U želji da povećaju nosivost svojih raketa a da zadrže najnižu cenu lansiranja na tržištu, Rusi su odlučili da svoju najpouzdaniju raketu isprobaju prvi put i van granica bivšeg SSSR-a. O kakvom projektu se radi? Šta im je bio teret? O kakvoj raketi se radi? Pročitaj dalje.
Pre par nedelja, tačnije 21. oktobra, osvanuo je istorijski dan za Evropsku svemirsku agenciju (ESA) i Rusiju. Posle mnogo godina rada i bezbroj odlaganja, iz Francuske Gijane je prvi put lansiran „Sojuz“, koji je poneo dva satelita Galileo („PFM-1“ i „FM-2“) novog evropskog globalnog pozicionog sistema. Lansiranje rakete „Sojuz ST-B“ („Sojuz 2.1b/Fregat-МТ“) izvršeno je u 10:30 po Griniču sa lansirnog kompleksa ELS (l'Ensemble de Lancement Soyouz[1]), koji se nalazi u Sinnamaryju, u okviru evropskog Svemirskog centra u Gijani (SCG). To je bila misija „Arianespace“ pod šifrom VS01 (Vol Soyuz 01), i let IOV-1 (In-Orbit Validation program) Galileo sistema. Pre ovoga, lansiranje rakete je već bilo zakazivano za 19. oktobar, ali u poslednjem momentu je otkazano zbog curenja goriva prilikom tankovanja trećeg stepena rakete.
Prva raketa „Sojuz-STB“ na lansirnoj rampi u Francuskoj Gijani, na severnoj obali Latinske Amerike. Samo 3 sata i 49 minuta od lansiranja, dva Galileo satelita će se naći na konačnoj visini od 23.222 km iznad okeana.
Galileo IOV „PFM-1“ i „FM-2“
Sateliti Galileo programa, „PFM“ i „FM-1“, predstavljaju prve letilice novog evropskog navigacionog sistema vrednog preko 20 milijardi evra. IOV znači da su to sateliti čiji će rad biti proveravan tokom leta u orbiti. Za potrebe ESA, proizvele su ih kompanije „Astrium GmbH“ i „Thales Alenia Spac Italia“. Svaki satelit ima težinu od 675 kg i dimenzije 2,7 х 1,2 х 1,1 metara, sa rasponom otvorenih solarnih panela (jačine 1.420 W) od 18,7 metara. Planirani životni vek im je 12 godina i nalaziće se na srednjoj orbiti oko Zemlje (MEO) visine od preko 23.000 km i pod nagibom od 54,7°. Biće lansirano ukupno četiri ovakva probna IOV satelita pre nego što bude puštena operativna serija FOC (Full Operational Capability) satelita. Planirano je da do 2014. godine bude lansirana flota od 14 FOC satelita, ukupne vrednosti od €566 miliona.
Satelit novog evropskog sistema za pozicioniranje Galileo. Čitav sistem će biti besplatan za korisnike.
Testiranje jednog od satelita serije IOV. Prvi probni sateliti Galileo sistema, GIOVE-A, lansiran je još krajem 2005. sa ciljem podešavanja i rezervisanja frekvencija.
Kada bude kompletiran, Galilejeva flota će sadržavati ukupno 30 satelita (27 operativnih i 3 rezervna) razmeštenih u tri različite orbitne ravni pod uglom od 120°. U svakoj ravni sateliti će biti locirani na visini od 23.222 km i pod uglom od 56°, sa periodom rotacije od 14 sati i 15 minuta. Kao američki GPS (minimum 24 satelita u 6 ravni) ili ruski ГЛОНАСС (21 satelit u 3 ravni), Galileo (27 satelita u 3 ravni) će obezbeđivati navigacioni servis za čitavu planetu na tri različita L-talasna signala: E1 (1575,42 MHz), E2 (1191,759 MHz) i E3 (278,75 MHz). Prostorne greške Galileo sistema biće svega 30 santimetara. Svaki satelit će imati 4 atomska časovnika za kontrolu navigacionog signala: 2 glavna časovnika zasnovana na vodoničnom maseru (sa preciznošću od 0,45 nanosekundi na 12 časova) a 2 rezervna rubuidijumska sa preciznošću od 1,8 nanosekundi na svakih 12 sati. Tokom 2005. i 2008. lansirani su sateliti za testiranje GIOVE-A i GIOVE-B, koji su uspešno demonstrirali tehnološke aspekte sistema Galileo.
Konstelacija budućih satelita evropskog sistema Galileo. Biće ukupno 30 satelita (27 opetarivnih i 3 funkcionalna ali u rezervi) + po jedan na svakoj orbiti „za svaki slučaj“.
