El proyecto, que se puso en marcha en 2002, implicó la colaboración con Rusia en dos áreas clave: la construcción de un sitio de lanzamiento en el CSG para Soyuz y la modificación del vehículo de lanzamiento para que pudiera soportar el clima tropical. En 2003 se firmó un acuerdo formal y en 2005 se concedió la financiación y la aprobación final. La construcción del Ensemble de Lancement Soyouz (ELS; lit. ' Soyuz Launch Complex ' ) comenzó en 2005 y se completó a principios de 2011.
En su configuración estándar, Soyuz-2 es un vehículo de lanzamiento de tres etapas diseñado para misiones en órbita baja terrestre. Cabe destacar que la numeración de sus etapas difiere de la de algunos cohetes. Los propulsores se consideran la primera etapa, mientras que el núcleo central es la segunda. Para órbitas más altas, se podría agregar una etapa superior Fregat opcional. Un total de 27 vehículos Soyuz-2 fueron lanzados desde el CSG entre 2011 y febrero de 2022, con 26 éxitos y un fracaso parcial (vuelo VS09). Si bien la mayoría de las misiones en el CSG utilizaron la variante ST-B del Soyuz-2 con una tercera etapa más potente, nueve utilizaron la variante ST-A.
Los lanzamientos de Soyuz desde el CSG se suspendieron indefinidamente en 2022 tras la invasión rusa de Ucrania. Además, con la introducción de los lanzadores Vega C y Ariane 6 , ambos con capacidades de elevación media, la función que antes cumplía Soyuz se ha vuelto prácticamente redundante.
Modificaciones de la Soyuz para el Centro Espacial de Guayana
Para adaptarse a las condiciones y requisitos del CSG, los cohetes Soyuz han sido sometidos a varias modificaciones clave. Estas adaptaciones garantizan el rendimiento óptimo y la seguridad del vehículo en el entorno tropical.
Infraestructura de lanzamiento e integración de carga útil
Torre de servicio móvil: a diferencia de otros complejos de lanzamiento Soyuz, el ELS empleó una torre de servicio móvil que permitió la integración de la carga útil vertical directamente en la plataforma de lanzamiento. [2]
Adaptadores de carga útil europeos: los vehículos de lanzamiento utilizaron adaptadores de carga útil suministrados por Europa, lo que mejoró la compatibilidad con una gama más amplia de naves espaciales. [2]
Encendido de los motores: En el ELS, los motores de los cohetes propulsores y de la primera etapa se encendieron pirotécnicamente. En otros complejos de lanzamiento Soyuz, los motores se encienden químicamente. [5]
Sistemas de seguridad mejorados
Kit de salvaguardia europeo ( en francés : Kit de Sauvegarde Européenne ): este sistema puede localizar el cohete en tiempo real y, si es necesario, transmitir una señal de finalización del vuelo , garantizando la destrucción segura del vehículo en caso de anomalía. [2] [5]
Sistema de destrucción para los propulsores y la etapa central: los propulsores y la etapa central están equipados con dispositivos pirotécnicos para garantizar que se hundan en el océano para su eliminación después del vuelo. [5]
Adaptación al clima tropical: El sistema de aire acondicionado está adaptado para mantener la carga útil fresca dentro del carenado y se agregan medidas de protección para reducir la formación de hielo cuando se cargan fluidos criogénicos en un ambiente húmedo. [2]
Control de plagas: Para evitar posibles intrusiones de vida silvestre, se estudiaron todas las cavidades y aberturas dentro del cohete y se certificaron para que estuvieran adecuadamente selladas contra insectos y roedores. [5]
Procesamiento de vehículos
Los cohetes Soyuz llegan al CSG en barco, donde se descargan los componentes y se almacenan para su montaje. Para preparar el lanzamiento, estos componentes se trasladan al edificio de integración del vehículo de lanzamiento (LVI), que tiene una temperatura controlada. Aquí, en orientación horizontal, los cuatro propulsores acoplables se fijan a la etapa central, seguida de la tercera etapa. Varios días antes del lanzamiento, un transportador especial traslada las etapas Soyuz ensambladas desde el edificio LVI a la plataforma de lanzamiento. En la plataforma, el vehículo de lanzamiento se erige en posición vertical y la torre de servicio móvil se coloca en su lugar.
