Sojuz ve vesmírném středisku v Guyaně - Soyuz at the Guiana Space Centre

Sojuz ST (vesmírné středisko Guyany)

Zahajovací zahájení 21. října 2011
Funkce	Nosná raketa střední třídy, která doplní lehkou Vegu a těžkou Ariane 5
Výrobce	Progress Rocket Space Center , NPO Lavočkin
Země původu	Rusko
Velikost
Výška	46,2 m (152 stop)
Průměr	10,3 m (34 stop)
Hmotnost	308 t (303 tun dlouhé, 340 čistých tun)
Fáze	3
Kapacita
Užitečné zatížení pro GTO
Hmotnost	3250 kg (7170 liber)
Užitečné zatížení pro GEO
Hmotnost	1440 kg (3170 liber)
Užitečné zatížení k SSO
Hmotnost	4400 kg (9700 liber)
Přidružené rakety
Rodina	Sojuz-2 ( R-7 )
Spustit historii
Postavení	Aktivní
Spusťte stránky	Centrum Prostorové Guyanais
Totální spuštění	25
Úspěch (y)	24
Selhání	0
Částečné selhání	1
První let	21. října 2011
Poslední let	29. prosince 2020
Posilovače
Ne. Posilovače	4
Délka	19,6 m (64 stop)
Průměr	2,68 m (8 ft 10 v)
Prázdná hmota	3,784 kg (8342 lb)
Hrubá hmotnost	44,413 kg (97914 liber)
Motory	1 RD-107A
Tah	838,5 kN (188 500 lb f )
Specifický impuls	262 sekund
Doba hoření	118 sekund
Hnací plyn	LOX / petrolej
Základní fáze
Délka	27,1 m (89 stop)
Průměr	2,95 m (9 ft 8 v)
Prázdná hmota	6545 kg (14429 liber)
Hrubá hmotnost	99 765 kg (219 944 lb)
Motory	1 RD-108A
Tah	792,5 kN (178 200 lb f )
Specifický impuls	255 sekund
Doba hoření	286 sekund
Hnací plyn	LOX / petrolej
Druhý stupeň (ST-B)
Délka	6,7 m (22 stop)
Průměr	2,66 m (8 ft 9 v)
Prázdná hmota	2355 kg (5192 lb)
Hrubá hmotnost	27755 kg (61189 liber)
Motory	1 RD-0124
Tah	297,9 kN (67 000 lb f )
Specifický impuls	359 sekund
Doba hoření	270 sekund
Hnací plyn	LOX / petrolej
Horní stupeň - Fregat
Délka	1,5 m (4 ft 11 v)
Průměr	3,35 m (11,0 stop)
Prázdná hmota	920 kg (2030 liber)
Hrubá hmotnost	7558 kg (16663 lb)
Motory	S5,92
Tah	19,85 kN (4460 lb f ) / 14 kN (3100 lb f )
Specifický impuls	332 sekund
Doba hoření	až 1100 sekund (maximálně 20 popálenin)
Hnací plyn	N 2 O 4 / UDMH

Sojuz v kosmickém středisku v Guyaně (také známý jako Sojuz v CSG nebo Arianespace Sojuz ) je pokračující program Evropské vesmírné agentury (ESA) pro provoz nosných raket Sojuz-ST od Center Spatial Guyanais (CSG), který poskytuje středně velkou startovací kapacitu pro Arianespace doprovázet lehkou Vegu a těžký výtah Ariane 5 . Sojuz vozidla je dodávána Roscosmos s TsSKB-Progress a NPO Lavočkin , zatímco další složky jsou dodávány Airbus , Thales Group a RUAG .

Projekt Arianespace Sojuz vyhlásila ESA v roce 2002. Spolupráce s Ruskem začala ve dvou oblastech: výstavba odpalovacího místa pro Sojuz v CSG a vývoj nosné rakety Sojuz upravené pro vesmírné středisko v Guyaně. Prohlášení o programu bylo podepsáno v roce 2003 a financování spolu s konečným schválením bylo uděleno dne 4. února 2005. Počáteční výkop pro Ensemble de Lancement Soyouz (ELS; Sojuz Launch Complex) byl zahájen v roce 2005, stavba byla zahájena v roce 2007 a startovací komplex byl dokončen na začátku roku 2011, což společnosti Arianespace umožnilo nabídnout klientům služby spuštění upraveného Sojuzu ST-B. Dva rané lety, VS02 a VS04, a nedávný let, VS17, používaly variantu Sojuz ST-A. Od roku 2011 Arianespace objednal celkem 23 raket Sojuz, což je dost na pokrytí jeho potřeb do roku 2019 tempem tří až čtyř startů za rok.

