Байконур + Протон-М

12 октября в 18:00 мск планируется старт ракеты «Протон-М» с космическим аппаратом «Ангосат-2» для Ангольской республики. Роскосмос сообщил, что госкомиссия приняла решение о заправке и пуске ракеты. Это второй запуск иностранного аппарата российскими ракетами с начала обмена санкциями.

Прямая трансляция запуска начнётся в 17:15 мск.

Спутник «Ангосат-2», по утверждению Роскосмоса, был создан в рекордные для российской космической промышленности сроки — два года. Он построен на универсальной платформе средней размерности «Экспресс-1000H» разработки ИСС им. Решетнёва. На данный момент платформа уже имеет многолетний срок лётной квалификации, что даёт надежду на удачный запуск, ведь это уже вторая попытка запустить Ангольский спутник.

Характеристики «Ангосат-2»:
— основное предназначение — связь, Интернет, ТВ
— масса аппарата — около 2 т
— тип орбиты — геостационарная, на высоте 36 000 км
— система энергоснабжения космического аппарата — 4400 Вт;
— система ориентации — активная;
— расчётный срок работы — 15 лет.

У аппарата давняя история. Документы о создании его первой версии «Ангосат-1» было подписано в 2009 году, а в 2017 состоялся запуск на орбиту. Но, к сожалению, связь со спутником была потеряна вскоре после запуска. Взамен утраченного спутника было принято решение о создании модернизированной версии «Ангосат-2». При этом производителем стала Решетнёвская фирма, а не РКК «Энергия», создававшая первый спутник.

С помощью разгонного блока ДМ-03 планируется вывести «Ангосат-2» в орбитальной позиции 23° восточной долготы (угол наклонения орбиты для ГСО-спутников — 0°). Космический аппарат способен охватить услугами телекоммуникации весь африканский континент, а также страны Европы. Он предназначен для обеспечения услуг фиксированной и подвижной связи, цифрового телерадиовещания и высокоскоростного доступа в интернет.

Фото: Павел Кассин/«Роскосмос Медиа»

Первоисточник:

Во время своей второй и последней миссии 2021 года ракета-носитель «Протон» стартовала 13 декабря 2021 года с Байконура с двумя спутниками связи «Экспресс». В течение более чем 18-часового процесса выведения разгонная ступень «Бриз-М» должна вывести спутники «Экспресс» АМУ3 и -АМУ7 на высокую орбиту развертывания, высотой более чем 50 000 километров от Земли.

Краткий обзор миссии спутников «Экспресс-АМУ3» и «-АМУ7»:

Новейшая пара спутников «Экспресс»

Спутники «Экспресс-АМУ3» и «-АМУ7» были построены на «ИСС имени Решетнева» в городе Железногорске для главного российского государственного оператора гражданских спутников связи «Космическая связь», ГПКС. Согласно официальной закупочной документации, ГПКС заплатила за пару 72 миллиона евро. Это были первые из 14 спутников, которые обещали запустить в 2020-х годах для обновления российской группировки космической связи.

Спутники «Экспресс-АМУ3» и «АМУ7» были разработаны для предоставления стационарным и мобильным клиентам, в том числе российскому правительству, различных услуг связи, включая цифровое телевидение и радиовещание, высокоскоростной доступ в Интернет, с охватом всей России и соседних регионов в C-, Ku и L-диапазонах.

На космических аппаратах используются две развертываемые антенны с рефлекторами диаметром 2,4 и 2,2 метра. Одна из них — многолучевая антенна, работающая в Ku-диапазоне, другая объединяет C- и Ku-диапазоны. Спутники также имеют специальные решетчатые антенны L-диапазона.

Сервисный модуль для обоих спутников был построен на спутниковой платформе «Решетнева» «Экспресс-1000Н», которая позволяет устанавливать два спутника друг на друга для совместного выведения на орбиту на одной ракете-носителе «Протон-М/Бриз-М». Одним из основных отличий от предыдущих сервисных модулей этой серии стало использование

тепловых трубок, заменяющих жидкий теплоноситель в системе терморегулирования.

Двигательная установка машины была также модернизирована добавлением одного 29-граммовым электродвигателя СПД-140Д в дополнение к паре двигателей СПД-100В, разработанных в ОКБ «Факел» в Калининграде. Повышение тяги с 8 граммов, создаваемое каждым двигателем СПД-100В, позволяет сократить время, необходимое для перевода спутников с орбиты развертывания в рабочее положение на геостационарной орбите.

Платформа оборудована парой солнечных панелей, построенных «ИСС Решетнева» с элементами арсенида галлия, разработанными на НПП «Квант» в Москве.

Первоначально предполагалось, что оба спутника будут нести 20 транспондеров C-диапазона, 16 транспондеров Ku-диапазона и 1 транспондер L-диапазона. «Экспресс-АМУ7» должен был быть размещен над экваториальной точкой 145 восточной долготы, а «Экспресс-АМУ3» — на 96,5 градусе восточной долготы.

Однако, согласно предварительным планам, разработанным в 2014 году после аннексии Крыма

Кремлем, «Экспресс-АМУ7» будет построен первым и будет нести коммуникационную нагрузку, уже закупленную у итальянского подразделения Thales Alenia Space в рамках традиционного российско-европейского промышленного партнерства. Между тем, последующий «Экспресс-АМУ3» должен был быть оборудован транспондерами российского производства, заменяющими запрещенное европейское оборудование.