Upoređenje orbita satelita različitih navigacionih sistema – američkog GPS, ruskog ГЛОНАСС i kineskog Compass (na srednjoj Zemljinoj orbiti) – i orbita Hablovog teleskopa (HST) i Međunarodne stannice (ISS), geostacionarne orbite i veličine Zemlje. Mesečeva orbita je 9,1 put veća po prečniku od geostacionarne orbite.
„Sojuz ST-B“
Ruska raketa-nosač „Sojuz ST-B“ predstalja modifikovanu verziju „Sojuz 2.1B“ (14A14). Radi se o trostepenoj raketi (plus dodatni stepen „Fregat“), zasnovanoj na verzijama „Sojuz-U“/„Sojuz FG“ proizvedenim u konstruktorskim biroima CSKB „Progress“ iz Samare (Rusija), sposobnoj da na geostacionarnu transfernu orbitu (GTO) podigne teret od 3.240 tona, pod uslovom da je lansirana iz Francuske Gijane (ili 1,7 t ako je lansirana iz Bajkonura). Motori koriste kerozin (Т-1) i tečni kiseonik u prva tri stepena, i hipergolično gorivo u četvrtom stepenu „Fregat“. Ima težinu od 313 tona, dužinu 51,1 metra i maksimalni prečnik od 10,3 metra.
|
U osnovnoj formi, radi se o trostepenoj raketi za nošenje tereta u različite niske orbite oko Zemlje, sa krajnjim ciljem lansiranja tereta i ljudi na Međunarodnu stanicu. Za razliku od prethodnih verzija, busteri prvog stepena i dva centralna stepena koriste motore sa unapređenim sistemom ubrizgavanja goriva, a poboljšani su i telemetrijski i kontrolni sistemi. U zavisnosti od modela i tačke lansiranja, težžina korisnog tereta varira od 2,8 do 9,2 tone. „Sojuz-2“ često koristi i dodatni stepen. To je najčešće Lavokinov „Fregat“ stepen, ali ponekad ide i „Ikar“. Lansirannja se obavljaju sa Bajkonura (rampa LC-31), sa Plesecka (LC-43) a od prošlog meseca i sa ELS. „Sojuz-2“ je zamenio raketu model „Molnija-M“, a u toku je i zamena „Sojuza-U“ i „Sojuza-FG“, koji će otići u penziju do 2014. Porodicu „Sojuz-2“ čine modeli 2.1a, 2.1b i 2.1v. Prva dva su modifikacije rakete „Sojuz-U“, a treći je „laka“ verzija bez bočnih bustera. Verzija 2.1a ima motore RD-0110 i poboljšanu elektroniku., što joj omogućava fleksibilniju lansirnu trajektoriju i za oko 300 kg veći teret. Verzija 2.1b ima jače motore (RD-0124) i pojačan III stepen. Verzija 2.1v će biti bez bustera i imaće samo jedan moćni NK-33-1 motor napravljen u Kuznjecovljevim zavodima. |
|
|
Detalji rakete „Sojuz 2“. Kada ima prošireni vrh, takva verzija nosi oznaku „Sojuz-ST“, ili „Sojuz-STK“, gde ono „K“ označava specijalne mere za lansiranje u uslovima povećave vlage i temperature vazduha. |
Za razliku od „Sojuza-U“ ili „Sojuza-FG“, „Sojuz 2.1B“ je imala novu digitalnu avioniku i mogućnost nošenja dodatnog „Fregat“ stepena većih dimenzija (standardna veličina vrha rakete je 4,1 х 11,4 metra). „Sojuz 2.1b“ je baziran na slabijoj verziji „Sojuz 2.1a“, i u trećem stepenu ima motor RD-0124 umesto RD-0110 koji su posedovale ranije verzije, čime je nosivost povećana za više od tone. Među manjim izmenama koje je dobio „Sojuz ST-B“ u odnosu na seriju „Sojuz 2.1b“ spadaju i otvori koji omogućavaju vodi da brže prodire u prva dva stepena kada oni jednom padnu u vode Atlantskog okeana.
Prvi stepen (negde ga nazivaju i „nultim“) sadrži četiri bustera (blokove „Б“, „В“, „Г“ i „Д“) dimenzija 19,60 х 2,68 m i težine pri lansiranju od 44,413 kg (bez goriva 3.784 kg), opremljenih sa po jednim motorom RD-107A (14D22) sa četiri komore i dva tzv. „vernijera“, motora za korekciju, potiska 35 kN. Svaki motor bloka potroši 27.900 kg tečnog kiseonika i 11.260 kerozina. Svaki RD-107A ima potisak od 838,5 do 1021,3 kN i specifični impuls od 263,3 do 320,2 s. Pre odvajanja, busteri rade oko 118 sekundi. Svaki pojedinačni blok poseduje bočni aerodinamički stabilizator koji se montira kada je raketa već postavljena na rampu.
