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Zenit (familia de cohetes)

Zenit ( ucraniano : Зеніт , ‹Ver Tfd› ruso : Зени́т ; que significa Zenith ) fue una familia de vehículos de lanzamiento espacial diseñados por la Oficina de Diseño Yuzhnoye en Dnipro , Ucrania , que entonces era parte de la Unión Soviética . Zenit se construyó originalmente en la década de 1980 con dos propósitos: como un cohete propulsor líquido para el cohete Energia y, equipado con una segunda etapa, como un lanzador de peso medio autónomo con una carga útil mayor que las 7 toneladas del Soyuz pero menor que las 20 toneladas de carga útil del Proton . La última familia de cohetes desarrollada en la URSS, el Zenit fue pensado como un eventual reemplazo para las anticuadas 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 de Soyuz, pero estos planes se abandonaron después de la disolución de la Unión Soviética en 1991.

Muchos de los componentes de los cohetes Zenit se produjeron en Rusia. La industria espacial ucraniana estaba muy integrada con la de Rusia debido a su herencia soviética, pero esa cooperación se vio interrumpida por la guerra ruso-ucraniana que comenzó en 2014, lo que provocó una pausa en el programa Zenit. [2] La posterior invasión rusa de Ucrania en 2022 provocó daños en sus instalaciones de fabricación debido a los ataques con misiles rusos, y lo que sobrevivió a esos ataques se dedicó a producir armas militares. [3]

El lanzamiento del Zenit-3SL se realizó desde la plataforma flotante de lanzamiento del consorcio Sea Launch en el océano Pacífico y el Zenit-2 se realizó 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, fueron suministrados por Rusia. A partir de abril de 2008 se utilizó un cohete Zenit-3SLB mejorado para los lanzamientos comerciales desde el cosmódromo de Baikonur, comercializado como Land Launch . [4]

El Zenit-3SL fue 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 fracaso ocurrió el 30 de enero de 2007, cuando el cohete explotó en la plataforma de lanzamiento Odyssey , segundos después de la ignición del motor. El satélite de comunicaciones NSS-8 a bordo fue destruido. [5]

El 24 de septiembre de 2011, el Zenit-3SL se lanzó con éxito desde la plataforma de lanzamiento Odyssey en el marco de un proyecto renovado de Sea Launch en el que RSC Energia era 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. [6]

Historia

El Zenit-2 fue el primer Zenit diseñado para ser utilizado como cohete portador orbital. Consta de 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 el Energia, debido a retrasos relacionados con el desarrollo del Energia. [ cita requerida ] El 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 tripulada parcialmente reutilizable Zarya que se desarrolló a fines de la década de 1980 pero que fue cancelada. También en la década de 1980, la empresa de Vladimir Chelomey propuso el avión espacial Uragan de 15 toneladas que nunca se realizó y que fue lanzado por el Zenit-2.

En Baikonur se construyeron dos instalaciones de lanzamiento para el Zenit, pero 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, ya que el cohete sufrió una falla en el motor de la primera etapa a los pocos segundos de iniciar el lanzamiento y cayó sobre la plataforma, que resultó gravemente dañada en la explosión subsiguiente. La falla se atribuyó a una fuga en una línea de oxígeno líquido que provocó un incendio en la sección de empuje del cohete. Los costos estimados de reparación 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.

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

El ritmo de lanzamientos de Zenit se redujo al mínimo durante la década de 1990 debido a la grave escasez de fondos de la Federación Rusa y también a la renuencia de Rusia a enviar cargas útiles militares en un cohete lanzador fabricado en la ahora independiente Ucrania. El 20 de mayo de 1997, un lanzamiento de un satélite Tselina-2 fracasó cuando la primera etapa se apagó a los 48 segundos de su lanzamiento. El cohete lanzador se estrelló en el suelo.