Эти планы так и не были реализованы, но в 2018 году «ИСС Решетнева» смогли заключить сделку с Thales на поставку антенн и транспондеров для обоих спутников. Только в случае «Экспресс-АМУ7» компания Thales Alenia впервые заказала у «Решетнева» 2,4-метровый рефлектор из композитных материалов для антенн С-диапазона спутников.

Примерно в то же время Роскосмос планировал перевести спутники с одиночного «Протона» на третий, четвертый или пятый испытательные полеты ракет «Ангара-5»/«Персей» из Плесецка. Представители Роскосмоса, по-видимому, рассматривали миссии АМУ3/7 как возможность дать «Ангаре» реальную работу, продемонстрировав пригодность новой ракеты для международного рынка. Однако, как сообщается, российские чиновники отказались от этого плана, не желая полагаться на бездоказательную и хронически откладывающуюся систему запуска для дорогостоящей миссии.

В 2019 году, после как минимум года споров и противоречивых приказов Роскосмоса, российское правительство приняло специальное решение переназначить спутники обратно на «Протон», который был изготовлен в 2013 году для отмененной миссии ГЛОНАСС-М.

К 2020 году запланированная орбитальная позиция «Экспресс АМУ-3» была сдвинута на 103 градус восточной долготы, которую ранее занимал запущенный в 2005 году больной спутник «Экспресс-АМ3» и должна быть привязана к спутнику «Экспресс-103».

«Экспресс-АМУ7» по-прежнему будет находиться на 145 градусах восточной долготы, заменив неисправный космический аппарат «Экспресс-А4», запущенный в 2002 году.

Известные технические характеристики спутников «Экспресс-АМУ7» и «АМУ3»:

В окончательной конфигурации «Экспресс-АМУ7» был оснащен 16 активными и двумя дополнительными транспондерами С-диапазона, работающими на резервном оборудовании, и двумя радиомаяками; а также 20-ю линейными транспондерами Ku-диапазона, одним маяком и одним активным транспондером L-диапазона. Все они могут работать одновременно.

Тем временем «Экспресс-АМУ3» получил семь активных транспондеров С-диапазона и два активных транспондера L-диапазона. Полезная нагрузка Ku-диапазона имеет трансформируемую архитектуру. В первой конфигурации работает восемь активных транспондеров, а во второй — 22.

Коммуникационная полезная нагрузка на обоих спутниках была разработана для приема радиосигналов с земли, усиления их с низким уровнем помех, преобразования принятого сигнала в зависимости от ширины полосы рабочего канала и последующей повторной передачи сигнала на землю.

Разработка и пусковая кампания

При раннем планировании разработки АМУ-3 и -7 их запуск был намечен на 2016 год, но когда спутники появились в Федеральной космической программе России, утвержденной в середине 2010-х годов, их запуск не ожидался раньше 2018 года. Однако к тому времени производство спутников только начиналось на «ИСС Решетнева» и Thales Alenia Space.

Готовые средства связи для АМУ7 и АМУ3 должны были быть доставлены на «ИСС Решетнева» из Thales Alenia Space в марте и мае 2020 года соответственно. Полностью оборудованные солнечные батареи прибыли на «ИСС имени Решетнева» с НПП «Квант» в начале 2020 года, а служебные модули были допущены к испытаниям. К середине того же года сервисный модуль и секция полезной нагрузки АМУ7 были скреплены болтами, и он прошел комплексные электрические испытания. Из-за ограничений по коронавирусу специалистам Thales впервые пришлось участвовать в тестах удаленно с помощью специально установленных видеокамер. Тогда миссия ожидалась во втором квартале 2021 года.

Сборка родственного спутника АМУ3 была завершена в ноябре 2020 года, и к тому времени запуск двойной полезной нагрузки отложился до конца 2021 года.

В начале 2021 года АМУ7 прошел акустические испытания и высокочастотные радиоиспытания в безэховой камере. Параллельно с ним, АМУ3 проходил электрические и тепловые испытания, за которыми последовали вибрационные испытания в конце лета и радиотесты осенью 2021 года. К сентябрю 2021 года дата запуска двух спутников была назначена на 6 декабря.

В ночь с 15 на 16 марта 2021 г. с завода ГКНПЦ им. Хруничева в Москве на Байконур отправились «Протон-М» и «Бриз-М» для миссии АМУ3/АМУ7 вместе с трехступенчатой ракетой «Протон-М», предназначенной для выполнения запуска модуля МЛМ «Наука».

Спутники «Экспресс-АМУ-3» и -7 прибыли на Байконур 19 октября и приземлились на аэродроме Крайний на борту самолета Ан-124. Затем они были доставлены в Зону 92 для начальной обработки.

30 октября, спутник «Экспресс-АМУ3» был доставлен на заправочную станцию в Зоне 91A, где он был загружен топливом. 1 ноября Роскосмос объявил, что операции по заправке завершены и космический аппарат планируется доставить в технологический корпус на Зоне 92А для измерения сопротивления бортовых силовых шин, проверки целостности нагревателя и проверки механизмов солнечных панелей. Из сообщения было неясно, были ли это стандартные процедуры или они были вызваны некоторыми техническими проблемами. В том же сообщении Роскосмос подтвердил запланированный запуск миссии в декабре 2021 года, но не назвал дату запуска 6 декабря.

Двухдневная заправка спутника «Экспресс-АМУ7» была завершена на Зоне 91А к 5 ноября. Затем спутник был доставлен в технологический корпус на Зоне 92А для загрузки ксенона (ксенон используется в электродвигателях спутника).