Vlastnosti upraveného Sojuzu pro vesmírné středisko v Guyaně

• První použití mobilní servisní věže na ELS, která umožnila vertikální integraci užitečného zatížení.
• Adaptéry užitečného zatížení dodávané v Evropě.
• Evropská dodávka KSE ( francouzsky : Kit de Sauvegarde Européenne , rozsvícený  „European Safeguard Kit“), systém pro vyhledání a vyslání signálu ukončení letu . Aktivovalo by to příkaz k vypnutí motoru a zanechalo vozidlo balistickou trajektorii.
• Přizpůsobení telemetrického systému S-Band na všech stupních od pásem 5 TM dostupných na Bajkonuru a Plesetsku do 3 povolených v rozsahu CSG.
• Přizpůsobení kódování a frekvence telemetrie v pásmu S standardu Inter-Range Instrumentation Group (IRIG) používaného v CSG.
• Přizpůsobení systému čištění kyslíkem pro směrování ven z mobilní brány.
• Přizpůsobení tropickému klimatu CSG včetně přizpůsobení klimatizačního systému místním specifikacím a ochranných opatření, aby se zabránilo námraze. Všechny otvory a dutiny byly studovány a certifikovány, aby byly adekvátně chráněny před vniknutím hmyzu a hlodavců.
• Čtyři posilovače a základní stupeň byly modernizovány pyrotechnickými zařízeními, aby se narušily palivové nádrže, aby se zajistilo, že se potopí v oceánu. Ukázalo se, že ostatní stupně ztrácejí strukturální integritu při nárazu, a proto se ukázalo, že klesají.
• Přinejmenším zpočátku by zesilovače a základní fáze používaly pyrotechnicky zapálené 14D22 ( RD-107 A) a 14D23 ( RD-108 A) spíše než chemicky zapálené 14D22 kHz a 14D23 kHz používané na zbytku Sojuzu-2.

Zpracování vozidla

Složky Sojuzu dorazí do CSG lodí, vyloží se a umístí do skladovacího prostoru. Odtud jsou komponenty přivedeny do budovy Launch Vehicle Integration Building, kde jsou sestaveny vodorovně v klimatizovaném prostředí. První čtyři posilovače jsou připojeny k základnímu stupni a poté je k jádru připojen třetí stupeň - shodný s postupem na kosmodromu Bajkonur a Plesetsk . Samostatně je užitečné zatížení namontováno na výdejní stojan v zařízení pro zpracování užitečného zatížení a poté přeneseno do budovy S3B, aby bylo namontováno na horní stupeň Fregat, a poté zapouzdřeno v kapotáži . Následně jsou první 3 stupně Sojuzu-ST transportovány z budovy integrace na odpalovací rampu vlakem, který také vztyčí raketu do svislé polohy na podložce, kde je Sojuz zavěšen čtyřmi podpůrnými rameny. Jakmile je vertikální, nastěhuje se mobilní portál a uzavře Sojuz. Následně je zapouzdřený Fregat a užitečné zatížení svisle zvednuto mobilním portálem, který bude namontován na Sojuz. Mobilní portál se zatáhne hodinu před spuštěním.

Budoucí vývoj

Arianespace plánoval provozovat Sojuz nejméně do konce roku 2019 a od roku 2014 zamýšlel pokračovat v provozu Sojuzu vedle plánovaného Ariane 6, když tento odpalovací zařízení debutuje. Oznámení nových návrhů Ariane 6 od Airbusu a Safranu však otevírá možnost Ariane 6.2 nahradit Sojuz. Jelikož letový test Ariane 6 sklouzne do roku 2022, bylo pro Sojuz v roce 2020 naplánováno několik letů.

Spustit historii

Zahajovací let

První smlouvu na zahájení provozu Sojuzu ST-B od Center Spatial Guyanais (CSG) podepsal na pařížském leteckém veletrhu 2009 ředitel programu Galileo a aktivit souvisejících s navigací René Oosterlinck a generální ředitel Arianespace Jean-Yves Le Gall . Tato smlouva zahrnovala 2 vypuštění dvou satelitů Galileo každý. Smlouva na samotné satelity již byla podepsána společnostmi ESA a Galileo Industries v roce 2006.

Součásti odpalovacích vozidel dodávané ze Petrohradu poprvé dorazily do Francouzské Guyany lodí v listopadu 2009. Přezkoumání přijetí startu Sojuzu proběhlo během posledního týdne v březnu 2011, což vedlo k první kampani se simulovaným spuštěním mezi 29. dubnem a 4. květnem 2011. The místo startu bylo oficiálně předáno od ESA Arianespace dne 7. května 2011.

Montáž Sojuzu ST-B byla zahájena 12. září 2011 v budově Assembly and Testing, zatímco dva satelity Galileo prošly závěrečnými testy po svém příchodu ze zařízení Thales Alenia Space v Itálii 7. a 14. září 2011. Start byl naplánován na 20. října 2011, ale v pneumatickém systému zodpovědném za odpojení palivových potrubí od třetího stupně Sojuzu byla zjištěna anomálie, což nutilo misi odložit o 24 hodin. Dne 21.

