Rússia lança satélite meteorológico no 1.500.º lançamento orbital desde Baikonur

A Roscosmos colocou em órbita o terceiro satélite meteorológico da série Elektro-L.

O lançamento do Elektro-L nº 3 teve lugar às 1203:01,980UTC do dia 24 de Dezembro de 2019 e foi levado a cabo pelo foguetão 8K82KM Proton-M/DM-03(1.1) (4921564069 93566/3L) a partir da Plataforma de Lançamento PU-24 do Complexo de Lançamento LC81 do Cosmódromo de Baikonur.

Este foi o 1.500.º orbital realizado em Baikonur desde 4 de Outubro de 1957, data na qual foi colocado em órbita o primeiro satélite artificial da Terra.

Os satélites Elektro-L

Os satélites da série Elektro-L (Электро-Л) representam a segunda geração de satélites meteorológicos geostacionários construídos e operados pela Rússia. O desenho do satélite tem uma composição modular e consiste num Módulo de Serviço e um Módulo de Instrumentação, o módulo universal Navigator desenvolvido pela NPO Lavochkin para ser utilizado como núcleo em vários satélites, tais como a série de observatórios orbitais Spektr.

Com uma massa no lançamento de 2.094 kg, a massa operacional em órbita do Elektro-L nº 3 (nº 1522) é de 1.589 kg, tendo um tempo útil efectivo de vida de 10 anos.

O Elektro-L foi desenhado como um veículo com elevada compatibilidade operacional. Completamente montado e testado nas instalações do fabricante NPO Lavochkin, o satélite é entregue no local de lançamento já virtualmente pronto para o lançamento. Esta tecnologia permite assim uma poupança nos custos dos trabalhos de preparação para o lançamento.

O seguinte quadro mostra algumas características importantes da carga operacional a bordo dos Elektro-L.

Instrumentação meteorológica MSU-GS (Sistema de observação multiespectral)

  • Condições de funcionamento: Elevação solar 10.º – 90.°, albedo 0,07 – 0,9, contraste do objecto 0,2-0,7
  • Largura angular da zona de observação: 20.° X 20.°
  • Bandas espectrais observadas: 10, variando de 0,5 a 12,5 mm (ver bandas de observação em baixo)
Banda # Comprimentos de onda (mm) Rácio sinal / ruído ou resolução bolométrica Utilização
1,2 0,5 – 0,65; 0,65 – 0,8 >10 Observação de nuvens, observação de nuvens para a determinação da direcção, observações dos aerossóis
3 0,8 – 0,9 >7 Observação de nuvens de pequenas dimensões
4 3,5 – 4,01 <0,35° K Detecção de nuvens baixas, temperaturas oceânicas nocturnas e do solo
5 5,7 – 7,0 <0,75°K Observação do vapor de água, determinação de ventos, Nuvens semi-transparentes
6,7 7,5 – 8,5; 8,2 – 9,2 <0,28°K Observação das camadas de nuvens semi-transparentes
8 9,2 – 10,2 <1,5°K Monitorização da concentração de Ozono na baixa estratosfera
9,10 10,2 – 11,2;11,2 – 12,5 <0,3°K Determinação das temperaturas do oceano e do solo, quantidade de precipitação sobre os oceanos

Resolução por pixel no nadir: canais 1-3 (luz visível) não mais do que 1 km/pix; canais 4-10 (luz IV) não mais do que 4 km/pix.

  • Pixéis por linha de varredura para 0.5-0.8 mkm bandas: 12 576
  • Pixéis por linha de varredura para 3.5-12.5 mkm bandas: 3 144
  • Varreduras numa frame: 34
  • Limites de medição de temperaturas, K: 220 – 340
  • Tempo para obter uma varredura, a 0.5-0.8 mkm: <= 15 minutos
  • Tempo para obter uma varredura, a 3.5-12.8 mkm: <= 2 minutos
  • Nível de bit para emissão de informação total, kbit/s: 3150 – 4000
  • Modo de funcionamento: tipo sessão, com uma sessão em 30 minutos em standard uma vez em 15 minutos em modo de emergência
  • Tempo de activação: 5 minutos
  • Método de observação: espelho em passos discretos
  • Consumo de energia, W: <= 200
  • Dimensões do instrumento, mm: 875 х 520 х 450

·         Massa do instrumento, kg: <= 88

Instrumentação do tempo espacial GGAK-E (Sistema de Sondagem do Ambiente Espacial) fornece as seguintes medições:

·         Constante Integral Solar em energia de 0.2 – 100.0 mkm

  • Espectro Diferencial de Energia de electrões e protões nos níveis de energia 0.05 – 20.0 kEv
  • Densidade do fluxo de electrões nos níveis de energia: 0.03, 0.1-0.7, 2.0-4.0, 6.0; > 6.0 MEv
  • Densidade do fluxo de protões nos níveis de energia: 0.5, 3.0-10.0, 30.0, 50.0, 100.0, 300.0; >300.0, >600.0 MEv
  • Intensidade da radiação dos raios-x solares nos níveis de energia 3.0-10.0 kEv
  • Intensidade da radiação solar UV nas linhas de ressonância HL-alfa (121.6 nm)

·         Magnetometria em eixos triplo ortogonais (até 300.0 nT)

Instrumentação de informação BSSD é um sistema de processamento de dados a bordo com as seguintes funções:

·         Acumulação de dados de MSU-GS

  • Acumulação de dados de GGAK-E
  • Acumulação de informação operacional vinda dos sistemas do satélite
  • Armazenamento de dados

·         Repetição e transformação dos dados para transmissão através da ligação de rádio

Comunicação rádio Fornece as seguintes funções:

·         Transmissão de informação de imagens em 7.5 GHz a 15.26 Mbit/s (modulação de fases de banda única)

  • Transmissão das leituras do ambiente espacial em 1.7 GHz a 2500 bit/s
  • Recepção de informação meteorológica a partir de plataforma autónomas na superfície em 401-403 MHz, a partir de satélites em órbitas baixas a 470 MHz, e suas transmissões a 1.7 GHz em forma de fase modulada.
  • Retransmissão de dados processados de hidrometeorologia e ambiente espacial (em mensagens HRIT, LRIT em recepção 8.2 GHz / 1.7 GHz transmissão; em 15.36 Mbit/s sobre 8.2 GHz recepção / 7.5 GHz transmissão)
  • Sinais de socorro SARSAT (406 MHz recepção, 1.54 GHz transmissão)
  • Recepção e transmissão a 8.2 e 7.5 GHz são transportados através de antenas de alto ganho orientáveis.

Os satélites Elektro-L têm três objectivos principais, isto é a obtenção de imagens multi-espectrais de nuvens e do solo em todo o disco de observação da Terra, a obtenção de dados da atmosfera heliogeofísica na altitude em que se encontra o satélite e a implementação de funções de telecomunicação, troca de dados hidrometeorológicos e heliogeofísicos e transmissão de informação enviada a partir de plataformas de recolha no solo.

Elektro-L2 16Com os dados pretende-se fornecer ao Serviço Federal Russo de Monitorização Hidrometeorológica e Ambiental bem como a outros serviços operacionais, informação hidrometeorológica para: a) análise sinóptica de previsão meteorológica numa escala global (natureza e parâmetros das formações nebulosas, secções de frentes nebulosas, especialmente a circulação de massas de ar, e eventos meteorológicos extremos); b) análise das alterações espaciais e temporais dos cobertos de neve e abastecimentos de água para prever o crescimento de culturas agrícolas; c) análise e previsão das condições para a aviação (altitude do topo de nuvens, velocidade do vento e sua direcção em três níveis atmosféricos, correntes de ar, área de turbulência, desenvolvimento de zonas de convecção activa na atmosfera); d) análise e previsão da situação heliogeofísica, estado da ionosfera e do campo magnético terrestre); e) monitorização do clima e alterações globais. O satélite será também utilizado para o controlo de situações de emergência (observação e áreas de emergência de forma a determinar o impacto dos desastres naturais, acidentes, desastres e planeamento da sua eliminação, além do controlo e consequências dos fogos florestais).

O Elektro-L irá ainda auxiliar no controlo e protecção ambiental (controlo ambiental em áreas industriais e identificação de zonas de poluição nas zonas cobertas de neve).