Примерно в середине ноября запуск был перенесен с 6 декабря 2021 года в 15:20 мск на 12 декабря в 15:09 мск из-за проблем с разгонным блоком «Бриз-М». 23 ноября Роскосмос объявил, что некоторое оборудование на верхней ступени были заменены внутри технологического корпуса на Зоне 92А-50 и электрические испытания ступени завершены. По словам Роскосмоса, три ступени ракеты-носителя были собраны в цехе сборки того же здания.

25 ноября Роскосмос сообщил, что баки высокого давления на борту «Бриз-М» загружаются компонентами ракетного топлива и 2 декабря оба спутника были установлены на разгонный блок. Затем спутники были закрыты обтекателем полезной нагрузки и перемещены в цех окончательной сборки, где 5 декабря были соединены с разгонными ступенями ракеты «Протон». После этого были проведены электрические проверки, подсоединение шлангов терморегулирования, установка терморегулятора и одеяла на обтекателе полезной нагрузки.

Ракета "Протон" со спутниками "Экспресс АМУ-3" и "АМУ-7" прибывает на стартовую площадку № 39 Зоны 200 9 декабря 2021 года.

На борту «Бриз-М» обнаружена смертельная перегрузка топливом

Ракета-носитель «Протон/Бриз» с установленной полезной нагрузкой была подготовлена к выкатке из сборочного корпуса на открытую заправочную площадку для закачки баков низкого давления разгонного блока «Бриз-М» высокотоксичными и опасными самовоспламеняющимися компонентами ракетного топлива. Операция проводилась утром 9 декабря 2021 года. После заправки «Бриз-М» готовая ракета-носитель проследовала на площадку 39 Зоны 200, где к концу дня была установлена в вертикальном положении.

Однако вскоре после этого возникла еще одна техническая проблема с ступенью «Бриз-М», из-за которой ракету пришлось вернуть со стартовой площадки и отложить запуск. По словам главы Роскосмоса Дмитрия Рогозина, на космическом буксире «Бриз» обнаружено как минимум две проблемы.

Ракета «Протон» со спутниками «Экспресс АМУ-3» и «АМУ-7» на АЗС «Бриз».

Российские официальные лица не предоставили никаких подробностей об инциденте, но хорошо информированные источники в отрасли сообщили, что на борту ступени «Бриз-М» была обнаружена перегрузка ракетным топливом, что напоминает ситуацию, обреченную на аварию миссию трех навигационных спутников ГЛОНАСС на борту «Протон» с разгонным блоком «ДМ03» в декабре 2010 года. К счастью, на этот раз неприятная и потенциально фатальная проблема была обнаружена задолго до старта. Но все же потребовалось снять ракету-носитель с площадки и вернуть её на открытую заправочную площадку, где излишнее топливо тщательно слили с разгонного блока 10 декабря, прежде чем ракета быоа возвращена на стартовую площадку.

В течение 24 часов с момента обнаружения проблемы Рогозин сообщил, что ракета будет возвращена на стартовую площадку 11 декабря с возможностью запуска 13 декабря.

11 декабря Роскосмос подтвердил, что запуск миссии намечен на 13 декабря в 15:07 мск. Второй вывоз ракеты на площадку начался в 04:30 мск 11 декабря.

Профиль запуска.

Ракета «Протон-М/Бриз-М» с парой «Экспресс-АМУ-3/АМУ-7» стартовала с о стартовой площадки 39 на Зоне 200 космодрома Байконур 13 декабря 2021 года в 15:07:00 по московскому времени (7: 07:00 EST)

После нескольких секунд вертикального подъема «Протон» направился на восток по стандартной траектории выведения, что позволило ему достичь наклонения орбиты 51,55 градуса к экватору. Работа первой, второй и третьей ступени ракеты вывела блок полезной нагрузки, включающую разгонный блок «Бриз-М» и два спутника, на суборбитальную траекторию, с небольшим недобором орбитальной скорости. Спустя почти 1,5 минуты после отделения от третьей ступени «Бриз-М» запустил свою главную двигательную установку, чтобы выйти на первоначальную орбиту высотой 178 на 180 километров. Роскосмос подтвердил начало маневра, но аппараты, вероятно, вышли из зоны досягаемости наземной станции на Дальнем Востоке России до того, как было получено подтверждение окончание работы двигателя.

Орбитальные маневры

После периода пассивного полета вокруг Земли «Бриз-М» перезапустил свой двигатель, чтобы вытянуть почти круговую орбиту до эллипса с апогеем (высшей точкой) в 2 507 километрах от Земли (перигей был увеличен лишь незначительно до 199 километров). Космический буксир и его пассажиры затем сделали почти полный цикл по переходной орбите, прежде чем «Бриз-М» запустил свой двигатель в третий раз, чтобы поднять орбиту еще выше.

Источник в отрасли сообщил, что до того, как «Бриз-М/Экспресс» покинул зону досягаемости российских наземных станций, диспетчеры миссии смогли подтвердить, что началось третье включение двигателя «Бриз-М» и начальная парковочная орбита, а также первая переходная орбита находились в пределах технических требований.

После завершения третьего включения «Бриз-М» был запрограммирован на сброс пустого внешнего бака. Подтверждение завершения 3-го включения и последующего сброса бака пришло несколько часов спустя, когда аппараты снова появились в пределах досягаемости российских наземных станций.