Let VS09

Dne 22. srpna 2014 vypustila společnost Arianespace na střední oběžnou dráhu Země první dva satelity s plnou operační schopností pro souhvězdí satelitní navigace Galileo . Zdálo se, že mise probíhá normálně a Arianespace hlásil start jako úspěšný, nicméně analýza telemetrických dat poskytnutých sledovacími stanicemi ESA a CNES ukázala, že satelity byly vpuštěny na nesprávnou oběžnou dráhu.

Dráhu určilo Evropské středisko vesmírných operací do 3 hodin po oddělení od nosné rakety a satelity fungovaly normálně a pod kontrolou. Oba satelity byly přepnuty do nouzového režimu a mířily na slunce, zatímco týmy ESA/CNES a OHB zkoumaly selhání a možnosti satelitů.

Dne 25. srpna 2014 společnost Arianespace oznámila vytvoření nezávislé vyšetřovací komise pro vyšetřování anomálie. Dne 28. srpna 2014 se objevily podrobnosti o událostech, které s největší pravděpodobností vedly k selhání horního stupně Fregat. Na konci fáze přeorientování systém řízení letu detekoval nesprávnou úhlovou rychlost a neúspěšně se pokusil použít trysky k nápravě situace. Systém řízení letu nezjistil problém trysky a pokračoval v letovém plánu s horním stupněm orientovaným špatným směrem, takže satelity zůstaly na nesprávné oběžné dráze.

Koncem září 2014 zpráva komise Roscosmos citovaná Izvestiou naznačila, že selhání Fregatu bylo způsobeno konstrukční vadou vedoucí k zamrznutí v jedné z linek hydrazinového paliva, která byla umístěna vedle linie nesoucí studené helium používané k natlakování hlavní nádrže na pohonné hmoty. Během dlouhého prvního popálení, které bylo nutné pro orbitální zavádění systému Galileo, bylo vedení paliva ochlazeno pod bod tuhnutí hydrazinu. Další vyšetřování bylo zaměřeno na softwarovou chybu a prostředek, jak podobným selháním v budoucnu předcházet. Izvestija také uvedla, že selhání letu VS09 způsobilo vážnou reakci ruské vlády. Oleg Ostapenko , šéf Roskosmosu, měl „obtížný rozhovor v (moskevském) Bílém domě“.

Dne 7. října 2014 nezávislá vyšetřovací rada oznámila závěry svého vyšetřování a odhalila, že blízkost přívodních linií helia a hydrazinu vedla k tepelnému mostu, který způsobil přerušení dodávky hnacího plynu do trysek. Nejasnosti v projekčních dokumentech, které to umožnily, byly důsledkem nezohlednění tepelných přenosů v tepelných analýzách návrhu etapového systému. Rada doporučila 3 nápravná opatření: Přepracování tepelné analýzy, opravu projektových dokumentů a úpravu výroby, montáže, integrace a kontrolních postupů napájecích vedení.

V listopadu 2014 ESA oznámila, že satelity provedou celkem 15 orbitálních manévrů s cílem zvýšit jejich perigee na 17 339 km. To by snížilo expozici satelitů Van Allenovu radiačnímu pásu , snížilo dopplerovský efekt , zvýšilo satelitní viditelnost ze země a umožnilo by satelitům, aby své antény během perigee mířily na Zemi . Tyto oběžné dráhy by opakovaly stejnou pozemní dráhu každých 20 dní, což by umožňovalo synchronizaci s jinými satelity systému Galileo, které opakují stejnou pozemní dráhu každých 10 dní. Jakmile byly satelity na svých nových oběžných drahách, mohly začít testovat na oběžné dráze.

Obnova satelitů byla ukončena v březnu 2015, kdy Galileo-FOC FM2 vstoupil na novou oběžnou dráhu, zrcadlící se na oběžnou dráhu systému Galileo-FOC FM1, který své manévry uzavřel na konci listopadu 2014 a úspěšně prošel testováním. V současné době satelity přelétávají stejné místo na zemi každých 20 dní, ve srovnání s 10 dny standardních satelitů Galileo.

Mise

Plánované lety

Statistika

Spusťte sekvenci

Spusťte komplex se staženou mobilní branou

Operace 3 dny před spuštěním obvykle zahrnují zkoušku odpočítávání pro všechny etapy, jakož i závěrečné přípravy a ověření horního stupně Fregat . Dva dny před startem začínají přípravy na tankování. Toto je také poslední den, kdy může dojít k aktivaci před spuštěním s užitečným zatížením. Startovací sekvence je optimalizována pro každou misi, zde popsaná sekvence vychází z letu VS07, který zvedl satelit Sentinel-1A :

Reference