A Rússia levou a cabo o lançamento de três novos satélites para o seu sistema de navegação GLONASS. O lançamento teve lugar às 2119:44UTC do dia 1 de Março de 2010 e foi levado a cabo por um foguetão 8K82KM Proton-M/DM-2 (53540/116L) a partir da Plataforma de Lançamento PU-24 do Complexo de Lançamento LC81 do Cosmódromo GIK-5 Baikonur, Cazaquistão.
A separação do estágio Blok DM-2 do terceiro estágio do foguetão lançador ocorreu às 2129:30UTC com a primeira queima do estágio superior a ter lugar entre as 2155:59UTC e as 2202:15UTC. A segunda e última queima ocorria entre as 0049:02UTC do dia 2 de Março e as 0051:36UTC. A separação entre os três satélites e o estágio Blok DM-2 ocorreu pelas 0051:51UTC.
Os satélites receberão as designações Cosmos 2459, Cosmos 2460 e Cosmos 2461, sendo os números 31, 32 e 35 do sistema GLONASS-M.
O sistema GLONASS
O sistema GLONASS (ГЛОНАСС – Глобалная навигационная спутниковая система – GLObalnaya NAvigationnaya Sputnikovaya Sistema) é um sistema de radionavegação por satélite que permite a um número ilimitado de utilizadores obterem dados de navegação tridimensionais sobre quaisquer condições atmosféricas, medição de velocidade e dados de temporização em qualquer zona do globo ou do espaço junto à Terra.
O sistema GLONASS permite a gerência do tráfego naval e aumento da segurança, serviços de cartografia e geodesia, monitorização do transporte pelo solo, sincronização das escalas de tempo entre diferentes objectos, monitorização ecológica e organização de operações de busca e salvamento.
O sistema GLONASS é dirigido para o Governo da Federação Russa pelas Forças Espaciais Russas (operador do sistema) e providencia benefícios significativos às comunidades de utilizadores civis através de várias aplicações. O sistema GLONASS possui dois tipos de sinais de navegação: o sinal standard de navegação precisa (SP) e o sinal de navegação de alta precisão (HP). Os serviços de temporização e posicionamento pelo sinal SP estão disponíveis a todos os utilizadores civis de um modo contínuo, sendo fornecidos em todo o planeta e providenciando a capacidade de obter uma localização horizontal com uma precisão de entre 57 metros a 70 metros (probabilidade de 99,7%) e uma precisão de localização vertical de 70 metros (probabilidade 99,7%). A precisão da medição dos componentes dos vectores de velocidade é de 15 cm/s (probabilidade de 99,7%). Estas características podem ser significativamente melhoradas utilizando modos de navegação diferencial e métodos especiais de medição.
Para obter dados de localização tridimensional, medições de velocidade e dados de temporização, o sistema GLONASS utiliza sinais rádio que são continuamente transmitidos pelos satélites.
Cada satélite transmite dois tipos de sinais (SP e HP). O sinal L1 de SP tem um acesso múltiplo na frequência de divisão em banda L: L1 = 1602 MHz + n * 0,5625 MHz, onde "n" é o número do canal de frequência (n = 1, 2, 3,…). Isto significa que cada satélite transmite um sinal na sua própria frequência que difere de outras frequências de outros satélites. Porém, alguns satélites possuem as mesmas frequências mas esses satélites estão localizados em posições antipodais dos planos orbitais e não aparecem no mesmo horizonte do utilizador. O receptor GLONASS recebe automaticamente os sinais de navegação de pelo menos quatro satélites e mede as suas pseudo-localizações e velocidades. Simultaneamente selecciona e processa a mensagem de navegação dos satélites. O computador do GLONASS processa todos os dados e calcula três coordenadas, três componentes de velocidade e o tempo preciso.
O sistema GLONASS é composto por duas partes principais: a constelação de satélites GLONASS e o complexo de controlo terrestre. A constelação de satélites GLONASS (fabricados pelo Centro de Mecânica Aplicada Reshetnev) completa é composta por 24 veículos em órbita, distribuídos por três planos orbitais cujos nodos ascendentes estão localizados a 120º de cada um. Cada plano orbital possui oito satélites com argumentos de latitude separados em 45º. Para além disso os planos estão separados 15º em latitude.