Тем временем «Бриз-М» и его пассажиры совершили еще один пассивный виток вокруг Земли, за которым последовал четвертое включение двигателя, на этот раз с расходом топлива из основного модуля «Бриз-М».

Четвертый маневр должен был довести апогей до 53 163 км, а перигей — только до 408 км.

Когда аппараты приблизились к новому апогею, «Бриз-М» включил двигатели в пятый раз, выйдя на так называемую суперсинхронную переходную орбиту с апогеем 52 872 км и перигеем 18 714 км.

Поднявшись на высоту более 36000 километров, где в конечном итоге будут работать спутники, верхняя ступень была менее подвержена гравитационному притяжению нашей планеты. В результате «Бриз-М» смог нести более тяжелую полезную нагрузку во время энергоемкого пятого маневра, который также изменил орбитальную плоскость спутников с 49,3 градусов, до почти совпадения с экваториальной плоскостью.

Во время выхода на орбиту «Экспресс-АМУ7» находился на вершине двухспутниковой стойки и первым отделился спустя почти 17 часов 50 минут после старта с Байконура. После этого, в момент времени 18 часов и 7 минут после запуска, «Экспресс-АМУ3» был отделен от почти пустого разгонного блока «Бриз-М».

Вскоре после этого «Бриз-М» был запрограммирован на использование остатков топлива для выполнения двух заранее запрограммированных тормозных маневров, уводя себя на орбиту захоронения, безопасную для работающих спутников.

Перед вводом в эксплуатацию спутники должны будут потратить почти два месяца, используя свои электрические двигательные установки малой тяги, чтобы достичь своих рабочих позиций.

Первоисточник:

Вячеслав Ермолин, 13 декабря 2021 г.

Текущая статистика запусков на 13 декабря 2021 года

Миссия:

Запуск двух российских коммерческих спутников связи «Экспресс» на геопереходную орбиту. Предоставление теле- и радиовещания, передачи данных для регионов России. Процесс выведения на геопереходную орбиту займет 18 часов.

Инфографика миссии «Протон-М»-«Эксперссы»

Ссылка на инфографику в высоком разрешении

Девиз:

«Старый конь борозды не испортит».

Официального девиза нет.

Время и место старта:

13 декабря 2021 года, 12:07 UTC.

Космодром Байконур, стартовая площадка 200/39, Казахстан.

Ракета-носитель:

«Протон-М» — трех (четырех) ступенчатая ракета-носитель тяжелого класса, для запусков космических аппаратов, в том числе тяжелых модулей и АМС. Последняя модификация семейства РН «Протон», разработанного путём модернизации РН «УР-500». Выведение на геопереходные, геостационарные и отлетные орбиты с помощью четвертой ступени — разгонного блока.

Полезная нагрузка:

Экспресс-АМУ3 и АМУ7 — российские спутники связи серии «Экспресс», для работы на геостационарной орбите в составе спутниковой группировки ФГУП «Космическая связь» (ГПКС). Орбитальная позиция — 145°в.д. и 103°в.д. Оснащены транспондерами диапазонов C, Ku и L. Спутники построены в «ИСС им. Решетнёва» на платформе «Экспресс-1000Н» для пополнения орбитальной группировки. Полезная нагрузка — производства Thales Alenia Space (TAS), одна из антенн С-диапазона по заказу TAS изготовлена в ИСС.

Орбита:

Экспресс-АМУ7: GEO,145° в.д.

Экспресс-АМУ3: GEO,103° в.д.

Геопереходная орбита: 18 700 X 52 871 км, 0.26°

Схема выведения в миссии «Протон-М»--«Экспрессы»

Интересное:

— 131-я попытка орбитального запуска в этом году. Восемь аварий.

— 23-й запуск России в этом году. Все пуски успешные.

— 2-й запуск РН «Протон-М» в 2021 году.

— Стоимость ракеты-носителя (с РБ «Бриз») для иностранных заказчиков $65 млн.

— Стоимость вывода 1 кг полезной нагрузки на НОО не менее $2 750.

Ссылка на инфографику в высоком качестве.

Анонс от Everyday Astrounaut

Статья с портала NSF

Эмблемы и нашивки миссии

Легенда к статистике

Личное мнение:

Уже отвыкли от запусков «Протона:(

Красивая ракета с оригинальной конструкцией первой ступени. Одна из самых массовых ракет мира, достаточно сказать, что только «Протон» сделал больше запусков, чем весь зоопарк китайских ракет.

Уильям Грэм, 12 декабря 2021 г.

Первоисточник:

«Протон-М» перед запуском «Экспресс» - через Роскосмос

Российская ракета «Протон-М» запустит в понедельник пару спутников связи, в одном из редких стартов для тяжелой ракеты-носителя России. Ожидается, что запуск в понедельник состоится в 12:07 UTC (17:07 по местному времени) с космодрома Байконур в Казахстане. Миссия продлится 18 часов от старта до окончательного отделения космических аппаратов.

Полезная нагрузка «Протона» состоит из «Экспресс-АМУ3» и «Экспресс-АМУ7», двух спутников связи, которые будут эксплуатироваться государственной компанией «Российская компания спутниковой связи» (ГПКС), также известной как Федеральное государственное унитарное предприятие «Космическая связь».

