Progress MS-20 chega à ISS

A Corporação Roscosmos levou a cabo o lançamento do veículo de carga Progress MS-20 para a estação espacial internacional a 3 de Junho de 2022.

O lançamento do Progress MS-20 (Прогресс МС-20), na missão ISS-81P, teve lugar às 0932:16UTC e foi levado a cabo pelo foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1a (S15000-052 “Donbass”) a partir da Plataforma de Lançamento PU-6 do Complexo de Lançamento LC31 (17P32-6) do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão.

Toas as fases do lançamento decorreram sem problemas e o Progress MS-20 foi colocado na órbita prevista. A acoplagem com a estação espacial internacional teve lugar às 1302:29UTC do mesmo dia.

O Progress MS-20 transporta variada carga num total de 2.517 kg, dos quais cerca de 1.458 kg no compartimento pressurizado e cerca de 599 kg de combustível. O veículo transporta 420 kg de água potável no sistema Rodnik e 40 kg de azoto. Seguem ainda a bordo equipamentos vários incluindo equipamentos para os sistemas de controlo e suporte de vida, kits para experiências, itens sanitários e equipamentos de monitorização médica e sanitária, roupas, alimentos e produtos frescos para a tripulação a bordo da ISS, além dos pequenos CubeSat YuZGU-55 (11) (RadioSkaf RS-16), YuZGU-55 (12) (RadioSkaf RS-17), Tsiolkovsky-Ryazan 1 e Tsiolkovsky-Ryazan 2. Os satélites foram desenvolvidos por estudantes universitários e que serão colocados em órbita no decorrer de actividades extraveículares. Cada satélite tem uma massa de 4,8 kg.

Entre a carga transportada encontram-se diversos equipamentos para o segmento russo da estação espacial internacional cabos que serão utilizados no módulo Nauka, consumíveis para o sistema de suporte de vida, equipamentos de monitorização médica e equipamentos higiénico-sanitários, roupas e itens variados para a tripulação, além de rações alimentares.

Lançamento

Com os preparativos finais para o lançamento a decorrerem sem problemas, bem como a contagem decrescente, o lançamento do Progress MS-20 decorreu sem incidentes.

O final da queima e separação do primeiro estágio (constituído pelos quatro propulsores laterais) teve lugar a T+1m 58s. A separação das duas metades da carenagem de protecção, agora desnecessária, ocorria a T+3m 3s.

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 47s. O terceiro estágio a entra em ignição logo de seguida. A separação da grelha de ligação entre o segundo e o terceiro estágio (esta secção divide-se em três partes após a separação) ocorre a T+4m 57s. O terceiro estágio (Blok-I) coloca o veículo em órbita terrestre com a sua queima a terminar a T+8m 46s e a separação do Progress MS-20 a ter lugar a T+8m 49s.

Para chegar à ISS, o Progress MS-20 realiza várias manobras orbitais para elevar os seus parâmetros e levar a cabo a aproximação final à estação espacial.

Progress MS

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 veículo Progress MS é uma versão modificada do modelo 11F615A60 (11Ф615A60). Para além do 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, esta nova versão do venerável veículo de carga Russo, possuí várias melhorias em relação às versões anteriores, nomeadamente: a substituição do sistema de aproximação e acoplagem Kurs-A pelo sistema digital Kurs-NA; a utilização do Sistema de Telemetria e Comando Unificado em vez do sistema de rádio Chezara Kvan-V e sistema de antena / alimentação de fabrico Ucraniano; um novo compartimento externo que permite a colocação em órbita de pequenos satélites (cada compartimento pode transportar até quatro satélites); melhoria da redundância com a adição de um sistema suplente de motores eléctricos para o mecanismo de acoplagem e de selagem; protecção melhorada contra o impacto de meteoritos e detritos orbitais com a inclusão de painéis adicionais no compartimento de carga; capacidade de ligação com o sistema de comunicações / retransmissão Luch que permite o envio de telemetria e de comandos mesmo fora da linha de visão com as estações e controlo no solo; navegação autónoma GNSS que permite a determinação em tempo real do vector de estado e dos parâmetros dispensando assim a necessidade das estações no solo para a determinação orbital; navegação orbital relativa graças às capacidades de trocas de dados via rádio com a estação espacial; e um novo sistema de rádio digital que permite uma visão de TV melhorada para as operações de acoplagem.

Progress Nº Série NORAD Des. Int. Lançamento Acoplagem Separação Reentrada
MS-12 442 44455 2019-047A 31 / Jul / 19 31 / Jul / 19 29 / Nov / 19 29 / Nov / 19
MS-13 443 44833 2019-085A 6 / Dez / 19 9 / Dez / 19 8 / Jul / 20 8 / Jul / 20
MS-14 448 45595 2020-026A 25 / Abr / 20 25 / Abr / 20 ?? / ?? / 21 30 / Abr / 21
MS-15 444 45937 2020-050A 24 / Jul / 20 24 / Jul / 20 9 / Fev / 21 9 / Fev / 21
MS-16 445 47618 2021-012A 15 / Fev / 21 17 / Fev / 21 26 / Jul / 21 26 / Jul / 21
MS-17 446 48869  2021-057A 29 / Jun / 21 02 / Jul / 21