Al mismo tiempo, en la sala limpia de la instalación de procesamiento de carga útil (PPF), los equipos de los clientes preparan sus naves espaciales. El día antes de salir de la PPF, la nave espacial se integra con un adaptador/dispensador. Luego, este conjunto se transfiere al edificio S3B, donde espera la etapa superior del Fregat propulsado por combustible. Aquí, la nave espacial y el Fregat se integran y encapsulan dentro del carenado de carga útil.
Todo se concreta el tercer día antes del lanzamiento, cuando la torre de servicio móvil eleva la nave espacial encapsulada y la etapa superior Fregat, colocándolas encima del vehículo de lanzamiento Soyuz. Finalmente, aproximadamente una hora antes de que comience el lanzamiento, la torre de servicio móvil se repliega meticulosamente, preparando la Soyuz para su misión. [6] [7] [8] [9] [10]
Historial de lanzamiento
Vuelo inaugural
El primer contrato para el lanzamiento de la Soyuz CSG fue firmado en el Salón Aeronáutico de París de 2009 por el Director del Programa Galileo y de las Actividades Relacionadas con la Navegación, René Oosterlinck, y el Director General de Arianespace, Jean-Yves Le Gall . Este contrato cubría dos lanzamientos de dos satélites Galileo cada uno. [11] El contrato para los satélites en sí ya había sido firmado por la ESA y Galileo Industries en 2006. [12]
Los componentes del vehículo de lanzamiento enviados desde San Petersburgo llegaron por primera vez a la Guayana Francesa por barco en noviembre de 2009. [13] La revisión de aceptación del sitio de lanzamiento de Soyuz tuvo lugar durante la última semana de marzo de 2011, lo que condujo a la primera campaña de lanzamiento simulada entre el 29 de abril y el 4 de mayo de 2011. [14] [15] El sitio de lanzamiento fue entregado oficialmente de la ESA a Arianespace el 7 de mayo de 2011. [16]
El ensamblaje del Soyuz ST-B comenzó el 12 de septiembre de 2011 en el edificio de ensamblaje y pruebas, mientras que dos satélites Galileo se sometieron a pruebas finales después de su llegada desde las instalaciones de Thales Alenia Space en Italia el 7 y el 14 de septiembre de 2011. [17] El lanzamiento estaba previsto para el 20 de octubre de 2011, sin embargo, se detectó una anomalía en el sistema neumático responsable de desconectar las líneas de combustible de la tercera etapa del Soyuz, lo que obligó a posponer la misión durante 24 horas. El 21 de octubre de 2011, a las 10:30 UTC, el Soyuz ST-B despegó para su vuelo inaugural de 3 horas y 49 minutos, [18] lo que lo convirtió en la primera vez que un Soyuz se lanzaba fuera del territorio de la ex Unión Soviética. [19]
Vuelo VS09
El 22 de agosto de 2014, Arianespace lanzó los dos primeros satélites con capacidad operativa plena para la constelación de navegación por satélite Galileo a una órbita terrestre media . [20] La misión pareció proceder con normalidad y Arianespace informó que el lanzamiento fue un éxito, sin embargo el análisis de los datos de telemetría proporcionados por las estaciones de seguimiento de la ESA y el CNES mostró que los satélites fueron inyectados en una órbita incorrecta. [21]
El Centro Europeo de Operaciones Espaciales determinó la órbita en las tres horas siguientes a la separación del lanzador, y los satélites funcionaban con normalidad y bajo control. [22] Ambos satélites se pusieron en modo seguro, apuntando al sol, mientras los equipos de la ESA/CNES y del OHB investigaban la falla y las opciones para los satélites. [23]
El 25 de agosto de 2014, Arianespace anunció la creación de una comisión de investigación independiente para investigar la anomalía. [24] El 28 de agosto de 2014, surgieron detalles sobre los eventos que probablemente llevaron a un fallo en la etapa superior de Fregat. Al final de la fase de reorientación, el sistema de control de vuelo detectó una velocidad angular incorrecta e intentó sin éxito utilizar propulsores para corregir la situación. El sistema de control de vuelo no detectó el problema de los propulsores y continuó el plan de vuelo con la etapa superior orientada en una dirección incorrecta, dejando a los satélites en una órbita incorrecta. [25]