Оба спутника построены «ИСС имени Решетнева» на базе платформы «Экспресс-1000Н» и выходятся на геостационарную орбиту. Расчетный срок работы составляет не менее 15 лет, но они несут достаточно топлива, чтобы продлить его до 17 лет. Хотя оба космических аппарат имеют одинаковую конструкцию, каждый имеет различную коммуникационную нагрузку, подходящую для его конкретной миссии.

При весе 2150 кг «Экспресс АМУ3» является более тяжелым из двух спутников. На нем установлено 39 транспондеров; 30 из них работают в Ku-диапазоне электромагнитного спектра, семь - в C-диапазоне и два - в L-диапазоне. Он также оборудован радиомаяками C- и Ku-диапазона. Спутник АМУ3 будет размещен на 103 градусе восточной долготы геостационарной орбиты, обеспечивая покрытие большей части России, а также Казахстана.

«Экспресс АМУ7» имеет массу 1980 килограммов. Он также несет 39 транспондеров; однако только 20 из них относятся к Ku-диапазону, 18 работают в C-диапазоне, а один - в L-диапазоне. Только 16 транспондеров C-диапазона предназначены для основной работы, а два в качестве резервных. Два маяка C-диапазона и один маяк Ku-диапазона дополняют полезную нагрузку.

Со своей позиции на 145 градусе восточной долготы он покроет Сибирь и Дальний Восток России.

«Экспресс-АМУ3» подготовлен к стыковке с разгонным блоком «Бриз-М» — через Роскосмос

Спутники размещаются внутри обтекателя полезной нагрузки «Протона» один над другим, причем «Экспресс АМУ3» находится в нижнем положении, а «Экспресс АМУ7» установлен сверху.

Ракета-носитель «Протон» впервые стартовала в 1965 году. Она является неотъемлемой частью ракетного парка России, а ранее Советского Союза.

Ракета, которая первоначально называлась УР-500, впоследствии ставшая «Протоном», была разработана Владимиром Челомеем как часть его ракетной серии «Универсальные ракеты» (УР). Разработанных для того, чтобы дать Советскому Союзу ряд ракетных систем с различными возможностями — от легких до тяжелых ракет — с использованием общих компонентов и технологий по всему семейству.

УР-500 задумывалась как чрезвычайно тяжелая двухступенчатая баллистическая ракета, способная доставлять тяжелое ядерное оружие СССР к целям по всему миру. В этой роли он так и не поступил на вооружение; однако четыре ракеты использовались для вывода на орбиту тяжелых научных спутников «Н-4», также известных как «Протон».

После модификации второй ступени и добавления третьей ступени ракета была оптимизирована для орбитальных запусков и стала называться «Протон-К». Текущая модификация «Протон-М», представленная в 2001 году, является модернизированной версией «Протона-К», но остается верной первоначальной конструкции.

В то время как три ступени «Протон» можно использоваться самостоятельно для выведения тяжелых аппаратов на околоземную орбиту — недавний запуск в июле «Протона» использовал конфигурацию с тремя ступенями для выведения модуля «Наука» для Международной космической станции. Но чаще всего ракета летает с дополнительной разгонной ступенью в четырехступенчатой конфигурации, которая дает доступ к более высоким орбитам.

«Протон-М» вскоре после прибытия на площадку 200/39 - через Роскосмос

На протяжении большей части своей карьеры «Протон» был единственной российской или советской ракетой, способной вывести значительную полезную нагрузку на геопереходную орбиту, и был популярным выбором для запусков коммерческих спутников связи с середины 1990-х до середины 2010-х.

Большую часть времени эксплуатации «Протон» использовался в паре с разгонным блоком «Блок-Д» и его модификациями, такими как серия «Блок-ДМ». Разгонный блок «Бриз-М», впервые использованный в 1999 году, в значительной степени заменил предшественника, хотя «Протон» до сих пор иногда летает с последним вариантом «Блок-ДМ», «ДМ-03». Для запуска в понедельник будет использован разгонный блок «Бриз-М».

Благодаря своему наследию от советских ракетных программах 1960-х годов, «Протон» использует несимметричный диметилгидразиновое топливо и окислитель двуокись азота на всех трех ступенях.

Эта комбинация ракетного топлива самовоспламеняется при смешивании, устраняя необходимость в сложных системах зажигания, и позволяет ракете оставаться заправленной топливом в течение длительных периодов времени — полезное качество для ракеты, которая должна была бы стоять на страже от непредвиденных атак, но менее актуальное, когда дело доходит до запуска спутников.

Эти компоненты топлива также чрезвычайно токсичны и вредны для окружающей среды. Из-за своего преклонного возраста и опасений по поводу надежности Россия отказывается от запусков «Протона» в пользу его замены — «Ангары».

«Ангара» — это модульная ракета, которая может использоваться в облегченной одноядерной конфигурации для вывода небольших спутников на низкую околоземную орбиту или в более тяжелой конфигурации «Ангара-А5» для выведения больших грузов или вывода на более высокие орбиты. Ожидается, что именно эта последняя конфигурация заменит «Протон». На сегодняшний день «Ангара-А5» совершила два полета, третий испытательный пуск ожидается уже на следующей неделе.

«Протон-М» у стартовой площадки, перед установкой в вертикальное положение - через Роскосмос

В понедельник запуск запланирован с 39 позиции на площадке 200 космодрома Байконур. Зона 200/39 — последняя из четырех стартовых площадок ракеты «Протон» на Байконуре, которая будут оставаться в эксплуатации, и ожидается, что она будет использоваться для всех оставшихся стартов ракеты, поскольку Россия планирует вывести ее из эксплуатации к концу десятилетия.

