Soyuz

Exito de lanzamiento del primer cohete Soyuz desde Kourou

Después de un retraso de 24 horas debido a un problema durante la carga de combustible en el cohete, despegó por fin desde la base de Kourou en la Guayana Francesa el primer cohete ruso Soyuz. A bordo viajaban dos satélites de la futura constelación europea Galileo, equivalente a los GPS norteamericanos.

El despegue (VS01) se efectuó a las 10:30 UTC del 21 de octubre y se desarrolló aparentemente sin dificultades, a pesar del cielo encapotado y la ligera lluvia (para la que están perfectamente preparados los vectores rusos). El cohete Soyuz ST-B (2-1b) encendió sus motores principales varios segundos antes del momento cero, incrementando su potencia hasta alcanzar el empuje necesario y dejar la rampa de lanzamiento.

Cuatro minutos después del despegue se expulsaba la cofia protectora y los dos pasajeros quedaban expuestos por primera vez al entorno durante el ascenso. A los 10 minutos de misión se ponía en marcha la última etapa de propulsión, la Fregat-MT, que aceleraría hasta alcanzar la velocidad orbital. Unos 23 minutos después del despegue, su motor se apagaría, iniciándose un período de tres horas durante las cuales el vehículo avanzaría hasta alcanzar la posición indicada para volver a encenderse durante unos 4 minutos y convertir a su órbita en circular. Los satélites se separarían 3 horas y 49 minutos del inicio de la misión.

Los pasajeros del Soyuz se llaman Galileo-IOV PFM y Galileo-IOV FM2. Construidos por EADS Astrium, pesan 640 kg cada uno y evolucionarán en una órbita situada a 23.222 km sobre la Tierra, inclinada 56 grados.

Galileo es el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) de Europa, un sistema bajo control civil que ofrecerá servicios de posicionamiento garantizados y de alta precisión. La señal de Galileo será compatible con las de GPS y GLONASS, los dos sistemas GNSS operativos en la actualidad.

El servicio estándar de Galileo utilizará dos bandas de frecuencia, lo que permitirá determinar la posición en tiempo real con un margen de error inferior a un metro. La disponibilidad del servicio estará garantizada bajo prácticamente cualquier circunstancia; y en caso de que se produzca cualquier incidencia en el sistema, se informará a los usuarios en cuestión de segundos, lo que permite su aplicación en servicios críticos para la seguridad, como en el guiado de automóviles, trenes o aeronaves.

Los dos primeros satélites europeos de navegación, GIOVE-A y B, fueron lanzados en los años 2005 y 2008, respectivamente, con el objetivo de reservar las frecuencias asignadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y de probar en órbita la tecnología desarrollada para la nueva constelación.

El siguiente paso consistirá en el lanzamiento de los cuatro primeros satélites operacionales en los años 2011 (lanzados en esta oportunidad) y 2012, con los que se validará el diseño de Galileo tanto en el espacio como en la Tierra. Tan pronto como se haya completado esta fase de Validación en Órbita (IOV, en su acrónimo inglés), se lanzarán los satélites necesarios para alcanzar la Capacidad Inicial de Operaciones (IOC) a mediados de esta década.

Los servicios de Galileo ofrecen garantías de calidad e integridad, lo que constituye la principal diferencia con respecto a los sistemas de navegación de origen militar existentes hoy en día.

El abanico de servicios ofrecidos por Galileo irá aumentando a medida que la constelación crezca desde la IOC hasta alcanzar la Capacidad Plena de Operaciones (FOC) a finales de esta década.

El sistema completo de Galileo estará compuesto por 30 satélites (27 operativos + 3 de reserva) distribuidos en tres planos orbitales MEO a 23.222 km de altitud sobre la Tierra, con una inclinación de 56 grados con respecto al ecuador.

Los satélites estarán distribuidos uniformemente en cada plano y tardarán 14 horas en completar una órbita a la Tierra. Cada plano contará con nueve satélites operativos y con uno de reserva.

Los ingenieros y analistas de la ESA tenían una buena razón para elegir esta configuración orbital. Con 30 satélites a esta altitud, hay una probabilidad muy alta (mayor del 90%) de poder ver un mínimo de cuatro satélites en cualquier momento desde cualquier lugar del mundo, lo que es en principio suficiente para determinar con precisión la posición del usuario. La inclinación de las órbitas permite garantizar una buena cobertura de las latitudes polares, donde la recepción de la señal del sistema estadounidense GPS es bastante reducida.