Cada satélite GLONASS opera numa órbita circular com uma altitude de 19.100 km e uma inclinação orbital de 64,8º, completando cada satélite uma órbita em 11 horas e 15 minutos. O espaçamento entre as órbitas é determinado para que um mínimo de cinco satélites esteja no horizonte de cada utilizador em qualquer parte do globo terrestre. Com uma geodesia adequada a constelação GLONASS permite uma navegação global e contínua. Cada satélite transmite um sinal numa radiofrequência que contém dados de navegação (efeméride da transmissão, alteração do tempo do satélite relativo ao sistema de tempo GLONASS e à hora UTC, marcadores de tempo, e almanaque GLONASS) para os seus utilizadores.
O sistema GLONASS é operado pelo GCC (Ground-based Control Complex). O GCC consiste no SCC (System Control Center) localizado em Krasnoznamensk, região de Moscovo, e várias estações de comando CTS (Command Tracking Stations) espalhadas pela Rússia. As estações CTS observam os satélites GLONASS e obtêm dados de telemetria provenientes dos sinais dos satélites. A informação do CTS é processada no SCC para determinar a hora do satélite e o seu estado orbital, além de actualizar a informação de navegação de cada veículo. Esta informação actualizada é transmitida ao satélite via CTS que também é utilizado para transmitir a informação de controlo. Os dados de detecção do CTS são periodicamente calibrados utilizando dispositivos de detecção a laser nas estações QOTS (Quantum Optical Tracking Stations). Cada satélite transporta reflectores laser para este propósito. A sincronização de todo o processo no sistema GLONASS é muito importante para a sua operacionalidade. Existem um sincronizador central no GCC para este efeito. O sincronizador central é um relógio de hidrogénio atómico de alta precisão que origina a escala de tempo GLONASS. As escalas de tempo a bordo (tendo por base relógio atómicos de césio) de todos os satélites GLONASS estão sincronizadas com o tempo UTC registado em Mendeleevo, região de Moscovo.
O foguetão 8K82KM Proton-M/DM-2
Tal como o 8K82K Proton-K, o 8K82KM Proton-M é um lançador a três estágios podendo ser equipado com um estágio superior Briz-M ou então utilizar os usuais estágios Block DM. As modificações introduzidas no Proton incluem um novo sistema avançado de aviónicos e uma ogiva com o dobro do volume em relação ao 8K82K Proton-K, permitindo assim o transporte de satélites maiores. Em geral este lançador equipado com o estágio Briz-M, construído também pela empresa Khrunichev, é mais poderoso em 20% e tem maior capacidade de carga do que a versão anterior equipada com os estágios Block DM construídos pela RKK Energiya.
O 8K82KM Proton-M/DM-2 em geral tem um comprimento de cerca de 57,0 metros, um diâmetro de 7,4 metros e um peso de 712800 kg. É capaz de colocar uma carga de 21000 kg numa órbita terrestre baixa a 185 km de altitude ou 2920 kg numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona, desenvolvendo para tal no lançamento uma força de 965580 kgf. O Proton-M é construído pelo Centro Espacial de Pesquisa e Produção Estadual Khrunichev.
O primeiro estágio Proton KM-1 tem um peso bruto de 450400 kg, pesando 31000 kg sem combustível. É capaz de desenvolver uma força de 1074000 kgf no vácuo, tendo um Ies de 317 s (o seu Ies-nm é de 285 s) e um Tq de 108 s. Este estágio tem um comprimento de 21,0 metros e um diâmetro de 7,4 metros. Tem seis motores RD-253 (14D14) e cada um tem um peso de 1300 kg e desenvolvem 178000 kgf (em vácuo), tem um Ies de 317 s e um Ies-nm de 285 s. O Tq de cada motor é de 108 s. Consomem N2O4/UDMH e foram desenhados por Valentin Glushko.