Jedan od bočnih busterskih blokova I stepena rakete „Sojuz ST“ u montažnoj hali (MIK) za horizontalno sastavljanje segmenata u Francuskoj Gijani.
Drugi, ili centralni stepen („Блок A“), težak na lansiranju 99.765 tona (6.545 kg bez goriva), koristi jedan motor RD-108A (14D21, poboljšana verzija RD-108) sa 4 „vernijera“ potiska po 34 kN. Motor stvara potisak od 792,48 do 990,18 kN, sa specifičnim impulsom od 257,7 do 320,6 s. Za 286 sekundi (4,7 min.) leta, II stepen potroši 63.800 kg tečnog kiseonika i 26.300 kg kerozina.
„Блок A“ rakete „Sojuz ST“.
Spojeni I (blokovi „B“, „V“, „G“ i „D“) i II stepen (blok „A“) rakete „Sojuz ST“.
Treći stepen („Блок И“), dimenzija 6,70 х 2,66 metra i težine 27.755 kg (2.355 kg prazan), koristi RD-0124, potiska 297,9 kN i spec. impulsa 359 s. Vreme rada: 270 sekundi, a za to vreme spali 17.800 kg tečnog kiseonika i 7.600 kg kerozina.
Treći stepen rakete „Sojuz ST“. Na donjoj slici su prikazane dve verzije, sa različitim raketnim motorima – levo je prikazana verzija koja za upravljanje koristi četiri „vernijer“ motora, dok je desno verzija sa motorom kod koga za upravljanje služe same mlaznice.
Dodatni stepen „Fregat-MT“ (S5.92), proizveden specijalno za lansiranja iz Gijane u pogonima NPO Lavočkina, koristi hipergolično gorivo [dimetil-hidrazin (UDMH) i azot-tetraoksid]. Ima težinu od 980-1050 kg (u zavisnosti od misije; sa gorivom – oko 7,7 tona) i dimenzije 1,9 х 3,8 m. Poseduje 6 sfernih tankova postavljenih oko središnje strukture – 4 za gorivo i 2 za avioničke uređaje. Koristi motor S5.98M specifičnog impulsa od 326 sekunde i dva potisna moda (14 i 19,85 kN), koji može više puta da se uključi (20 puta ili 877 sekundi ukupno). Za manevrisanje ima na raspolaganju 4 hidrazinska trastera od po 50 N potiska. „Fregat“ je korišćen na raketama „Sojuz-FG“, „Sojuz-U“, „Sojuz-2“ i „Zenit-3F“ (modifikovana). Veruje se da će da ga koristi i buduća „Angara-A3“. Zbog drugačijih klimatskih uslova u ekvatorijalnoj Gijani od onih u Plesecku i Bajkonuru, izvršene su mnoge prepravke uređaja i instrumenata.
Vrh rakete (model „ST“) ima težinu 1.700 kg, prečnik 4,11 metara i dužinu 11,433 metra.
Univerzalni dodatni stepen „Fregat“.
1 – motor S5.92; 2 – rezervoar za gorivo (UDMH); 3 – hidrazinski tank; 4 – hidrazinski traster; 5 – rezervoar za oksidator; 6- antena telemetrijskog sistema; 7 – kontrolni sistem; 8 – radijator-poklopac otseka sa instrumentima; 9 – sistem za praćenje i telemetriju; 10 – helijumski tankovi; 11 – hemijski akumulator.
Sinnamary
„Sojuzov“ lansirni centar (ELS) se nalazi u Sinnamaryju, 20 kilometara od „Arianinog“ lansirnog kompleksa №5 u Francuskoj Gijani. Centar sadrži tri odvojene celine: lansirnu rampu, montažnu halu (MIK) i lansirni centar.
Rampa je kompletirana 2008. godine, i ista je kao dve postojeće na kosmodromu Bajkonur i četiri u Plesecku. Kao i na drugim rampama, i ovde „Sojuz“ ne stoji na postolju rampe već „visi“ zakačen o različite metalne konstrukcije koja se u trenutku lansiranja povlače. Taj genijalni sistem razvili su sredinom pedesetih godina u slavnom konstruktorskom birou OKB-1 Sergej Koroljev i Vladimir Barmin i nazvali ga „tulipan“. U montažnoj hali MIK (rus. Монтажно-Испитательный Корпус) raketa se montira u horizontalnom položaju. Nakon toga, transportuje se do rampe prugom dugačkom oko 700 metara. Za razliku od ruskih poligona, raketu ne guraju lokomotive već specijalna mala vozila posebno konstruisana za tu svrhu. Takođe ne postoji ni bunker kao u Bajkonuru, već se kontrola lansiranja nalazi u zgradi odmah do rampe.
