-COHETE SOYUZ-DISEÑO-RUSIA-

-Investigacion-Edicion:M-G-SIMONIN-

Diseño:

El diseño básico de la Soyuz ha permanecido inalterado desde los años 1960. El vehículo consiste en tres partes:

• Módulo Orbital (en ruso, Bytovoy Otsek, BO): tiene una forma casi esférica y se encuentra situado en la parte delantera del vehículo. Contiene la mayor parte del equipo necesario para la supervivencia de la tripulación hasta su regreso a la Tierra o acoplamiento a una estación espacial. En la mayor parte de las misiones iba equipado con un sistema de acoplamiento. El módulo orbital es abandonado en el espacio justo antes de la reentrada y se destruye en la atmósfera.

• Cápsula de la Tripulación (en ruso, Spuskaemiy Apparat, SA): es la única parte del vehículo que regresa a la Tierra, por lo que va equipada con un escudo térmico y dos paracaídas, uno primario y otro de emergencia. Tiene forma de campana y en su interior pueden ir hasta tres tripulantes equipados con trajes de presión Sokol (desde la misión Soyuz 11, en 1971). Durante el aterrizaje el escudo térmico se desprende para poder utilizar una serie de retrocohetes de combustible sólido situados en la base de la cápsula que frenan el impacto con el suelo.

• Módulo de Servicio (en ruso, Priborno-agregatniy Otsek, PAO): con forma cilíndrica, es la sección donde se encuentran los motores orbitales, los tanques de combustible (ácido nítrico e hidracina) y otros equipamientos. Tras frenar la nave para volver a la Tierra, se separa de la cápsula y es destruido en la atmósfera.

-Características Técnicas (Soyuz TMA)::

• Masa: 7200 kg
• Longitud: 6,98 m
• Diámetro: 2,2 - 2,72 m
• Envergadura (con paneles solares): 10,7 m
• Tripulación: 3 personas
• Capacidad de permanencia en el espacio: seis meses (acoplada a una estación espacial) o 14 días de vuelo autónomo

-Historia:

La nave Soyuz nació fruto de las investigaciones de la oficina de diseño liderada por Serguéi Koroliov, la OKB-1, a principios de los años 1960. En un principio el proyecto se llamaba Sever (norte). La Soyuz debía sustituir a la nave Vostok como nave principal del programa espacial soviético tripulado. Se diseñó para que fuese posible usarla en un gran número de misiones distintas, pues aún no se tenía claro la dirección que debía tomar el esfuerzo espacial soviético. Las principales versiones son:

• Soyuz 7K-OK: versión inicial para la órbita baja terrestre destinada a misiones autónomas. Contaba con paneles solares y un sistema de acoplamiento sin túnel de acceso, por lo que la transferencia de personal de una nave a otra debía hacerse mediante un paseo espacial. Todas las misiones Soyuz tripuladas desde 1967 (Soyuz 1) hasta 1970 (Soyuz 9) pertenecían a esta variante.

• Soyuz 7K-OKS: versión para acoplamientos con la estación espacial Salyut 1. Se añadió un sistema de acoplamiento especial dotado de un túnel de acceso al módulo orbital (similar en concepto al sistema de acoplamiento de la astronave Apollo). Tras la muerte de los tres tripulantes de la Soyuz 11 en 1971, debido a la despresurización de la cápsula durante la reentrada, se canceló esta variante.

• Soyuz 7K-T: versión introducida tras la tragedia de la Soyuz 11. Se introdujeron trajes de presión Sokol y en consecuencia se redujo el número de tripulantes a dos. Se eliminaron los paneles solares. Entre 1973 y 1981 se realizaron 31 misiones tripuladas, la mayoría a estaciones espaciales Salyut y Almaz.

• Soyuz T (7K-ST): versión modernizada de la Soyuz introducida en 1981. Se rediseñaron casi todos los componentes del vehículo, introduciendo nuevos trajes de presión más ligeros que permitieron volver a aumentar la capacidad de la nave a tres tripulantes. Se volvieron a introducir paneles solares. Con este modelo se realizaron 14 misiones tripuladas entre 1980 y 1986 a la Salyut 6, Salyut 7 y Mir

• Soyuz TM (7K-STM): versión mejorada de la Soyuz T. Incorporaba un nuevo sistema de acoplamiento automático denominado Kurs. Entre 1986 y 2002 realizó 33 misiones tripuladas a la Mir y la Estación Espacial Internacional.

• Soyuz TMA (7K-STMA): versión ligeramente modificada de la Soyuz TM con mejoras en los equipos digitales y en los asientos, rebajando las limitaciones debido a la altura de los pasajeros y ampliando por tanto el número de candidatos que pueden viajar en el vehículo. Se introdujo en 2002 para trasladar tripulaciones a la Estación Espacial Internacional y como vehículo de emergencia de la misma.