Lo normal será tener siempre a la vista de seis a ocho satélites, lo que permite calcular la posición con una gran precisión (el margen de error será del orden de unos pocos centímetros). Al ser compatible con GPS, Galileo duplicará el número de satélites visibles en cada momento, por lo que será posible determinar la posición con precisión en el interior de ciudades con grandes edificios.

Los dos primeros satélites se ubicarán en el primer plano orbital, y los otros dos en el segundo. Estos cuatro satélites, junto a la infraestructura de tierra asociada y a complejos simuladores del sistema, permitirán validar las operaciones y las prestaciones del sistema Galileo.

Otros dos satélites inaugurarán el tercer plano orbital, seguidos por todos los satélites necesarios para completar la constelación, que serán lanzados a bordo de Ariane-5 o Soyuz desde el Puerto Espacial Europeo en la Guyana Francesa. Los primeros servicios de navegación estarán disponibles cuando la constelación haya alcanzado su Configuración Orbital Inicial.

Cuando los 30 satélites se encuentren en órbita, se habrá alcanzado la Capacidad Plena de Operaciones y Galileo estará preparado para ofrecer servicios de posicionamiento de alta precisión a una gran variedad de usuarios de todo el mundo.

Galileo es una iniciativa conjunta de la Comisión Europea (CE) y de la Agencia Espacial Europea (ESA).

La Comisión Europea es la responsable de la dimensión política y de los requisitos de alto nivel de la misión. La CE realizó estudios específicos sobre la arquitectura general del sistema, sus beneficios económicos y las necesidades de los usuarios. Entre estos destacan los estudios GALILEI, que analizan las arquitecturas locales, la interoperabilidad del sistema, las señales y sus frecuencias. Por otra parte, la CE mantiene un observatorio del mercado y facilita estudios sobre los aspectos legales, institucionales, regulatorios, de estandarización y certificación del sistema.

La responsabilidad de la ESA abarca la definición, el desarrollo y la validación en órbita del segmento espacial y de la infraestructura de tierra asociada. El Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA en Noordwijk, Países Bajos, lleva años desarrollando las nuevas tecnologías necesarias para la constelación Galileo. Entre los elementos más críticos destacan los relojes de alta precisión que viajarán a bordo de los satélites (estándares de frecuencia de rubidio y máseres pasivos de hidrógeno), las unidades que sincronizan los relojes de cada satélite con la hora común del sistema Galileo, los generadores de las señales de posicionamiento, los amplificadores de señal, multiplexores, antenas y transpondedores de telemetría y telecomando.

La Agencia Espacial Europea trabaja continuamente para mantener y mejorar las competencias y tecnologías europeas en la materia a través del programa ‘Evolución GNSS’.

Las fases de definición, desarrollo y validación en órbita del programa Galileo han sido dirigidas por la Agencia Espacial Europea (ESA) y cofinanciadas por la ESA y por la Unión Europea.

La Capacidad Plena de Operaciones del programa Galileo está siendo dirigida y financiada íntegramente por la Comisión Europea. La Comisión y la ESA han firmado un acuerdo de delegación por el cual la ESA actúa como agente de diseño y contratación en representación de la Comisión.

Cuando Galileo esté operativo, Europa ofrecerá un completo catálogo de servicios de navegación, adaptado a las necesidades de los distintos usuarios:

-Servicio Abierto: La señal de navegación de Galileo estará disponible para todo el mundo de forma gratuita, mejorando la precisión de los sistemas actuales.

-Servicio Público Regulado: Dos señales cifradas con acceso controlado servirán las necesidades de los organismos gubernamentales.

-Servicio de Búsqueda y Salvamento: Galileo formará parte del sistema internacional Cospas-Sarsat de búsqueda y salvamento. Los satélites Galileo retransmitirán las señales de socorro al Centro de Coordinación de Rescates e informarán al usuario de que su situación ha sido registrada.

-Servicio ‘Safety-of-Life’: Ya está disponible para la aviación civil a través de EGNOS, siguiendo los estándares de la OACI. Galileo mejorará las prestaciones de este servicio.

-Servicio Comercial: Galileo proporcionará una señal de alta velocidad con datos autenticados de alta precisión para los usuarios profesionales.