Durante la década de 2000, Zenit encontraría una nueva oportunidad de vida como base del proyecto internacional Sea Launch, mediante el cual se realizarían vuelos comerciales desde una plataforma de lanzamiento en alta mar. El cohete Zenit básico recibió varias mejoras en los sistemas de propulsión y aviónica para 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 puesto en órbita con éxito. Un satélite de comunicaciones ICO F-1 se perdió en marzo de 2000 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 desprendió y se hundió en el agua. Los restos sueltos fueron succionados hacia una turbobomba, lo que provocó una falla del motor.

A finales de la década de 2000, el programa Zenit en Baikonur estaba resurgiendo y experimentaría un éxito considerable.

El 1 de febrero de 2013, un satélite Intelsat fue lanzado desde la plataforma Sea Launch Odyssey en el Pacífico ecuatorial. El lanzamiento nocturno se desarrolló de manera normal durante unos 20 segundos, cuando la primera etapa perdió impulso abruptamente. Aproximadamente 40 segundos después del despegue, cesaron todos los datos de telemetría. Una 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 una orden de apagado automático a la primera etapa en T+23 segundos, y el impacto con el océano ocurrió aproximadamente un minuto después del despegue. Finalmente, la falla se atribuyó a una bomba hidráulica defectuosa que controlaba el cardán de los motores de la primera etapa. Esto provocó que el propulsor iniciara un movimiento de balanceo descontrolado que hizo que el sistema informático interrumpiera todo el empuje. Aunque las condiciones anómalas comenzaron alrededor de T+11 segundos, la computadora de vuelo del Zenit fue "bloqueada" para evitar el apagado del motor hasta al menos 20 segundos después del despegue para que el propulsor no cayera sobre el complejo de lanzamiento o cerca de él. El impacto se produjo a unas dos millas de distancia, pero los intentos de recuperar los restos del cohete 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 que ya no estaba interesada en comprar cohetes Zenit ucranianos, lo que profundizó los problemas para el programa espacial [de Ucrania] y su fábrica en problemas de Yuzhmash ". [7]

Las tensas relaciones entre Ucrania y Rusia después de 2014 han llevado a la Agencia Espacial Federal Rusa a tener la intención de no comprar más cohetes de primera etapa Zenit fabricados por Yuzhmash (propulsados ​​por motores rusos). Sin embargo, dos cohetes Zenit que se han entregado a Rusia para misiones de la Agencia Espacial Federal Rusa se seguirán utilizando; otro cohete Zenit para lanzar un satélite ucraniano se ha completado, pero sin motores debido a la falta de fondos para los pagos. [8] El mercado mundial de vehículos de lanzamiento Zenit se ha reducido desde que Sea Launch suspendió sus operaciones, y el futuro de Zenit es incierto. [9]

A pesar del conflicto en curso entre los dos gobiernos, en diciembre de 2017 se lanzó un cohete Zenit, después de una pausa de dos años, para entregar AngoSat 1. [ 10]

Producción

La primera y la segunda etapa del Zenit fueron diseñadas por Yuzhnoye y son fabricadas por Yuzhmash . [11]

Variantes

Zenit-2

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

Amplificador de energía

La primera etapa del Zenit se utilizó como cohete propulsor acoplado al cohete portador Energia . [12] Se acoplaron cuatro primeras etapas del Zenit al vehículo central para producir empuje adicional en el despegue, de la misma manera que se utilizaron los cohetes propulsores sólidos en el transbordador espacial estadounidense . Energia realizó dos vuelos (1987 y 1988) antes de que se abandonara el programa.

