezembro de 2005 teve lugar outro teste do motor, abrindo caminho para os ensaios em grupo de todo o terceiro estágio do lançador 14A14-B Soyuz-2-1B nas instalações da NIIKhimMash em Sergiev Posad.

No início de 2005 a Arianespace anunciava que a primeira missão de teste do foguetão 14A14-1B Soyuz-2-1B teria lugar desde o Cosmódromo GIK-5 Baikonur para colocar em órbita o satélite astronómico CoRoT. Este lançamento dependeria dos resultados de novos ensaios do motor RD-0124 que tiveram lugar em Março e Abril de 2006. Um último teste teve lugar a 20 de Outubro de 2006 e o satélite CoRoT acabaria por ser lançado a 21 de Dezembro desse ano.

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 Preparação e lançamento

Tanto os componentes do foguetão lançador como o veículo de carga, são transportados para o Cosmódromo de Baikonur via caminhos-de-ferro até à estação de Tyura-Tam. Aqui, e por se encontrar em território do Cazaquistão, são executados os devidos procedimentos alfandegários com a respectiva vistoria dos vagões. Depois das necessárias verificações alfandegárias, os comboios são transferidos para a rede de caminho-de-ferro do Cosmódromo de Baikonur e transportado para as instalações do edifício de integração e montagem da Área 112 (para o caso do foguetão lançador quando lançado desde o Complexo de Lançamento LC1 ‘17P32-5’) ou para a Área 31 (MIK-40 para o caso do foguetão lançador quando lançado desde o Complexo de Lançamento LC31 ‘17P32-6’) e para a Área 254 (para o caso dos veículos de carga ou tripulados) onde são preparados para o lançamento. Após a chegada ao cosmódromo do Progress M-25M a 30 de Maio de 2014, foram realizados os testes integrados e autónomos do veículo, além de se proceder à inspecção dos sistemas de rádio. Mais tarde, o Progress M-25M seria submetido a testes no interior da câmara de vácuo 17T523M. Os diferentes componentes do foguetão lançador chegavam a Baikonur no dia 30 de Julho.

Terminados os testes para a verificação de fugas, e assim atestando-se a integridade da estrutura do veículo, este foi preparado para ser abastecido e a 16 de Outubro teve lugar uma reunião da Comissão de Gestão Técnica que decidiu proceder com o abastecimento do Progress M-25M que foi transportado para a estação de abastecimento no dia seguinte. Os propolentes e os gases de pressurização abastecidos seriam utilizados para as manobras orbitais e para as manobras de aproximação e acoplagem com a ISS. No dia 19 de Outubro, e já devidamente abastecido, o veículo era transportado de volta para as instalações de integração e testes MIK-254 para as operações de processamento finais. A 22 de Outubro o veículo era acoplado ao compartimento de transferência 11S517A2. Este compartimento é um bloco cilíndrico que permite a união entre a carga a ser colocada em órbita e o último estágio do foguetão lançador, neste caso o Blok-I, bem como serve de suporte para as duas metades da carenagem de protecção da carga. No dia 23 de Outubro era levada a cabo uma inspecção por parte dos especialistas da Corporação RKK Energia ‘Sergei Korolev’, sendo depois colocado no interior da carenagem de protecção, constituindo assim o Módulo Orbital que no dia 24 de Outubro seria transportado para o edifício de integração e montagem do lançador MIK-40. As operações de integração seriam levadas a cabo nos dias 25 e 26 de Outubro.

No dia 26 de Outubro teria lugar uma reunião da Comissão de Gestão Técnica e da Comissão Governamental que avaliara, os preparativos para o lançamento. No final dessa reunião foi tomada a decisão de se proceder ao transporte do lançador e da sua carga para a plataforma de lançamento. O transporte do foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1A (G15000-021) com o veículo de carga 11F615A60 n.º 424 para a Plataforma de Lançamento PU-6 do Complexo de Lançamento LC31 (17P32-6) teria lugar às primeiras horas de 27 de Outubro, iniciando-se as operações de preparação final para o lançamento. Como é tradição, o comboio abandonou as instalações do MIK da Área 31 às 0100UTC, a hora em que o foguetão de Yuri Gagarin começou a ser transportada para a plataforma de lançamento.

Com os preparativos finais e a contagem decrescente a decorrerem sem problemas, o lançamento do veículo de carga Progress M-25M teria lugar às 0709:42UTC do dia 29 de Outubro.  O esquema mostra as diferentes fases do lançamento.