• Soyuz 7K-L1 (Zond): versión modificada de la nave Soyuz para llevar dos astronautas en vuelos alrededor de la Luna. Estas misiones se realizaron sin tripulación bajo el programa Zond, creado inicialmente por Vladímir Cheloméi. La L1 carecía de módulo orbital para reducir su masa y poder ser lanzada en una trayectoria de retorno libre alrededor de la Luna mediante un cohete Protón. Tras pisar la Luna los americanos en 1969 con el programa Apollo, el programa Zond fue cancelado en 1970, pese a haber realizado numerosas misiones no tripuladas, incluyendo cuatro vuelos alrededor de la Luna, que demostraron que era posible lanzar una nave Soyuz en una misión lunar.

• Soyuz LOK (7K-LOK): versión para realizar misiones en órbita lunar dentro del programa N1/L3, equivalente al Apollo americano. La Soyuz LOK debía ser capaz de viajar a la Luna con el módulo lunar L-3 y dos astronautas. Tras insertarse en órbita lunar, uno de los tripulantes descendería a la superficie lunar en el L3, mientras otro se quedaba en órbita dentro de la Soyuz LOK. Incorporaba un módulo de servicio más grande y con más subsistemas, además de un módulo de maniobra adicional (DOK) acoplado al módulo orbital. En vez de paneles solares incorporaba células de combustible. El programa fue cancelado debido al cohete gigante N-1, que fracasó en sus cuatro lanzamientos entre 1969 y 1971. Tras el éxito de las misiones americanas Apollo, la URSS decidió negar la existencia del programa N1/L3.

• Soyuz 2.1B: Esta ultima version, incorpora nuevas tecnologías como el nuevo motor de cuatro cámaras de combustión llamado RD-0124, dándole un impulso de más de 359 s contra los 326 segundos de su versión anterior. Siendo lanzado desde Baikonur puede insertar hasta 8.2 Toneladas de carga útil. Fue probado con éxito al lanzar un satelite europeo el COROT, el 27 de diciembre de 2006.

-Vuelos tripulados:

lanzamiento del Soyuz TMA-3 (NASA)

Vuelos 1 - 20	Vuelos 21 - 40	Vuelos 41 - 60	Vuelos 61 - 80	Vuelos 81 - 100
1. Soyuz 1	21.Soyuz 22	41.Soyuz 39	61.Soyuz TM-8	81.Soyuz TM-28
2. Soyuz 3	22.Soyuz 23	42.Soyuz 40	62.Soyuz TM-9	82.Soyuz TM-29
3. Soyuz 4	23.Soyuz 24	43.Soyuz T-5	63.Soyuz TM-10	83.Soyuz TM-30
4. Soyuz 5	24.Soyuz 25	44.Soyuz T-6	64.Soyuz TM-11	84.Soyuz TM-31
5. Soyuz 6	25.Soyuz 26	45.Soyuz T-7	65.Soyuz TM-12	85.Soyuz TM-32
6. Soyuz 7	26.Soyuz 27	46.Soyuz T-8	66.Soyuz TM-13	86.Soyuz TM-33
7. Soyuz 8	27.Soyuz 28	47.Soyuz T-9	67.Soyuz TM-14	87.Soyuz TM-34
8. Soyuz 9	28.Soyuz 29	48.Soyuz T-10-1	68.Soyuz TM-15	88.Soyuz TMA-1
9. Soyuz 10	29.Soyuz 30	49.Soyuz T-10	69.Soyuz TM-16	89.Soyuz TMA-2
10.Soyuz 11	30.Soyuz 31	50.Soyuz T-11	70.Soyuz TM-17	90.Soyuz TMA-3
11.Soyuz 12	31.Soyuz 32	51.Soyuz T-12	71.Soyuz TM-18	91.Soyuz TMA-4
12.Soyuz 13	32.Soyuz 33	52.Soyuz T-13	72.Soyuz TM-19	92.Soyuz TMA-5
13.Soyuz 14	33.Soyuz 34	53.Soyuz T-14	73.Soyuz TM-20	93.Soyuz TMA-6
14.Soyuz 15	34.Soyuz 35	54.Soyuz T-15	74.Soyuz TM-21	94.Soyuz TMA-7
15.Soyuz 16	35.Soyuz 36	55.Soyuz TM-2	75.Soyuz TM-22	95.Soyuz TMA-8
16.Soyuz 17	36.Soyuz T-2	56.Soyuz TM-3	76.Soyuz TM-23	96.Soyuz TMA-9
17.Soyuz 18a	37.Soyuz 37	57.Soyuz TM-4	77.Soyuz TM-24	97.Soyuz TMA-10
18.Soyuz 18	38.Soyuz 38	58.Soyuz TM-5	78.Soyuz TM-25	98.Soyuz TMA-11
19.Soyuz 19	39.Soyuz T-3	59.Soyuz TM-6	79.Soyuz TM-26	99.Soyuz TMA-12
20.Soyuz 21	40.Soyuz T-4	60.Soyuz TM-7	80.Soyuz TM-27	100.Soyuz TMA-13

-Vuelos no tripulados:

Vuelos 1 - 5	Vuelos 6 - 10	Vuelos 11 - 15	Vuelos 16 - 20	Vuelos 21 - 26
1. Cosmos 133	6. Cosmos 212	11.Cosmos 396	16.Cosmos 638	21.Soyuz 20
2. Fallo de lanzamiento	7. Cosmos 213	12.Cosmos 434	17.Cosmos 656	22.Cosmos 869
3. Cosmos 140	8. Cosmos 238	13.Cosmos 496	18.Cosmos 670	23.Cosmos 1001
4. Cosmos 186	9. Soyuz 2	14.Cosmos 573	19.Cosmos 672	24.Cosmos 1074
5. Cosmos 188	10. Cosmos 379	15. Cosmos 613	20. Cosmos 772	25. Soyuz T-1
				26. Soyuz TM-1

-Perfil de una misión-

Ensamble del cohete Soyuz

Todas las naves Soyuz han sido lanzadas desde el Cosmódromo de Baikonur, actualmente en Kazajistán. La nave es enviada desde Moscú, donde es fabricada por la empresa RKK Energía. Una vez en el cosmódromo se llenan los tanques de combustible principales con ácido nítrico e hidrazina.

Posteriormente la nave pasa al edificio de ensamblaje horizontal, donde se finaliza la construcción de la nave y se inserta dentro de la cofia del cohete, estructura que protege a la nave durante los primeros minutos tras el despegue. Posteriormente, la nave en el interior de la cofia es llevada por ferrocarril a otro edificio donde es acoplada al resto del cohete Soyuz y se instala la torre de escape. A continuación, el cohete es transportado en posición horizontal mediante ferrocarril hasta una de las dos rampas de lanzamiento disponibles, aunque para viajes tripulados la mayoría utiliza la misma rampa desde donde partió el histórico vuelo de la Vostok 1 con Yuri Gagarin.

La tripulación llega a la rampa de lanzamiento en autobús llevando los trajes de presión Sokol y asciende en ascensor hasta el nivel superior. Unas dos horas antes del despegue acceden al interior de la nave por una escotilla situada en la cofia del cohete, escotilla que coincide con otra situada en el módulo orbital. Una vez dentro de la Soyuz, se introducen en la cápsula atravesando otra escotilla situada entre ambos módulos. Primero entra el Ingeniero de Vuelo, que se sienta en el asiento izquierdo, luego el Cosmonauta Investigador (si lo hay), ubicado en el asiento central y, por último, el Comandante, que ocupa el asiento de la derecha.

-Secuencia de lanzamiento-

Despegue

• 30 minutos antes del despegue, las estructuras de servicio alrededor del cohete son retiradas
• 20 segundos antes del despegue se ejecuta la orden de lanzamiento, poniendo en funcionamiento los motores de la primera etapa. Cuando el empuje de los motores iguala al peso del cohete, las estructuras que lo sujetan a la altura de la tercera etapa se retiran y el cohete abandona la rampa. Durante los primeros minutos la tripulación experimenta unos 3g de aceleración.
• 115 segundos tras el despegue, a una altura de 46 km, la torre de escape se separa. Poco después, a 49 km los cuatro cohetes auxiliares de la primera etapa se separan.
• 165 segundos después del lanzamiento, a unos 85 km, al haber superado las capas más densas de la atmósfera, la cofia protectora se desprende dejando la nave al descubierto.
• 288 segundos después del despegue la segunda etapa, el módulo central, se separa y se enciende la tercera etapa.
• Unos 520 segundos después del lanzamiento, la tercera etapa se apaga tras haber alcanzado la velocidad orbital de 8 km/s. A continuación, la nave Soyuz se separa y empieza su misión orbital, encendiendo los motores del módulo de servicio para ajustar y elevar su órbita.

Regreso a la Tierra:

Tras llevar a cabo su misión, normalmente acoplándose a una estación espacial, la Soyuz regresa a Tierra tras frenar su velocidad con los motores principales. El regreso dura aproximadamente una media hora. Diez minutos después del encendido de frenado, la nave gira 90º y se separan el módulo orbital y el módulo de servicio, que se destruirán luego en la atmósfera. La cápsula se orienta luego con el escudo térmico en la dirección del movimiento. Gracias a la forma de campana y a su centro de gravedad desplazado, la cápsula puede generar un poco de sustentación, reduciendo la aceleración experimentada durante la reentrada a unos 3-4 g. En este caso, la posición de la cápsula se regula mediante pequeños cohetes de peróxido de hidrógeno. En caso de emergencia, la cápsula es capaz de reentrar de forma balística directamente, lo que implica una mayor aceleración para la tripulación. Entre los 80 y 40 km de altura se produce el mayor calentamiento del escudo térmico y debido al plasma que se forma alrededor de la cápsula se interrumpen momentáneamente las comunicaciones por radio.

A 10 km de altura se despliega un paracaídas de frenado que disminuye la velocidad de unos 250 m/s a 90 m/s, permitiendo el despliegue del paracaídas principal unos 20 segundos después. El paracaídas principal alcanza su máxima extensión a unos 5 km de altura y frena la cápsula hasta los 6 m/s. Entonces el escudo térmico se separa para dejar al descubierto unos retrocohetes de combustible sólido, que son activados a 1,5 metros de altura mediante un altímetro de rayos gamma, frenando el descenso hasta una velocidad final de 2-3 m/s.