Zenit 2M y 2SLB

El Zenit 2M es una nueva versión del Zenit 2 con un sistema de control mejorado y motores modernizados. [13] El primer Zenit 2M fue lanzado el 29 de junio de 2007, transportando un satélite militar ruso clasificado Tselina-2 . La designación Zenit-2SLB se aplica a los lanzamientos comerciales a través de la subsidiaria Land Launch de Sea Launch, que comenzó los lanzamientos de satélites desde el cosmódromo de Baikonur en 2008. [4]

Zenit-3SL

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

Combina: [14]

Los cohetes utilizados por Sea Launch se ensamblan en Long Beach, California . Los lanzamientos se realizan desde la plataforma de lanzamiento offshore 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 ocurrió 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. [15] Sin embargo, según la misma fuente, no está claro si los proveedores de componentes de Rusia todavía están 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 lanzó desde Baikonur. El vuelo inaugural se realizó el 28 de abril de 2008. Land Launch comercializa el Zenit-3M bajo la designación Zenit 3SLB. [4]

Zenit-3F

El Zenit-3F, también conocido como Zenit-2SB/Fregat, es un derivado de tres etapas del Zenit-2M, que utiliza una etapa superior Fregat , como la que ya se utilizaba en la Soyuz , para propulsar naves espaciales a órbitas más altas. Hizo 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 libras) , a una órbita con un perigeo de 10.000 kilómetros (6.200 millas) y un apogeo de 390.000 kilómetros (240.000 millas). [16] El lanzamiento más reciente ocurrió el 26 de diciembre de 2017 desde el cosmódromo de Baikonur cuando el cohete despegó con la nave espacial Angolian Angosat 1. [17]

Presupuesto

Descripción general

Capacidades de carga útil

Versión de dos etapas (Zenit-2)

Versión de tres etapas (Zenit-3SL)

Lanzamientos

Véase 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. ^ Bodner, Matthew (6 de junio de 2016). "Cómo la anexión de Crimea dañó el programa espacial de Ucrania". SpaceNews . Consultado el 2 de abril de 2024 .
  3. ^ Pultarova, Tereza (27 de agosto de 2023). "Las alianzas perdidas están destruyendo el sector espacial de Ucrania más rápido que los misiles rusos, dice el exjefe espacial". Space.com . Consultado el 2 de abril de 2024 .
  4. ^ abc "Guía del usuario de lanzamiento terrestre, revisión B" (PDF) . Space International Services. 1 de octubre de 2014. Archivado desde el original (PDF) el 25 de junio de 2016 . Consultado el 8 de febrero de 2015 .
  5. ^ Harvey, Brian (2007). El renacimiento del programa espacial ruso . Chichester, Reino Unido: Praxis. pp. 167–175.
  6. ^ 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 .
  7. ^ Messier, Doug (6 de febrero de 2015). «Rusia corta lazos con Ucrania en Dnepr, Zenit lanza programas». Arco parabólico . Archivado desde el original el 15 de febrero de 2015. Consultado el 8 de febrero de 2015 .
  8. ^ "Rusia ya no está interesada en los vehículos de lanzamiento construidos en Ucrania". SatNews . 3 de febrero de 2015 . Consultado el 10 de febrero de 2015 .
  9. ^ "Cómo Crimea fracturó el programa espacial de Ucrania". SpaceNews.com . 7 de junio de 2016.
  10. ^ Zak, Anatoly. «Zenit entrega Angosat-1, pero la nave espacial interrumpe el contacto con el control terrestre». Russian Space Web . Consultado el 28 de diciembre de 2017 .
  11. ^ "Lanzamiento al mar: vigésimo quinto lanzamiento del Zenit-3SL". Yuzhnoye. 21 de enero de 2008. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2013.
  12. ^ Bart Hendrickx; Bert Vis (2007). Energiya-Buran: el transbordador espacial soviético. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-73984-7.
  13. ^ "El cohete ucraniano Zenit vuelve a volar". Spaceflight Now.
  14. ^ "Sea Launch recibe el hardware Zenit-3SL para los próximos lanzamientos". Sea Launch. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007.
  15. ^ Sudakov, Dmitry (26 de julio de 2017). «Ucrania mata al fabricante de aviones Antonov». PravdaReport . Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2020. Consultado el 4 de mayo de 2019 .
  16. ^ "Diseño de naves espaciales". Centro Astroespacial del Instituto Físico Lebedev.
  17. ^ "El primer satélite de comunicaciones de Angola despega desde Kazajstán". Spaceflightnow.

Enlaces externos