22 / Out / 21

20 / Out / 21

25 / Nov / 21

25 / Nov / 21
MS-18 447  49379 2021-098A 28 / Out / 21 30 / Out / 21 01 / Jun /22 01 / Jun / 22 
M-UM 303  49499 2021-111A 24 / Nov / 21 26 / Nov / 21 22 / Dez / 21 23 / Dez / 21
MS-19 449  51660 2022-014A 15 / Fev / 22 15 / Fev / 22    
MS-20 450   2022-059A 06 / Jun / 22 06 / Jun / 22    

Tal como os outros tipos de cargueiros Progress, o Progress MS 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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O foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1a

Desde o início que o foguetão Soyuz-2.1a foi projectado para ser um veículo de lançamento tripulado. Porém, os atrasos na sua introdução levaram à criação do foguetão Soyuz-FG para colmatar o fosso entre o foguetão 11A511U Soyuz-U e o 14A14-1A Soyuz-2.1a.

Os foguetes 11A511U Soyuz-U e 11A511U-FG Soyuz-FG usavam sistemas de controle de voo analógicos. Estes sistemas foram incapazes de rolar o lançador para a trajectória correcta após o lançamento. Assim, estes veículos eram literalmente apontados na plataforma de lançamento para o seu azimute de voo correcto, de modo que tudo o que o foguetão tinha que fazer depois da descolagem era simplesmente inclinar-se para a trajectória adequada.

Como tal, o sistema de abortamento de lançamento da nave Soyuz MS foi projectado para que, se detectasse uma alteração na orientação do foguetão, accionasse o sistema de abortagem para resgatar a cápsula tripulada. Mas o Soyuz-2.1a usa sistemas digitais de controle de voo e executa uma rotação para se alinhar ao azimute de lançamento correto após abandonar a plataforma, criando assim uma desconexão entre o lançador Soyuz-2.1a e as cápsulas Soyuz MS.

Para resolver a situação, a Roscosmos desenvolveu um patch de software que foi testado durante a missão Soyuz MS-14 não tripulada. Essencialmente, este patch diz aos computadores de voo da cápsula que uma rotação após abandonar a plataforma de lançamento está “Ok” e a cápsula não acciona o programa de emergência quando o programa de rotação começa. Esta missão também testou em voo um novo sistema de navegação e um sistema de controle de descida renovado. Estes novos sistemas serão padrão no próximo veículo de carga Soyuz GVK que será lançado em 2022.

O 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. A versão Soyuz-2.1a foi desenhada para missões tripuladas, substituindo o lançador 11A511U-FG Soyuz-FG.

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 propelentes; 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.

Lançamento Data Hora (UTC) Veículo Local Lançamento Carga
2021-011 15 / Fev / 21 04:45:05,310 V15000-041 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-16
2021-029 09 / Abr / 21 07:42:40,496 Kh15000-046 Baikonur

LC31 PU-6

Soyuz MS-18
2021-057 29 / Jun / 21 23:27:20,324 V15000-043 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-17
2021-089 05 / Out / 21 08:05:02,442 Kh15000-047 Baikonur

LC31 PU-6

Soyuz MS-19
2021-098 28 / Out / 21 00:00:32,525 S15000-049 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-18
2021-119 08 / Dez / 21 07:38:15,584 S15000-053 Baikonur

LC31 PU-6

Soyuz MS-20
2022-014 15 / Fev / 22 04:25:39,528 S15000-056 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-19
2022-028 18 / Mar / 22 15:55:18,451 S15000-050 Baikonur

LC31 PU-6

Soyuz MS-21
2022-054 19 / Mai / 22 08:03:32,331 78021117 (?) GIK-1 Plesetsk

LC43 PU-3

Cosmos 2556
2022-059 03 / Jun / 22 09:32:16 S15000-052 “Donbass” Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-20

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.

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 utilizado para propulsionar as bombas do motor é então direccionado para a câmara de combustão onde é queimado com restante propelente em vez de ser descartado. Esta melhoria no motor aumenta o desempenho do sistema e, como consequência, aumenta a capacidade de carga do lançador em 950 kg. Um propelente 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.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6226

– Lançamento orbital Rússia: 3302 (53,04%)

– Lançamento orbital desde Baikonur: 1524 (24,48 – 46,11%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6227 – 05 Jun (0244:??) – Jiuquan, LC45/91 – Chang Zheng-2F/G (Y14) – Shenzhou-14

6228 – 08 Jun (2103:??) – Cabo Canaveral SFS, SLC-40 – Falcon 9-157 (B1062.7) – Nilesat-301

6229 – 10 Jun (1422:??) – CE Kennedy, LC39A – Falcon 9-158 (B1067.5) – Dragon v2 SpX-25 (CRS-25), BeaverCube, CLICK-A, D3, JAGSAT-1, CapSat-1

6230 – 13 Jun (????:??) – Onenui (Máhia), LC-1A – Electron/Photon (F27 ‘CAPSTONE’) – CAPSTONE, Lunar Photon

6213 – 15 Jun (0900:??) – Naro, LC-2 – Nuri – NEXTSat-2, ??



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