Раньше вторая позиция — номер 40 — также использовалась на Площадке 200, наряду с другим двухпозиционным комплексом на Площадке 81. В отличие от других ракет, таких как «Союз» и «Циклон», «Протон» запускался только с Байконура.

Как и у большинства российских ракет-носителей, сборка «Протона» осуществляется в горизонтальной положении на Площадке 92 косммодрома. Окончательная сборка проводилась в сборочном корпусе 92А/50 перед тем, как ракета была перевезена в зону заправки топливом для заправки «Бриз-М».

После этого «Протон-М» был вывезен на стартовую площадку в четверг в рамках подготовки к запуску, который был запланирован на воскресенье.

Через несколько часов после вывоза ракету откатили к месту заправки и подготовки после того, как была обнаружена потенциальная проблема с разгонным блоком «Бриз-М». После проверок в пятницу «Протон» был возвращен на стартовую площадку, и было объявлено о новом окне запуска в понедельник.

Первая ступень «Протона-М» состоит из центрального бака окислителя, к которому радиально прикреплены шесть топливных баков. Она оснащена шестью двигателями РД-276, по одному в основании каждого топливного бака. Зажигаясь в последние секунды обратного отсчета, эти двигатели приведут «Протон» в движение на ранних этапах полета, когда пролет проходит через плотные слои атмосферы Земли. Первая ступень будет работать чуть менее двух минут, прежде чем наступит очередь работы второй ступени.

«Протон» на стартовой площадке 200/39 - через Роскосмос

На второй ступени установлено четыре двигателя: один РД-0211 и три РД-0210. По сути, это тот же двигатель, за исключением того, что РД-0211 дополнен оборудованием поддерживающим давление в топливных баках второй ступени.

Вторая ступень включает двигатели, пока первая ступень еще работает, метод разделения по «горячей схеме», который позволяет удерживает топливо в баках во время перехода от тяги первой ступени к тяге второй ступени.

Как только двигатели заработают и выйдут на мощность, первая ступень отделится, а вторая продолжит продвигать миссию вперед.

Полет второй ступени продлится около трех с половиной минут. В конце работы вторая и третья ступени разделятся, а третья ступень включит двигатели. Эта ступень имеет двигательную установку РД-0212: соединение главного двигателя РД-0213 с двигателем управления РД-0214 для обеспечения ориентации.

У РД-0214 есть четыре камеры сгорания, которые подвешены на кардане, чтобы управлять ориентацией ракеты, в то время как РД-0213 обеспечивает тягу, которая выводит «Протон» на орбиту. Третья ступень будет работать около четырех минут 15 секунд.

Хотя в некоторых миссиях «Протон» может вывести свою третью ступень и полезную нагрузку прямо на парковочную орбиту Земли, в понедельник третья ступень не выведет на орбиту. Вместо этого она доставит их на суборбитальную траекторию, откуда «Бриз-М» возьмет на себя полный выход на орбиту. Первое из пяти включений двигателя «Бриз-М» С5.98 сформирует парковочную орбиту высотой 178 на 180 километров над уровнем моря.

«Бриз-М» способен произвести множественные включения в ходе полета, что позволяет выполнять сложные миссии, необходимые для запуска на экваториальные геостационарные орбиты с высокоширотных российских стартовых площадок. Разгонный блок состоит из центрального силового модуля, в котором размещены двигатель, подруливающие устройства для контроля незаполненного объема и ориентации, топливные баки и авионика.

«Бриз-М» готовится к запуску в понедельник - через Роскосмос

Вокруг него расположен съемный дополнительный топливный бак в форме тора. Горючее из этого бака сжигается первым, а после того, как его запасы исчерпаны, его сбрасывают, чтобы сэкономить массу.

Второе, третье и четвертое включение «Бриз-М» произойдут, когда он пересечет экватор в нисходящем узле — в направлении с севера на юг — на своих первых трех орбитах. Это в первую очередь будет способствовать увеличению высоты апогея — самой высокой точки орбиты.

Пятое и последнее включение произойдет, когда «Бриз-М» достигнет апогея на третьем витке. Это поднимет перигей — или самую низкую точку — орбиты и уменьшит ее наклон к экватору.

Через 17 часов 50 минут после старта с Байконура «Бриз-М» выведет спутник «Экспресс-АМУ7» на орбиту высотой 18 714 на 52 872 км с наклоном 0,26 градуса к экватору. «Экспресс-АМУ3» отделится 17 минут спустя, при этом ожидается, что аппарат будет на орбите 18 692 на 52 872 км под углом 0,29 градуса.

Это суперсинхронная переходная орбита с апогеем, значительно превышающим рабочую геостационарную орбиту спутников на высоте 35 786 километров, помогает сократить количество топлива, которое спутники должны будут сжечь, чтобы достичь своих конечных позиций, по сравнению с более типичной, более низкой переходной орбитой.

Ожидается, что «Экспресс-АМУ7» прибудет на свою орбитальную позицию, проверен и готов к вводу в эксплуатацию в течение 56 дней после запуска, в то время как «АМУ3», как ожидается, потребуется до 59 дней, чтобы завершить этап ввода в эксплуатацию.

Выведение двух спутников «Экспресс» «Протоном» знаменует собой 23-й орбитальный запуск российской ракеты в 2021 году и вторую миссию ракеты «Протон» в этом году. Следующий запуск от России запланирован на 23 декабря, когда ракета «Ангара-А5» должна совершить испытательный полет с космодрома Плесецк.