La navegación por satélite se ha convertido rápidamente en una componente fundamental de nuestra vida cotidiana. Gracias a las señales transmitidas por los satélites, cualquier persona con un receptor puede determinar su posición tridimensional en cualquier lugar del mundo, lo que sienta las bases para un gran número de nuevas aplicaciones. Estas señales también sirven de referencia para sincronizar relojes en cualquier lugar del planeta, permitiendo la sincronización de transacciones electrónicas a escala global, de las telecomunicaciones o de las redes de suministro energético.

El primer Soyuz que ha despegado desde el Puerto Espacial Europeo fue trasladado la semana pasada a la plataforma de lanzamiento. Las tres primeras etapas del Soyuz ST-B fueron trasladadas en posición horizontal desde el edificio de ensamblaje ‘MIK’ hasta la plataforma de lanzamiento, a lo largo de los 600 metros de vías férreas que separan ambas instalaciones. Una vez en la plataforma, el lanzador se colocó en posición vertical entre los cuatro brazos que conforman el ‘tulipán’, la estructura que lo sujeta suspendido sobre el foso de lanzamiento.

A principios de la semana pasada, los dos satélites de Validación en Órbita (IOV, en su acrónimo inglés) de Galileo, unidos a su mecanismo de separación, fueron instalados sobre la etapa superior Fregat-MT del lanzador. A continuación, todo el conjunto se encapsuló bajo la carena que lo protegerá de las cargas aerodinámicas durante las primeras fases del lanzamiento.

Este ‘Conjunto Superior’ fue trasladado el pasado 14 de octubre a la plataforma de lanzamiento, donde se instaló sobre el resto del vehículo lanzador, completando el primer Soyuz que ha despegado desde el Puerto Espacial Europeo.

(Foto: ESA/CNES/ARIANESPACE - S. Corvaja, 2011)

A diferencia de los transbordadores espaciales, que son ensamblados ya en su posición de lanzamiento y trasladados así a la plataforma a bordo de sucrawler, las cápsulas Soyuz rusas y sus cohetes lanzadores son ensambladas y trasladadas a la plataforma en posición horizontal, como se puede ver en esta foto:

Rollout - La TMA-20 camino de la plataforma de lanzamiento

Una vez allí, el conjunto es erigido para los últimos preparativos previos al lanzamiento:

JSC2000-E-28201 y JSC2000-E-28202 - La TM-31 lista para ser levantada y antes de quedar sujeta por los brazos de la plataforma de lanzamiento. Esta fue la nave que llevó la primera tripulación a la Estación Espacial Internacional en 2000

La TMA-20 tiene previsto su lanzamiento el próximo día 15 a las 20:09 hora de España (UTC) con rumbo a la Estación Espacial Internacional, a donde llegará dos días después.

Irán a bordo Dmitri Kondratyev de Roscosmos, Catherine Coleman de la NASA, y Paolo Nespoli de la ESA, que se convertirán en miembros de la Expedición 26 a la Estación Espacial Internacional, a las órdenes de Scott Kelly, que estos días nos enseñaba por cierto su camarote a bordo de la ISS.

En marzo de 2011 Kondratyev pasará a ser el comandante de la Expedición 27 cuando Kelly vuelva a tierra junto con Aleksandr Kaleri y Aleksandr Kaleri.

La TMA-20, por cierto, sufrió daños en su módulo de descenso durante el transporte en tren al cosmódromo de Baikonur, por lo que el módulo de descenso de la TMA-21 fue enviado allí por avión para sustituir al dañado, lo es una de las ventajas de la construcción modular de estas cápsulas, que además del citado módulo de descenso tienen un modulo orbital y otro de servicio.

Tato el módulo orbital como el de descenso, que se usa también para el ascenso, son habitables, pero sólo el de descenso vuelve a tierra, ya que los otros dos se destruyen en la reentrada.

Las cápsulas Soyuz son a estas alturas las naves espaciales con mayor tiempo de servicio -el primer lanzamiento no tripulado es de 1966- y se les considera las más efectivas en cuanto a coste y las más seguras, aún a pesar de las muertes de Vladimir Komarov en la Soyuz 1 cuando esta se estrelló a su regreso a tierra, y la de Vladislav Vólkov, Georgi Dobrovolski y Viktor Patsayev, los tres tripulantes de la Soyuz 11, que se asfixiaron durante la reentrada por una fuga de aire.

De hecho, siempre hay al menos una cápsula Soyuz atracada a la Estación Espacial Internacional para ser usada como nave de evacuación en caso de emergencia.

La Soyuz TMA-01M ya está en la Estación Espacial Internacional, la anterior misión de estas naves, con una impresionante foto del momento del despegue.