Kontrolni centar lansiranja.
Pogled na „Sojuzov“ lansirni kompleks.
1 – bunker za zaštitu osoblja; 2 – toranj gromobrana (4 kom.); 3 – pokretni servisni toranj; 4 – reflektori (4 kom.); 5 – temelji lansirne rampe: pokrivaju postrojenja za pripremu lansiranja i napajanje gorivom; 6 – rov za odvod plamena i gasova tokom starta, te redukovanja vibracija na raketi; 7 – pruga; 8 – air-conditioning; 9 – bunker za kontrolu tankovanja; 10 – bazen za sakupljanje i isparavanje vodonik-peroksida; 11 – busteri I stepena; 12 – centralni (II) stepen; 13 – treći stepen; 14 – obloga satelita (pokriva i IV stepen „Fregat“); 15 – toranj za punjenje goriva, el. veze i ventilaciju; 16 – četiri držača pred lansiranje.
Detalji držača i servisne platforme koja se uklanja pre lansiranja. Servisna platforma omogućava prilaz donjim delovima rakete tokom predlansirnih priprema.
Pogled odozdo na raketu na rampi bez servisne platforme tokom proba.
Transport rakete do rampe. Vidi se jedna od osobenosti lansiranja u Gijani: prva tri stepena su montirana u MIK-u u horizontalnom položaju, a onda su, nakon podizanja rakete u uspravan položaj na rampi, dodali kućište-vrh rakete sa IV stepenom i satelitima.
Korisni teret se ne montira na vrh rakete u horizontalnom položaju, kao što je to slučaj u Bajkonuru ili Plesecku, već se uz pomoć pokretnog servisnog tornja koji obavija čitavu rampu postavlja kada je raketa uz pomoć hidraulike već uspravljena. Toranj je tako projektovan da čitavo vreme štiti „Sojuz“ i njegov teret od velike vlažnosti koja vlada u Gijani.
Čitav projekat sa „Sojuzom“ rođen je u Gijani početkom 1998. godine, kada se ESA zainteresovala za mogućnost da ruske rakete polete iz Kurua kao dopuna teškoj raketi „Ariane 5“. Program je zvanično rođen 2004. a radovi na kompleksu su započeti 2005. Pored Ese i Roskosmosa, učešće u projektu imaju CSKB Progress – proizvođač rakete „Sojuz“, NPO Lavočkin – proizvođač dodatnog stepena „Fregat“ i CENKI (ЦЕЭНКИ) – ruska državna agencija zadužena za lansirnu infrastrukturu. Evropa je investirala €468 miliona za program „Sojuz“ u Francuskoj Gijani, od čega je ESA dala €342 miliona, a „Arianespace“ i ostatak Evropske unije €121 milion.
Faze i putanja lansiranja „Sojuza“.
Dodatni raketni stepen „Fregat“ sa adapterom za Galileo satelite.
Dupe „Sojuz“ rakete. Ovaj nosač, deo ogromne porodice raketa „R-7“, ušao je u upotrebu još 1966, od kada je napravljeno bezbroj varijanti. „Sojuzi“ su najkorišćenije rakete na svetu, i do sada su lansirane preko 1700 puta! Njihovu dugovečnost treba da zahvale svojoj pouzdanosti i jeftinoj ceni.
Transfer ruske rakete do lansirne rampe. Dodatni stepen sa „Fregatom“ i satelitima tek sledi ...
Raketa sa postavljenim vrhom-kontejnerom sa satelitima.
Položaj satelita u sklopljenoj konfiguraciji tokom uzletanja.
Kada su se jednom našli u orbiti, radar sa Zemlje ih je locirao i započet je monitoring i kontrola leta. To ovog meseca, Evropa je već lansirala tva test-satelita. Kada svi planirani sateliti budu u orbiti, biće već 2020. godina. Vajkaju se da će njihov sisstem biti precizniji i od ruskog i od američkog.
Na visini od oko120 km i nakon 3,6 minuta leta došlo je do odbacivanja zaštitnih poklopaca vrha satelita jer više nema otpora atmosfere.
Lansiranje je proteklo uspešno! ESA planira da u decembru lansira još jedan „Sojuz-ST“ iz Kurua. Tom prilikom lansiraće 6 novih satelita, uključujući i satelite dvostruke namene „Pleiades“ za osmatranje Zemlje.
Odličan video:
[1] Ovaj novi centar, napravljen samo za Ruse, predstavlja dopunu lansirnih kapaciteta Bajkonura. Npr, rakete „Sojuz“ koje sa kosmodroma Bajkonur dižu u geostacionarnu transfernu orbitu (GTO) teret od 1,7 tona, zbog povoljnosti lokacije rampe u Gijani mogu da na istu orbitu popnu čak 3,2 tone.