Elektro-L2 18

Veículo Desig. Int. NORAD Data de Lançamento Hora (UTC) Veículo lançador Local de Lançamento
Elektro-L nº 1 2011-001A 37344 20 / Jan / 11 12:29:01.712 Zenit-2SB80/Fregat-SB

(70161403/1*2001)

Baikonur

LC45 PU-1

Elektro-L nº 2 2015-074A 41105 11 / Dez / 15 13:45:32.036 Zenit-2SB/Fregat-SB (70102402/2004) Baikonur

LC45 PU-1

Elektro-L nº 3 2019-094A 24 / Dez / 19 12:03:02 8K82KM Proton-M/DM-03 (4921564069 93566/3L) Baikonur

LC81 PU-24

Elektro-L nº 4 2021 8K82KM Proton-M/DM-03 Baikonur
Elektro-L nº 5 2022 8K82KM Proton-M/DM-03 Baikonur

Lançamento

O lançamento do Elektro-L nº 3 seguiu os procedimentos usuais para o lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/DM-03 com o veículo a ser transportado para a Plataforma de Lançamento PU-39 a 21 de Dezembro de 2019.

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. 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/DM-03 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+2m 3,8s. 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 35,7s, 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 49,1s.

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 45,2s. O processo de separação entre o terceiro estágio e o estágio DM-03 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 DM-03. 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 DM-03 não executasse a sua primeira queima tal como previsto.

Imediatamente após a separação entre o terceiro estágio e o estágio DM-03, são accionados os motores de estabilização do estágio superior para eliminar a velocidade angular resultante da separação e proporcionar ao DM-03 a orientação e estabilidade ao longo da trajectória sub-orbital onde se encontra antes da sua primeira ignição.

O estágio superior DM-03 realizaria três queimas antes da separação do Elektro-L nº 3. A primeira queima tem lugar a T+15m 45s e coloca o conjunto numa órbita com um perigeu a 175,5 km e apogeu a 208,8 km. A segunda queima tem lugar a T+1h 15m 59s, com o conjunto a ficar colocado numa órbita com um perigeu a 251,8 km e apogeu a 35.487,4 km. A terceira e última queima tem lugar a T+6h 25m 29s, com o conjunto a ficar colocado na órbita geossíncrona a uma altitude de 35.405,5 km.

A separação do Elektro-L nº 3 ocorre a T+6h 37m.

O foguetão 8K82KM Proton-M/DM-03

Tal como o 8K82K Proton-K (Протон-K), o 8K82KM Proton-M (Прото́н-M) é um lançador a três estágios podendo ser equipado com um estágio superior Briz-M 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/DM-03 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.

O estágio superior 11S861-03 Blok DM-03 (Блок ДМ-03) foi desenvolvido com o objectivo de aumentar a performance do foguetão Zenit-3 lançado pela Sea Launch e Land Launch. Em comparação com as versões anteriores, o Blok DM-03 possui tanques de propolente com uma capacidade 25% superior. O estágio está equipado com um motor RD-58M (11D58M) que consome RP-1 e oxigénio líquido. No total foram construídos cinco estágios deste tipo que deverão ser todos utilizados juntamente com o foguetão 8K82KM Proton-M. Posteriormente será introduzida uma nova versão deste estágio superior utilizando o motor 11D58MF.

O primeiro lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/DM-03 teve lugar a 5 de Dezembro de 2010 (1025:18,992UTC) quando o veículo 53537 utilizando o estágio Blok DM-03 (1L) tentou colocou em órbita três satélites de navegação Uragan-M a partir do Cosmódromo de Baikonur (LC81 PU-24). Os satélites não seriam colocados em órbita devido a problemas técnicos registados neste voo inaugural do Blok DM-03.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5905

– Lançamento orbital Rússia: 3255 (55,12%)

– Lançamento orbital desde Baikonur: 1500 (25,40% – 46,08%)

Os quadro seguinte mostra os lançamentos previstos e realizados em 2019 por polígono de lançamento.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

5906 – 26 Dez (2312:XX) – 14A05 Rokot/Briz-KM – GIK-1 Plesetsk, LC133/3 – Gonets-M №24, Gonets-M №25, Gonets-M №26, Blits-M

5907 – 27 Dez (1400:XX) – CZ-5 Chang Zheng-5 (Y5) – Wenchang, LC101 – SJ-20 Shijian-20

5908 – 03 Jan (0345:XX) – Falcon 9-079 – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – Starlink v1.0 F2 (x60)

5909 – 05 Jan (XXXX:XX) – KZ-1A Kuaizhou-1A (Y6) – Jiuquan – Xingyun-2 01, Xingyun-2 02

5910 – 15 Jan (0253:00) – CZ-2D Chang Zhen-2D – Taiyuan, LC9 – Jilin-1 Kuanfu-01, Sophie (ÑuSat-7), Marie (ÑuSat-8)

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