A finales de septiembre de 2014, el informe de la comisión de Roscosmos , citado por Izvestia , indicó que el fallo del Fregat se debió a un defecto de diseño que provocó la congelación de una de las líneas de propulsión de hidracina , que estaba situada junto a una línea que transportaba helio frío utilizado para la presurización de los tanques principales de propulsión. Durante la larga primera combustión necesaria para la inserción orbital de Galileo, la línea de propulsión se enfrió por debajo del punto de congelación de la hidracina. Las investigaciones posteriores se centraron en el error de software y en los medios para evitar fallos similares en el futuro. Izvestia también informó de que el fallo del vuelo VS09 provocó una reacción grave en el gobierno ruso. Oleg Ostapenko , jefe de Roscosmos, tuvo una "conversación difícil en la Casa Blanca (de Moscú)". [26] [27]
El 7 de octubre de 2014, la Junta de Investigación Independiente anunció las conclusiones de su investigación, que revelaron que la proximidad de las líneas de alimentación de helio e hidracina dio lugar a un puente térmico que causó una interrupción del suministro de combustible a los propulsores. Las ambigüedades en los documentos de diseño que permitieron que esto sucediera se debieron a que no se tuvieron en cuenta las transferencias térmicas en los análisis térmicos del diseño del sistema de etapas. La Junta recomendó tres medidas correctivas: modernizar el análisis térmico, corregir los documentos de diseño y modificar los procedimientos de fabricación, ensamblaje, integración e inspección de las líneas de suministro. [28]
En noviembre de 2014, la ESA anunció que los satélites realizarían un total de 15 maniobras orbitales para elevar su perigeo a 17.339 km. Esto reduciría la exposición de los satélites al cinturón de radiación de Van Allen , reduciría el efecto Doppler , aumentaría la visibilidad de los satélites desde el suelo y permitiría a los satélites mantener sus antenas apuntando a la Tierra durante el perigeo. Estas órbitas repetirían la misma trayectoria terrestre cada 20 días, lo que permitiría la sincronización con otros satélites Galileo que repiten la misma trayectoria terrestre cada 10 días. Una vez en sus nuevas órbitas, los satélites podrían comenzar las pruebas en órbita. [29]
La recuperación de los satélites concluyó en marzo de 2015, cuando Galileo-FOC FM2 entró en una nueva órbita, similar a la órbita de Galileo-FOC FM1, que concluyó sus maniobras a finales de noviembre de 2014 y superó con éxito las pruebas. En la actualidad, los satélites sobrevuelan el mismo punto en tierra cada 20 días, en comparación con los 10 días de los satélites Galileo estándar. [30]
Misiones
Vuelos por resultado de misión
1
2
3
4
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
Éxito Falla Fallo parcial Cancelado
Estadísticas de lanzamiento de Soyuz desde Guayana a julio de 2019. Fuente: datos de Misiones wikitable , Vuelos programados wikitable y sitio web de Arianespace.
Por lo general, las operaciones 3 días antes del lanzamiento incluyen ensayos de cuenta regresiva para todas las etapas, así como preparativos finales y verificación de la etapa superior Fregat . Dos días antes del lanzamiento comienzan los preparativos para el abastecimiento de combustible. Este es también el último día en el que puede ocurrir la actividad previa al lanzamiento con la carga útil. [57] La secuencia de lanzamiento está optimizada para cada misión, la secuencia descrita aquí se basa en el vuelo VS07 que levantó el satélite Sentinel-1A : [10] [58]
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