O segundo estágio, 8S811K, tem um peso bruto de 167828 kg e uma massa de 11715 kg sem combustível. É capaz de desenvolver 244652 kgf, tendo um Ies de 327 s e um Tq de 206 s. Tem um diâmetro de 4,2 metros, uma envergadura de 4,2 metros e um comprimento de 14,0 metros. Está equipado com quatro motores RD-0210 (também designado 8D411K, RD-465 ou 8D49). Desenvolvidos por Kosberg, cada motor tem um peso de 566 kg, um diâmetro de 1,5 metros e um comprimento de 2,3 metros, desenvolvendo 59360 kgf (em vácuo) com um Ies de 327 s e um Tq de 230 s. Cada motor tem uma câmara de combustão e consomem N2O4/UDMH.
O terceiro estágio, Proton K-3, tem um peso bruto de 50747 kg e uma massa de 4185 kg sem combustível. É capaz de desenvolver 64260 kgf, tendo um Ies de 325 s e um Tq de 238 s. Tem um diâmetro de 4,2 metros, uma envergadura de 4,2 metros e um comprimento de 6,5 metros. Está equipado com um motor RD-0212 (também designado RD-473 ou 8D49). Desenvolvido por Kosberg, o RD-0212 tem um peso de 566 kg, um diâmetro de 1,5 metros e um comprimento de 2,3 metros, desenvolvendo 62510 kgf (em vácuo) com um Ies de 325 s e um Tq de 230 s. O motor tem uma câmara de combustão e consome N2O4/UDMH.
O estágio, Block DM-2 (também designado 11S861 e que difere do Block DM2), tem um peso bruto de 17300 kg e uma massa de 2300 kg sem combustível. É capaz de desenvolver 8670 kgf (85020 kN), tendo um Ies de 352 s e um Tq de 600 s. Tem um diâmetro de 3,70 metros e um comprimento de 7,10 metros. Está equipado com um motor RD-58M (também designado 11D58M) que consome querosene e oxigénio líquido. Tem um peso de 230 kg e desenvolve 8525 kgf em vácuo (83400 kN) com um Ies de 353 s e um Tq de 680 s.
O primeiro lançamento do foguetão 8K82KM Proton-M/DM-2 teve lugar a 25 de Dezembro de 2007 (1932:34UTC) quando o veículo 53528 utilizando o estágio DM-2 (109L) colocou em órbita os satélites de navegação Cosmos 2434, Cosmos 2435 e Cosmos 2436 a partir do Cosmódromo GIK-5 Baikonur (LC81 PU-24).
Este foi o 4692º lançamento orbital levado a cabo desde 4 de Outubro de 1957, sendo o 2859º lançamento orbital da Rússia (4º em 2010) e o 1247º lançamento orbital a ter lugar desde o Cosmódromo GIK-5 Baikonur (4º em 2010).
A seguinte lista mostra o total de lançamentos previstos para cada polígono de lançamento em 2010. O primeiro número indica os lançamentos realizados, enquanto que o segundo número indica os lançamentos previstos. Quando surgir algum número entre parêntesis quererá indicar um lançamento falhado incluído nos lançamentos já realizados. os números serão actualizados à medida que se verificarem alterações.
GIK-5 Baikonur (Rússia / ILS / Kosmotras) – 4 / 33
GIK-1 Plesetsk (Rússia / Eurockot) – 0 / 5
Vostochniy (Rússia) – 0 / 1
Dombarovskiy (Rússia / Kosmotras) – 0 / 3
Cabo Canaveral AFS (EUA / ULA / SpaceX) – 1 / 17
Centro Espacial Kennedy (EUA) – 1 / 5
Vandenberg AFB (EUA / ULA) – 0 / 9
Kodiak (EUA) – 0 / 2
Ilha de Omelek (SpaceX) – 0 / 2
Jiuquan (China) – 0 / 3
Xi Chang (China) – 1 / 13
Taiyuan (China) – 0 / 6
Tanegashima (Japão) – 0 / 2
CSG Kourou (Arianespace) – 0 / 9
Satish Dawan SHAR (Índia) – 0 / 9
Semnan (Irão) – 0 / 1
Naro (Coreia do Sul) – 0 / 1
Palmachin – 0 / 1
Imagem: Roscosmos