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Zenit (familia de cohetes)

Zenit ( ucranio : Зеніт , ruso : Зени́т ; que significa Zenith ) es una familia de vehículos de lanzamiento espacial diseñados por la Oficina de Diseño Yuzhnoye en Dnipro , Ucrania , que entonces formaba parte de la Unión Soviética . Zenit se construyó originalmente en la década de 1980 con dos propósitos: como propulsor líquido para el cohete Energia y, equipado con una segunda etapa, como lanzador independiente de peso medio con una carga útil superior a las 7 toneladas de la Soyuz pero más pequeña. que las 20 toneladas de carga útil del Proton . La última familia de cohetes desarrollada en la URSS, el Zenit, estaba pensada como un eventual reemplazo de las antiguas familias Soyuz y Proton, y emplearía propulsores que eran más seguros y menos tóxicos que la mezcla de tetróxido de nitrógeno/UDMH del Proton. Se planeó que Zenit se hiciera cargo de los lanzamientos de naves espaciales tripuladas desde Soyuz, pero estos planes fueron abandonados después de la disolución de la Unión Soviética en 1991.

Zenit-3SL fue lanzado desde la plataforma de lanzamiento flotante del consorcio Sea Launch en el Océano Pacífico y Zenit-2 se lanza desde el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán . Los motores RD-171M de la primera y segunda etapa del Zenit, así como la etapa superior del cohete Zenit-3SL, son suministrados por Rusia. Se utilizó un cohete Zenit-3SLB mejorado para lanzamientos comerciales desde el cosmódromo de Baikonur a partir de abril de 2008, comercializado como Land Launch . [2]

Zenit-3SL ha sido lanzado 36 veces con 32 éxitos, un éxito parcial y tres fracasos. El primer fracaso, el lanzamiento de un satélite de comunicaciones construido por Hughes y propiedad de ICO Global Communications , ocurrió durante el segundo lanzamiento comercial el 12 de marzo de 2000, y se atribuyó a un error de software que no logró cerrar una válvula en la segunda etapa del cohete. El segundo fallo se produjo el 30 de enero de 2007, cuando el cohete explotó en la plataforma de lanzamiento Odyssey , segundos después del encendido del motor. El satélite de comunicaciones NSS-8 que se encontraba a bordo quedó destruido. [3]

El 24 de septiembre de 2011, Zenit-3SL se lanzó con éxito desde la plataforma de lanzamiento Odyssey en el marco de un proyecto renovado Sea Launch con RSC Energia como accionista mayoritario. El cohete llevó el satélite de comunicaciones europeo Atlantic Bird 7 a su órbita prevista. El 1 de febrero de 2013, otro Zenit-3SL falló durante el lanzamiento del satélite Intelsat 27 . [4]

Historia

El Zenit-2 fue el primer Zenit diseñado para su uso como cohete portador orbital. Consiste en dos etapas. La primera utiliza un motor RD-171 y un motor RD-120 impulsa la segunda etapa. Voló por primera vez el 13 de abril de 1985, dos años antes que Energia, debido a retrasos relacionados con el desarrollo de Energia. [ cita necesaria ] Zenit-2 estaría certificado para lanzamientos tripulados y se colocaría en una plataforma de lanzamiento especialmente construida en el puerto espacial de Baykonur , transportando la nueva nave espacial Zarya parcialmente reutilizable con tripulación que se desarrolló a finales de la década de 1980 pero fue cancelada. También en los años 1980 la empresa Vladimir Chelomey propuso el nunca realizado avión espacial Uragan de 15 toneladas lanzado por Zenit-2.