Затем пусковая компания вернется на Байконур, где последний запуск года в России намечен на 27 декабря с ракетой «Союз 2.1б» со спутниками на борту.

Первоисточник:

Вячеслав Ермолин, 13 декабря 2021 года.

Инфографика миссии "Протон-М" - "Экспрессы"

В высоком разрешении

Инфографика от Роскосмоса

По ракете-носителю "Протон-М" от Роскосмоса

По спутникам связи и элементам миссии

Инфографика от Homem do Espaço

Мария Киселева, 7 декабря 2021 г., 6 минут на чтение

Первоисточник:

Изображение предоставлено РКК Энергия/РОСКОСМОС

Время старта (может быть изменено)
Декабрь +13, 2021 - 12:09:00 UTC | 15:09:00 МСК
Название миссии
Экспресс-АМУ3 и АМУ7
Поставщик запуска (какая ракетная компания запускает?)
Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева
Клиент (Кто за это платит?)
Российская компания спутниковой связи (ГПКС)
Ракета-носитель
Протон-М
Место запуска
Стартовый комплекс 200/39, космодром Байконур, Казахстан
Масса полезной нагрузки
5088 кг (11210 фунтов)
Куда выводятся спутники?
Геостационарная околоземная орбита (GEO)
Будут ли они пытаться восстановить первую ступень?
Нет, Протон-М не подлежит восстановлению
Где приземлится первая ступень?
Она рухнет в степях Казахстана
Будут ли они пытаться вернуть обтекатели?
Нет, обтекатели Протон-М не подлежат восстановлению
Эти обтекатели новые?
Да
Как сейчас погода?
Нет данных
Это будет:
— 2-й запуск «Протон-М» в 2021 году
— 13-й запуск с космодрома Байконур в 2021 г.
— 112-я миссия ракеты «Протон-М»
— 130-я попытка орбитального запуска 2021 г.
Где смотреть
После того, как станет доступна, здесь будет отображаться официальная прямая трансляция.

Что все это значит?

Россия готовится к запуску двух геостационарных телекоммуникационных спутников «Экспресс-АМУ3» и «Экспресс-АМУ7» для Российской компании спутниковой связи (ГПКС), которые будут размещены на геостационарной орбите (GEO) в точка с координатами 103° и 145° восточной долготы соответственно. Они будут запущены на ракете-носителе «Протон-М». Ракета будет стартовать со стартового комплекса 200/39 на космодроме Байконур в Казахстане. Эта миссия станет вторым полетом «Протон-М» в 2021 году после миссии МЛМ «Наука», стартовавшей 21 июля.

Этот полет следует за одним из предыдущих стартов ракеты «Протон-М», которая вывела 31 июля 2020 года спутники связи «Экспресс-80» и «Экспресс-103». В настоящее время группировка ГПКС состоит из десяти спутников.

«Экспресс-АМУ3» и «АМУ7»

«Экспресс-АМУ3» и «Экспресс-АМУ7» являются коммерческими спутниками, построенными компанией «Информационные спутниковые системы» (ИСС, часть Роскосмос) и Thales Alenia Space Italia на базе спутниковой платформы среднего класса «Экспресс-1000Н» для ГПКС. Их основная цель — предоставление услуг стационарной и мобильной связи, цифрового теле- и радиовещания, высокоскоростного Интернета и передачи данных в России и странах СНГ. Модульная конструкция этой платформы обеспечивает параллельное и независимое производство и тестирование спутников и платформы.

Спутники связи «Экспресс-АМУ3» и «АМУ7» (Источник: РОСКОСМОС)

«Экспресс-АМУ3» и «АМУ7», устанавливаются на РБ «Бриз-М» (Источник: РОСКОСМОС / Южный космический центр)

Характеристики

Спутники работают в диапазонах частот C, Ku, Ka и L, а расчетный срок работы составляет 15 лет. На «Экспресс-АМУ7» установлено 16 активных транспондеров и 2 дополнительных, работающих в C-диапазоне, 20 активных транспондеров, работающих в Ku-диапазоне, и один активный транспондер, работающий в L-диапазоне. «Экспресс-АМУ3», в свою очередь, имеет 7 активных транспондеров, работающих в С-диапазоне; в Ku-диапазоне он имеет реконфигурируемую архитектуру: у него будет 8 активных транспондеров для первой части своей миссии и 22 активных транспондера для второй, а также два активных транспондера, работающих в L-диапазоне.

Профиль миссии «Экспресс-АМУ3» и «АМУ7»

Для этой миссии будет использоваться энергоэффективная схема, в которой ракета выводит спутниковую платформу на суборбитальную траекторию, а затем разгонный блок «Бриз-М» выводит их на геопереходную орбиту (GTO) под углом наклона к экватору 49,3°. Спутники имеют на борту электрическую двигательную установку, которая перемещает их с переходной орбиты в назначенное им положение на геостационарной орбите. «Экспресс-АМУ7»и «Экспресс-АМУ3» отделятся через 17 часов 50 мин и 18 ч 7 мин после запуска, соответственно. После этого «Экспресс-АМУ7» потребуется около 56 дней, а «Экспресс-АМУ3» 59 дней, чтобы выйти на свою геостационарную орбиту.

Что такое «Протон-М»?