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Segundo dados do Centro de Controlo de Korolev, TsUP (Tsentr Upravlenyia Poletom), o Progress M-24M ficava colocado numa órbita inicial com um perigeu a 193,00 km, apogeu a 240,00 km, inclinação orbital de 51,67º e período orbital de 88,53 minutos. Nesta altura os parâmetros orbitais da ISS eram: perigeu a 412,57 km, apogeu a 430,11 km, inclinação orbital de 51,63º e período orbital de 92,80 minutos.

Logo após entrar em órbita terrestre, dá-se a abertura dos dois painéis solares bem como dos dispositivos de comunicações e da instrumentação necessária para as manobras de aproximação e acoplagem com a ISS.

O Progress M-25M iniciava então uma perseguição à estação espacial internacional, realizando uma série de manobras orbitais para aproximar a sua órbita à órbita da ISS. A primeira manobra orbital tem lugar durante a 1ª órbita às 0752:16UTC com os motores do veículo a serem accionados durante 53,0 segundos e proporcionando uma alteração de velocidade de 20,90 m/s. Após esta manobra o veículo ficou colocado numa órbita com um perigeu a 217,5km, apogeu a 264,9 km, inclinação orbital de 51,65º e período orbital de 89,24 minutos. A segunda manobra orbital tem lugar na 2ª órbita às 0827:15UTC com os motores do veículo a serem accionados durante 49,4 segundos e proporcionando uma alteração de velocidade 19,57 m/s. Após esta manobra o Progress M-25M ficou colocado numa órbita com um perigeu a 264,3 km, apogeu a 287,7 km, inclinação orbital de 51,67º e período orbital de 89,92 minutos. Estas duas manobras formam uma órbita de faseamento para posterior encontro com a ISS.

Após a realização da segunda correcção orbital, o computador de bordo TsVM-101 recebe os novos parâmetros orbitais enviados pelo Centro de Controlo de Voo TsUP. O computador realiza então as correcções que devem ser implementadas.

A 3ª manobra orbital tem lugar às 0912:53UTC. Desta vez os motores do veículo são accionados durante 18,4 segundos e proporcionaram um impulso de 7,00 m/s. Após esta manobra o veículo de carga ficou colocado numa órbita com um perigeu a 284,3 km, apogeu a 298,2 km, inclinação orbital de 51,67º e período orbital de 90,16 minutos. A 4ª manobra orbital tem lugar às 0942:53UTC, com os motores do veículo a serem accionados durante 18,4 segundos e proporcionaram um impulso de 7,00 m/s. Após esta manobra o veículo de carga ficou colocado numa órbita com um perigeu a 291,5 km, apogeu a 320,6 km, inclinação orbital de 51,64º e período orbital de 90,41 minutos.

A acoplagem com a estação espacial internacional tem lugar às 1309:19UTC com o módulo Pirs.

Dados Estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5403

– Lançamento orbital com sucesso: 5055

– Lançamento orbital Rússia: 3145

– Lançamento orbital Rússia com sucesso: 2992

– Lançamento orbital desde Baikonur: 1431

– Lançamento orbital desde Baikonur com sucesso: 1347

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 – 16 (1) / 22 / 24

Plesetsk – 5 / 11 / 9

Dombarovskiy – 1 / 2 / 37

Cabo Canaveral AFS – 14 / 17 / 27

Wallops Island MARS – 3 / 3 / 92

Vandenberg AFB – 3 / 6 / 2

Jiuquan – 5 / 7* / 7

Xichang – 1 / 3 / 1

Taiyuan – 3/ 5* / 5

Tanegashima – 3 / 4 / 14

Kourou – 9 / 11 / 17

Satish Dawan, SHAR – 4 / 4 / 8

Odyssey – 1 / 1 / 1

Palmachim – 1 / 1 / 1

* Valores não precisos

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 31,3% foram realizados pela Rússia; 28,4% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 13,4% pela China; 13,4% pela Arianespace; 4,5% pelo Japão, 6,0 % pela Índia, 1,5% por Israel e 1,5% pela Sea Launch.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

29 Out (1721:00) – Atlas-V/401 – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – GPS-IIF SV-8

30 Out (????:??) – 14A14-1A Soyuz-2-1a/Fregat-M (174/1026) – GIK-1 Plesetsk, LC43/4 – Meridian-14L

22 Nov (2225:00) – 14A14-1B Soyuz-2-1B/Fregat-M – GIK-1 Plesetsk, LC43/4 – GLONASS-K1 n.º 12L

23 Nov (2059:00) – 11A511U-FG Soyuz-FG (051) – Baikonur, LC1 PU-5 – Soyuz TMA-15M (Союз ТМА-15М)

27 Nov (2124:33) – 8K82KM Proton-M/Briz-M (93549/99552) – Baikonur, LC200 PU-39 – Astra-2G

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