Se construyeron dos plataformas de lanzamiento para el Zenit en Baikonour, aunque la segunda sólo se utilizó dos veces. El 4 de octubre de 1990, un intento de lanzamiento de un satélite de reconocimiento naval Tselina-2 terminó en desastre cuando el propulsor sufrió una falla en el motor de la primera etapa segundos después del lanzamiento y cayó sobre la plataforma, que resultó gravemente dañada en la explosión resultante. La falla se debió a una fuga en una línea LOX que provocó un incendio en la sección de empuje del propulsor. Los costos de reparación estimados fueron de unos 45 millones de rublos, pero el colapso de la Unión Soviética significó que no había fondos disponibles, por lo que la plataforma fue abandonada.

Tras dos fracasos en 1991-92, ambos causados ​​por la segunda etapa, el Zenit estuvo a punto de ser cancelado por completo, pero un vuelo exitoso en noviembre de 1992 salvó el programa.

El ritmo de lanzamientos de Zenit se redujo a un mínimo durante la década de 1990 debido a la grave escasez de liquidez de la Federación Rusa, y también a la renuencia de Rusia a transportar cargas útiles militares en un propulsor fabricado en la ahora independiente Ucrania. El 20 de mayo de 1997, el lanzamiento de un satélite Tselina-2 falló cuando la primera etapa se apagó 48 segundos después del lanzamiento. El propulsor se estrelló en la zona.

Durante la década de 2000, Zenit encontraría una nueva oportunidad como base del proyecto internacional Sea Launch, mediante el cual los vuelos comerciales se realizarían desde una plataforma de lanzamiento en alta mar. El propulsor básico Zenit recibió varias mejoras en los sistemas de propulsión y aviónica de Sea Launch, así como una tercera etapa, y la primera prueba con una carga útil ficticia se llevó a cabo el 27 de marzo de 1999. En octubre, un satélite Direct TV 1-R fue orbitado con éxito. En marzo de 2000 se perdió un satélite de comunicaciones ICO F-1 debido a un mal funcionamiento de la guía de la segunda etapa. Siguieron ocho lanzamientos exitosos consecutivos hasta que Apstar 5 en 2004 sufrió un apagado prematuro de la tercera etapa que lo dejó en una órbita incorrecta, pero los motores a bordo del satélite lo corrigieron.

Después de nueve lanzamientos exitosos, el Zenit repitió el desastre de 1990 cuando, el 30 de enero de 2007, la primera etapa perdió empuje y explotó. El deflector de llamas de la plataforma Sea Launch se rompió y se hundió en el agua. Los desechos sueltos habían sido absorbidos por una turbobomba, lo que provocó una falla del motor.

A finales de la década de 2000, el programa Zenit en Baikonour estaba reviviendo y tendría un éxito considerable.

El 1 de febrero de 2013, un satélite Intelsat se lanzó desde la plataforma Sea Launch Odyssey en el Pacífico ecuatorial. El lanzamiento nocturno se realizó nominalmente durante unos 20 segundos cuando la primera etapa perdió empuje abruptamente. Aproximadamente 40 segundos después del despegue, cesaron todos los datos de telemetría. La investigación posterior mostró que el Zenit había comenzado a desviarse de su trayectoria de vuelo cuando comenzó la maniobra de cabeceo y balanceo. La computadora de a bordo detectó una situación anormal y envió un comando de apagado automático a la primera etapa en T+23 segundos, y el impacto con el océano se produjo aproximadamente un minuto después del despegue. En última instancia, la falla se debió a una bomba hidráulica defectuosa que controlaba el cardan de los motores de la primera etapa. Esto provocó que el propulsor iniciara un movimiento rodante incontrolado que provocó que el sistema informático terminara todo empuje. Aunque las condiciones anómalas comenzaron alrededor de T+11 segundos, la computadora de vuelo del Zenit estaba "bloqueada" para evitar que el motor se apagara hasta al menos 20 segundos después del despegue, para que el propulsor no cayera sobre o cerca del complejo de lanzamiento. El impacto se produjo a unas dos millas hacia abajo, pero los intentos de recuperar los restos del propulsor no tuvieron éxito.

En febrero de 2015, tras un año de relaciones tensas como resultado de una intervención militar rusa en Ucrania , Rusia anunció que interrumpiría su "programa conjunto con Ucrania para lanzar cohetes Dnepr y ya no estaba interesada en comprar propulsores Zenit ucranianos". "Problemas cada vez más profundos para el programa espacial [de Ucrania] y su fábrica Yuzhmash en dificultades ". [5]

Las tensas relaciones entre Ucrania y Rusia después de 2014 han llevado a la Agencia Espacial Federal Rusa a no comprar más propulsores de primera etapa Zenit fabricados por Yuzhmash (impulsados ​​por motores rusos). Sin embargo , se seguirán utilizando dos cohetes Zenit que han sido entregados a Rusia para misiones de la Agencia Espacial Federal Rusa ; Se ha completado otro cohete Zenit para lanzar un satélite ucraniano, pero sin motores por falta de financiación para los pagos. [6] El mercado mundial de los vehículos de lanzamiento Zenit se ha reducido desde que Sea Launch suspendió sus operaciones, y el futuro de Zenit es incierto. [7]

A pesar del conflicto en curso entre los dos gobiernos, en diciembre de 2017, después de una pausa de dos años, se lanzó un cohete Zenit para transportar el AngoSat 1 . [8]

Producción

La primera y segunda etapa del Zenit fueron diseñadas por Yuzhnoye y fabricadas por Yuzhmash . [9]

Variantes

Zenit-2

El Zenit-2 fue el primer miembro de la familia de cohetes. Consiste en dos etapas. La primera utiliza un motor RD-171 y un motor RD-120 impulsa la segunda etapa. Voló por primera vez el 13 de abril de 1985, llevando un simulador de masa Tselina-2 . Sin embargo, el vuelo de prueba no tuvo éxito. El primer vuelo exitoso se produjo el 22 de octubre de 1985.

refuerzo de energía

La primera etapa Zenit se utilizó como cohete propulsor con correa para el cohete portador Energia . [10] Se conectaron cuatro primeras etapas Zenit al vehículo central para producir un empuje adicional en el despegue, de la misma manera que se utilizaron propulsores de cohetes sólidos en el transbordador espacial estadounidense . Energia realizó dos vuelos (1987 y 1988) antes de que se abandonara el programa.

Zenit 2M y 2SLB

Zenit 2M es una nueva versión del Zenit 2 con un sistema de control mejorado y motores modernizados. [11] El primer Zenit 2M fue lanzado el 29 de junio de 2007, llevando un satélite militar ruso clasificado Tselina-2 . La designación Zenit-2SLB se aplica a los lanzamientos comerciales a través de la filial Land Launch de Sea Launch, que inició los lanzamientos de satélites desde el cosmódromo de Baikonur en 2008. [2]

Zenit-3SL

Zenit-3SL es un cohete portador de tres etapas desarrollado y utilizado por el consorcio Sea Launch.

Combina: [12]

Los cohetes utilizados por Sea Launch se ensamblan en Long Beach, California . Los lanzamientos se realizan desde la plataforma de lanzamiento costa afuera Ocean Odyssey , situada en el ecuador. Ocean Odyssey también se utiliza para transportar cohetes al lugar de lanzamiento. El lanzamiento más reciente de un Zenit-3SL se produjo el 11 de diciembre de 2015. El motor RD-171 de la primera etapa del Zenit-3SL y la mayor parte del sistema de control de los misiles -3SL se fabricaron en Rusia. [13] Sin embargo, según la misma fuente, no está claro si los proveedores de componentes de Rusia siguen trabajando junto con Yuzhmash a partir de esta fecha.

Zenit 3M y 3SLB

El Zenit-3M es un Zenit-2M con la etapa superior Block-DM utilizada en el Zenit-3SL. Se lanza desde Baikonur. El vuelo inaugural se lanzó el 28 de abril de 2008. Land Launch comercializa comercialmente el Zenit-3M con la designación Zenit 3SLB. [2]

Zenit-3F

El Zenit-3F, también conocido como Zenit-2SB/Fregat, es un derivado de 3 etapas del Zenit-2M, que utiliza una etapa superior Fregat , como ya se usa en la Soyuz , para impulsar las naves espaciales a órbitas más altas. Realizó su vuelo inaugural en enero de 2011, con la nave espacial Elektro-L No.1 para el gobierno ruso. Más tarde, ese mismo año, otro lanzamiento llevó al Spektr-R , un telescopio espacial de 5.000 kilogramos (11.000 lb) , a una órbita con un perigeo de 10.000 kilómetros (6.200 millas) y un apogeo de 390.000 kilómetros (240.000 millas). [14] El lanzamiento más reciente se produjo el 26 de diciembre de 2017 desde el cosmódromo de Baikonur cuando el cohete despegó con la nave espacial angoleña Angosat 1. [15]

Especificaciones

Descripción general

Capacidades de carga útil

Versión de dos etapas (Zenit-2)

Versión de tres etapas (Zenit-3SL)

Lanzamientos

Ver también

Referencias

  1. ^ Израиль корит Роскосмос за невыполненные обязательства (en ruso). Izvestia. 2008-05-06. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2008 . Consultado el 9 de mayo de 2008 .
  2. ^ abc "Revisión B de la guía del usuario de Land Launch" (PDF) . Servicios espaciales internacionales. 1 de octubre de 2014. Archivado desde el original (PDF) el 25 de junio de 2016 . Consultado el 8 de febrero de 2015 .
  3. ^ Harvey, Brian (2007). El renacimiento del programa espacial ruso . Chichester, Reino Unido: Praxis. págs. 167-175.
  4. ^ Bergin, Chris (1 de febrero de 2013). "Sea Launch Zenit 3SL con Intelsat 27 falla durante el vuelo de la primera etapa". NASASpaceflight.com . Consultado el 1 de febrero de 2013 .
  5. ^ Messier, Doug (6 de febrero de 2015). "Rusia rompe lazos con Ucrania en el Dnepr y Zenit lanza programas". Arco Parabólico . Consultado el 8 de febrero de 2015 .
  6. ^ "Rusia ya no está interesada en los vehículos de lanzamiento construidos en Ucrania". Noticias del sábado . 3 de febrero de 2015 . Consultado el 10 de febrero de 2015 .
  7. ^ "Cómo Crimea fracturó el programa espacial de Ucrania". SpaceNews.com . 7 de junio de 2016.
  8. ^ Zak, Anatoly. "Zenit entrega Angosat-1, pero la nave espacial rompe el contacto con el control terrestre". Red espacial rusa . Consultado el 28 de diciembre de 2017 .
  9. ^ "Lanzamiento marítimo: vigésimo quinto lanzamiento del Zenit-3SL". Yuzhnoe. 2008-01-21. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2013.
  10. ^ Bart Hendrickx; Bert Vis (2007). Energiya-Buran: el transbordador espacial soviético. Medios de ciencia y negocios de Springer. ISBN 978-0-387-73984-7.
  11. ^ "El cohete ucraniano Zenit regresa al vuelo". Vuelos espaciales ahora.
  12. ^ "Sea Launch recibe hardware Zenit-3SL para próximos lanzamientos". Lanzamiento al mar. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007.
  13. ^ Sudakov, Dmitry (26 de julio de 2017). "Ucrania mata al fabricante de aviones Antonov". Informe Pravda . Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2020 . Consultado el 4 de mayo de 2019 .
  14. ^ "Diseño de naves espaciales". Centro Astro Espacial del Instituto de Física Lebedev.
  15. ^ "El primer satélite de comunicaciones de Angola despega de Kazajstán". Vuelos espaciales ahora.

enlaces externos