«Протон-М» — это многофункциональная тяжелая ракета-носитель, первый полет которой состоялся 7 апреля 2001 года. Она способна запускать гражданские и военные спутники, а также выполнять грузовые миссии к МКС. Ракета-носитель разработана и производится Государственным космическим научно-производственным центром им. М.В. Хруничева. За прошедшие десятилетия было разработано несколько вариантов ракеты «Протон», которые использовались более 400 раз.

По сравнению со своим предшественником «Протон-К», модификация «Протон-М» имеет новую систему управления, которая не только повышает ее энергетические характеристики, но и улучшает ее эксплуатационные и экологические параметры. Например, повышает эффективность использования топлива. Обеспечивая полное сгорание практически всего топлива на первой ступени «Протона-М» при выведении и падение ракеты на сушу с пустыми баками, что предотвращает загрязнение местности токсичным топливом.

Новая система также обеспечивает более управляемое падение первой ступени. Это дает два преимущества: упрощение сбора мусора и снижение арендной платы (космодром Байконур расположен в Казахстане, где Россия арендует землю). Кроме того, ракета имеет увеличенный обтекатель полезной нагрузки, что более чем вдвое увеличивает доступное пространство для полезной нагрузки.

Ракета «Протон-М» на стартовой площадке (Источник: РОСКОСМОС / Южный космический центр)

Ракета состоит из трех ступеней, все они одноразовые. «Протон-М» может комплектоваться дополнительной четвертой ступенью «Бриз-М» или «Блок ДМ-03» для вывода полезных нагрузок на более высокую орбиту.

Размеры «Протон-М» составляют около 58,2 метра (191 фут) в высоту и 7,4 метра (24 фута) в диаметре. Полная взлетная масса составляет примерно 705 000 кг (1 554 000 фунтов). Грузоподъемность ракеты составляет 6 300 кг (13 850 фунтов) на GTO и 3300 кг (7250 фунтов) при прямом выводе GEO при полете с РБ «Бриз-М».

Ступени

Первая ступень

Первая ступень (длиной 21,2 м) состоит из центральной цилиндрической части, представляющей собой бак окислителя, и шести боковых топливных баков, в каждом из которых установлен двигатель РД-276, или его модификация РД-275М. В отличие от четырех боковых ускорителей на ракетах «Союз-2», на «Протоне-М» несъемные ускорители.

Интересным фактом о ракете «Протон-М» является то, что на ее конструкцию сильно повлияла логистика. Например, диаметр бака окислителя — максимальный, который может быть доставлен по железной дороге.

Первая ступень ракеты-носителя «Протон-М» ( Источник : РОСКОСМОС / Южный космический центр)

Двигатель РД-276 работает на самовоспламеняющемся топливе, в котором в качестве окислителя используется четырехокись азота (N2O4), а в качестве топлива — несимметричный диметилгидразин (НДМГ, (CH₃) N₂H₂). Каждый из этих двигателей имеет одну камеру сгорания, и вместе они способны развивать тягу 10,032 кН на уровне моря, с IPS=288 с на уровне моря и IPS=316 с в вакууме. Время работы этой ступени ∼ 121 с. Двигатели РД-276 могут управлять вектором тяги за счет тангенциального поворота до 7° от нейтрального положения.

Рендер советского двигателя РД-275М. (Источник: Каспар Стэнли)

Вторая ступень

Вторая ступень длиной 17,1 м оснащена тремя двигателями РД-0210 и одним двигателем РД-0211. Двигатели на этой ступени начинают последовательность включения перед разделением ступеней. Этот процесс называется «горячее разделение». Поэтому вторая ступень соединяется с первой через межступенчатую решетчатую структуру. Такая конструкция позволяет выхлопу двигателей выходить наружу, а также снижает массу межступенчатого соединения. Каждый из этих двигателей имеет одну камеру сгорания, работает на НДМГ и N2O4 с временем работы 211 с. В общей тяга этой ступени составляет 2354 кН с ISP=320 сек на уровне моря.

Рендер советского двигателя РД-0210. (Источник: Каспар Стэнли)

Рендер советского двигателя РД-0211. (Источник: Каспар Стэнли)

Третья ступень

Как и две другие ступени, третья работает на топливной паре НДМГ и N2O4. Она имеет длину 4,1 м и приводится в движение одним двигателем РД-0213 и одним двигателем РД-0214, которые вместе образуют двигательный блок РД-0212. Двигатель РД-0213 имеет одну камеру сгорания и работает 241 с, а двигатель РД-0214 имеет одну камеру сгорания, четыре сопла и время работы 258,3 с. ISP этой ступени 325 с в вакууме и суммарной тягой 572 кН.

Рендер советского двигателя РД-0212. (Источник: Каспар Стэнли)

Четвертая ступень («Бриз-М»)

Разгонный блок состоит из центрального блока и дополнительного топливного бака. Разгонный блок «Бриз-М» использует самовоспламеняющееся топливо длительного хранения и оснащен газогенераторным двигателем С5.98М, способным развивать тягу 19,6 кН.

Основа системы управления «Бриз-М» — платформа «Марс-3М» разработки ОКБ «Марс» (Москва, Россия). Начиная с запуска 9 июня 2016 года, «Бриз-М» оснащен модернизированной радиотелеметрической системой ПИРИТ-РБК, которая легче своей предшественницы (8 кг против 14 кг) и повышает энергоэффективность ступени.

Рендер советского двигателя С5.98М. (Источник: Каспар Стэнли)

Первоисточник: