Roscosmos lança Soyuz MS-24 para a ISS

A Corporação Espacial Roscosmos levou a cabo o lançamento da cápsula espacial tripulada Soyuz MS-24 às 1544:35,417UTC do dia 15 de Setembro de 2023, transportando dois cosmonautas russos e uma astronauta norte-americana para a estação espacial internacional.

O lançamento da Soyuz MS-24 (11F732A48 nº 753) ‘Союз МC-24’ foi levado a cabo pelo foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1a (M15000-061) a partir da Plataforma de Lançamento PU-6 do Complexo de Lançamento LC31 (17P32-6) ‘Vostok’ do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão.

A Soyuz MS-24 ficou colocada numa órbita com um perigeu a 191 km, apogeu a 223 km, período orbital de 88,64 minutos e inclinação orbital de 51,66.°. O voo da Soyuz MS-24 terá uma duração de cerca de 3 horas e 14 minutos e será realizado utilizando o esquema de aproximação de duas órbitas à ISS. A acoplagem com o módulo Rassvet teve lugar às 1853:32UTC do dia do lançamento.

A bordo foram transportados cerca de 120 kg de carga útil, incluindo suprimentos sanitários e higiénicos e de controle médico, documentação de bordo e itens consumíveis de equipamentos de serviço, roupas e pertences pessoais dos cosmonautas e astronautas, rações alimentares e alimentos frescos, além de embalagens para realização das experiências científicas.

A Roscosmos anunciou que a missão de Oleg Kononenko e de Nikolai Chub terá uma duração de 375 dias. Assim, no final da sua missão, Oleg Kononenko será o recordista do maior número de dias passados no espaço e o primeiro ser humano a atingir os 1.000 dias passados no espaço. Durante a missão estão previstas várias actividades extraveículares sob o programa russo, a chegada dos veículos de carga russos Progress MS-26, Progress MS-27 e Progress MS-28, além da realização de pesquisas científicas e aplicadas, e da visita de uma cosmonauta da Bielorrússia.

Oleg Kononenko, Nikolai Chub e Loral O’Hara vão integrar a Expedição 69/70/71 que é actualmente composta por Sergei V. Prokopyev (Comandante, Rússia), Dmitri A. Petelin (Engenheiro de Voo, Rússia), Francisco C. Rubio (Engenheiro de Voo, EUA), Jasmin Moghbeli (Engenheira de Voo, EUA), Andreas E. Mogensen (Engenheiro de Voo, Dinamarca), Satoshi Furokawa (Engenheiro de Voo, Japão) e Konstantin Borisov (Engenheiro de Voo, Rússia).

Sergei Prokopyev, Dmitri Petelin e Francisco Rubio irão regressar à Terra a 27 de Setembro, iniciando-se a Expedição 70 que será comandada por Andreas Mogensen.

Tripulação da Soyuz MS-24

A tripulação principal da Soyuz MS-22 é composta pelos cosmonautas Oleg Dmitriyevich Kononenko “Олег Дмитриевич Кононенко” (Comandante, Rússia – Roscosmos), Nikolai Alexandrovich Chub “Николай Александрович Чуб” (Engenheiro de Voo n.º 1, Rússia – Roscosmos) e Loral Ashley O’Hara (Engenheira de Voo n.º 2, EUA – NASA).

Esta é a 5.ª missão espacial orbital para Oleg D. Kononenko, enquanto Nikolai A. Chub e Loral A. O’Hara realizam o seu baptismo espacial.

Oleg Kononenko nasceu a 21 de Junho de 1964 em Chardzhou – região de Chardzhou – República Socialista Soviética da Turqueménia. Realizou quatro viagens à estação espacial internacional, acumulando mais de 736 dias de experiência em voo espacial. Foi seleccionado para cosmonauta a 29 de Março de 1996 e a sua primeira missão espacial decorreu entre 8 de Abril e 24 de Outubro de 2008, sendo Engenheiro de Voo a bordo da Soyuz TMA-12 e da Expedição 17. Esta missão teve uma duração de 198 dias 16 horas e 20 minutos. O seu segundo voo espacial decorreu entre 21 de Dezembro de 2011 e 1 de Julho de 2012, sendo lançado a bordo da Soyuz TMA-03M (Comandante) e servindo como Engenheiro de Voo (Expedição 30) e Comandante (Expedição 31) da estação espacial internacional. A sua segunda missão teve uma duração 192 dias 18 horas e 58 minutos. Oleg Kononenko foi o Comandante da Soyuz TMA-17M no seu terceiro voo espacial entre 22 de Julho e 11 de Dezembro de 2015. Nesta missão serviu como Engenheiro de Voo (Expedição 44/45), tendo uma duração de 141 dias 16 horas e 9 minutos. O seu quarto voo espacial decorreu entre 3 de Dezembro de 2018 e 25 de Junho de 2019, sendo lançado a bordo da Soyuz MS-11 (Comandante) e servindo como Engenheiro de Voo (Expedição 57/58) e Comandante (Expedição 59) da estação espacial internacional. A sua quarta missão teve uma duração 203 dias 15 horas e 16 minutos.

Nikolai Chub nasceu a 10 de Junho de 1984 em Novocherkask, região de Rostov – República Socialista Soviética da Federação Russa. Foi seleccionado para cosmonauta 8 de Outubro de 2012. Serviu como suplente na tripulação das missões Soyuz MS-12 e Soyuz MS-22.

Em 2006 formou-se em Gestão e Informática pelo Universidade Estatal Técnica do Sul da Rússia (Instituto Politécnico de Novocherkassk). Posteriormente, obteve uma graduação em Economia pelo mesmo instituto.

Loral O’Hara nasceu a 3 de Maio de 1984 em Houston, Texas – Estados Unidos, sendo seleccionada para astronauta a 7 de Junho de 2017. Os seus primeiros anos viveu em Sugar Land, Texas, onde estudou na Escola Secundária de Clements. Obteve um diploma de bacharel em Engenharia Aeroespacial pela Universidade do Kansas em 2005, e um mestrado em Aeronáutica e Astronáutica pela Universidade de Purdue, em 2009. Enquanto estudante, O’Hara participou em voos a bordo de aviões KC-135 que simulavam a ausência de gravidade reduzida.

Antes da sua selecção como candidata a astronauta, O’Hara participou na Academia da NASA no Centro de Voo Espacial Goddard, completando também um estágio no Laboratório de Propulsão a Jacto. Em Junho de 2017, foi seleccionada como candidata a astronauta, iniciando o seu treino em Agosto desse mesmo ano. A 10 de Janeiro de 2020, finaliza o programa de candidatos a astronautas da NASA para seu corpo de astronautas.

Em 15 de Julho de 2022, a NASA anunciava que que faria parte da tripulação da Soyuz MS-23, como parte da Expedição 68. No entanto, após os problemas em órbita com a Soyuz MS-22 que exigiram o lançamento não tripulado da Soyuz MS-23, a tripulação de O’Hara mudou para a próxima missão, a Soyuz MS-24.

 

 

A tripulação suplente foi composta por Alexei Nikolayevich Ovchinin (Comandante / Engenheiro de Voo n.º 1, Rússia – Roscosmos) e Tracy Caldwell Dyson (Engenheira de Voo n.º 2, EUA – NASA).

Preparativos para o lançamento

Em meados de Janeiro de 2023, a Roscosmos nomeava os cosmonautas Oleg Dmitriyevich Kononenko e Nikolai Alexandrovich Chub como membros da tripulação da Soyuz MS-24. Estes dois homens estavam inicialmente previstos para ser lançados a bordo da Soyuz MS-23, no entanto, e devido ao facto deste veículo ser necessário como veículo de retorno da tripulação da Soyuz MS-22, acabaria por ser lançado sem qualquer tripulação a bordo. Por outro lado, um dos membros da tripulação da Soyuz MS-24 deveria ser uma cosmonauta da Bielorrússia que na altura deveria regressar à Terra com a tripulação da Soyuz MS-23 após uma visita de sete dias à ISS. Com as alterações que foram efectuadas nas tripulações devido ao problema surgido com a Soyuz MS-22, foi decidido adiar o voo da cosmonauta bielorrussa para 2024, com o seu lugar a ser ocupado pela astronauta Loral O’Hara.

Com as tripulações a ingressarem no esquema de treinos e de rotação das tripulações, estas iniciaram os seus preparativos para a missão, sendo submetidos a exames médicos regulares. Foi durante um destes exames que a Comissão Médica do Centro de Treino de Cosmonauas ‘Yuri Gagarin’ recomendou a remoção do cosmonauta Oleg Vladimirovich Platonov da tripulação suplente da Soyuz MS-24, o que levou a que Alexei Nikolayevich Ovchinin fosse designado como suplente tanto para o Comandante como para o Engenheiro de Voo n.º 1.

A 1 de Fevereiro de 2023 os diferentes componentes dos foguetões 14A14-1A Soyuz-2.1a que seriam utilizado para o lançamento do veículo de carga Progress MS-23 e da missão tripulada Soyuz MS-24 (respectivamente os lançadores M15000-064 e M15000-061), haviam iniciado a viagem de desde as instalações da RKTs Progress (em Samara) para o Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão, onde chegariam dias mais tarde. Após passar pela estação de Tyuratam, o comboio seria transferido para a rede de caminho de ferro de Baikonur, transportando então os lançadores para a Área 40 do Cosmódromo.

Logo após o lançamento da Soyuz MS-23 a 24 de Fevereiro de 2023, a RKK Energia iniciou os preparativos da Soyuz MS-24 a 17 de Março. Os especialistas procederan a uma inspecção visual do veículo e à realização de testes eléctricos e autónomos. Procederam também à activação do computador de bordo e dos equipamentos de TV e de rádio. Posteriormente, o sistema de controlo térmico da Soyuz MS-24 foi posto à prova e a cápsula espacial colocada no interior da câmara anecóica no dia 14 de Abril. Uma simulação dos preparativos para o lançamento foi realizada a 19 de Abril com a activação dos sistemas de bordo da cápsula espacial.

Muitos destes testes foram realizados havendo a possibilidade de se proceder a um lançamento antecipado da missão. Porém, em finais de Abril, a Soyuz MS-24 era desactivada e colocada em estado de armazenamento até ao início da campanha final de lançamento, prevista para Agosto / Setembro.

Entretanto, a tripulação continuava os seus preparativos para a missão e a 6 de Maio os dois cosmonautas realizavam os testes de adaptabilidade finais com os seus fatos espaciais pressurizados Sokol KV-2 e com os seus assentos personalizados Kazbek-UM. Por outro lado, os dois cosmonautas finalizavam a 3 de Junho, as suas sessões de treino no Centro Espacial de Houston, Texas.

Os preparativos para o lançamento do foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1a (M15000-061) passaranm uma fase importante a 8 de Junho com a acoplagem dos propulsores laterais (primeiro estágio) com o Blok A (segundo estágio). Por seu lado, e depois de reactivada, a cápsula espacial Soyuz MS-24 era colocada no interior da câmara de vácuo a 10 de Agosto para a realização de testes de integridade do veículo. Com os testes a decorrer sem problemas, a cápsula espacial foi transportada de volta para a zona de processamento a 15 de Agosto.

Após a realização dos testes e exames finais, a Comissão de Qualificação Interagências do Centro de Treino de Cosmonautas ‘Yuri Gagarin’ confirmava a prontidão das duas tripulações para a missão. Após levarem a cabo várias cerimónias protocolares, as duas tripulações da Soyuz MS-24 chegaram ao Cosmódromo de Baikonur, viajando em aviões separados, a 29 de Agosto para darem início à fase final do seus preparativos para o lançamento. No Aeroporto de Krainy, as tripulações foram recebidas por dignitários da Corporação Espacial RKK Energia, da Corporação Estatal Roscosmos, por representantes da cidade de Baikonur e por responsáveis pelo Centro de Treino de Cosmonautas ‘Yuri Gagarin’.

Os comandantes de ambas as tripulações reportaram às comissões que se encontram prontos para a missão e aceitação do veículo espacial Soyuz MS-24. Após uma breve cerimónia no aeroporto, os cosmonautas seguiram para o Complexo de Teste e Treino do Centro de Treino de Cosmonautas ‘Yuri Gagarin’, onde irão realizar a parte final do seu treino, que inclui exames médicos diários.

Com a chegada ao Cosmódromo de Baikonur, as duas tripulações dão então início à fase final do seu treino e preparativos para o lançamento. No cosmódromo, os cosmonautas experimentam, logo no dia de chegada, os seus fatos espaciais pressurizados Sokol KV-2 bem como os seus assentos personalizados no interior da cápsula espacial, familiarizam-se com a documentação de bordo e levam a cabo vários testes com os sistemas da Soyuz MS-24, participando também em cerimónias protocolares. As tripulações verificaram o equipamento de serviço, estudaram o programa de voo e a lista de carga a ser transportada para a ISS. As tripulações praticaram as manobras de aproximação manual à ISS, verificaram os kits de hardware científico, ensaiaram as operações balísticas, etc.

No decorrer dos preparativos finais para o lançamento, tem lugar uma reunião da Comissão Técnica que analisou os preparativos para o lançamento da Soyuz MS-24. No final da reunião foi tomada a decisão de se proceder com o abastecimento da Soyuz MS-24 com os propelentes e gases de pressurização necessários para as suas manobras orbitais. Geralemnte este proceddo tem uma duração de dois a três dias, e inicia-se a 31 de Agosto, terminando a 1 de Setembro.

Finalizadas as operações de abastecimento da Soyuz MS-24, a cápsula espacial foi transportada de volta para as instalações de integração e teste da Área 254 sendo instalada na plataforma dinâmica para as operações de processamento finais que incluem a colocação de carga no seu interior (120 kg) e colocação da protecção térmica, verificação do seu peso e posterior acoplagem com o compartimento de transferência do foguetão lançador, procedimento que ocorre a 5 de Setembro. O compartimento de transferência é um módulo cilíndrico que serve como ligação física entre a carga do lançador e o último estágio Blok-I, servindo também como ponto de apoio das duas metades da carenagem de protecção da carga.

Segundo o calendário de preparação para o lançamento, os especialistas da Corporação RKK Energia ‘Sergey Korolev’ realizaram a inspecção visual da Soyuz MS-24 no interior do edifício de montagem e teste na Área 254 a 7 de Setembro. Posteriormente, foram realizadas as operações para a colocação do veículo no interior da carenagem de protecção do foguetão lançador, finalizando também a colocação de ‘items’ no interior do veículo tripulado. A Soyuz MS-24 foi então colocada no interior da carenagem de protecção M15000-100 constituindo-se assim o denominado ‘Módulo Orbital’ (constituído pelo Compartimento de Transferência, pela Soyuz MS-24 e pela carenagem de protecção).

Com a cápsula espacial colocada no interior da carenagem de protecção, as duas tripulações procederam à sua inspecção visual na sua configuração de voo. No dia 10 de Setembro, e após os esclarecimentos introdutórios, os elementos de ambas as tripulações ocuparam os seus respectivos lugares no interior da Soyuz MS-24, familiarizando-se com a colocação das cargas e equipamento no módulo de descida e no compartimento habitável do módulo orbital, realizando verificações da funcionalidade dos sistemas de bordo em modo de teste. Após realizada a inspecção à cápsula espacial, e segundo as tradições realizadas pelas tripulações que são lançadas desde Baikonur, ambas as tripulações visitaram o Museu de Baikonur, com Nikolai Chub e Loral O’Hara a plantarem as suas árvores na Avenida dos Cosmonautas, naquela que é uma das mais antigas tradições do programa espacial russo.

Entretanto, os especialistas da RKK Energia procederam à desactivação e remoção da cablagem do equipamento de teste da Soyuz MS-24 e a cápsula foi colocada no transporte antes de ser transferida para as instalações de montagem final onde seria acoplada com o seu foguetão lançador.

No edifício de montagem final do foguetão lançador que serve a Área 31, procedeu-se à montagem do foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1a após a chegada do Módulo Orbital contendo a cápsula Soyuz MS-24. O procedimento de montagem final (16 de Setembro) inicia-se com a colocação do sistema de emergência no «topo» do Módulo Orbital. Este sistema pode ser utilizado nos primeiros minutos do lançamento para resgatar a tripulação caso surja algum problema com o foguetão lançador. O Módulo Orbital é então acoplado com o último estágio (Blok-I) e este conjunto é depois acoplado com os estágios inferiores, sendo o estágio central o Blok-A.

A 11 de Setembro tem lugar uma nova reunião da Comissão Estatal e da Comissão Técnica que analisam todos os preparativos para o lançamento tanto relacionados com a tripulação, bem como com a cápsula espacial Soyuz MS-24, com o foguetão lançador 14A14-1A Soyuz-2.1a e com as instalações de lançamento do Complexo de Lançamento LC31 e da Plataforma de Lançamento PU-6 (17P32-6) ‘Vostok’. No final desta reunião foi dada autorização para se proceder com o transporte do lançador para a plataforma de lançamento.

Às primeiras horas da manhã do dia 12 de Setembro, o foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1a (M15000-061) foi removido do interior das instalações de integração e montagem MIK-40 e transportado via caminho-de-ferro para a Plataforma de Lançamento PU-6.

Lançamento da Soyuz MS-24

O lançamento da Soyuz MS-24 decorreu sem problemas e a cápsula espacial foi colocada na órbita prevista, iniciando assim a sua «perseguição» à ISS.

O foguetão Soyuz-2.1a deixa a plataforma de lançamento a T=0s, iniciando um voo vertical durante alguns segundos até executar uma manobra de arfagem que o coloca na trajectória correcta para a sua inserção orbital. A separação do sistema de emergência e dos quatro propulsores laterais de combustível líquido (que compõe o primeiro estágio do lançador) tem lugar a T+1m 57,8s.

A separação das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+2m 33,7s. A atmosfera é já demasiado rarefeita e a carenagem representa uma massa desnecessária, sendo então descartada e expondo a Soyuz MS-24. O final da queima do segundo estágio (Blok-A) ocorre a T+4m 47,7s e a separação entre o segundo e o terceiro estágio ocorre a T+4m 47,7s, altura em que o terceiro estágio (Blok-I) entra em ignição. A separação da grelha que faz a ligação entre o segundo e o terceiro estágio ocorre a T+4m 56,3s. Esta grelha permite a exaustão dos gases que resultam da ignição do terceiro estágio enquanto que este ainda permanece ligado com o segundo estágio.

O final da queima do terceiro estágio ocorre a T+8m 46,2s e a separação entre a Soyuz MS-24 e o estágio Blok-I ocorre a T+8m 49,0s.

O impacto no solo do sistema de emergência teve lugar na Área nº 67 localizada no Distrito de Karaganda, Cazaquistão. O sistema de emergência tem uma massa de 1.935 kg. O impacto no solo terá ocorrido a 47.º 18’ N – 67.º 14’ E. O impacto no solo dos propulsores que constituíram o primeiro estágio teve lugar na Área nº 49 e na Área nº 70 localizadas no Distrito de Karaganda, Cazaquistão, a uma distância de cerca de 348 km. A carenagem de protecção acabou por cair na Área nº 69 localizada no Distrito de Karaganda a uma distância de cerca de 527 km, enquanto que o segundo estágio impactou nas Áreas nº 306 e 307 localizada no Distrito de Altai, República de Altai (Rússia) – Distrito de Cazaquistão Este (Cazaquistão), a uma distância de cerca de 1.570 km. A secção de ligação entre o 2.º e o 3.º estágio acabou por impactar na Área nº 309 localizada no Distrito de Altai, República de Altai (Rússia) – Distrito de Cazaquistão Este (Cazaquistão).

Para chegar à estação espacial internacional a Soyuz MS-24 realiza várias manobras em órbita. As duas primeiras manobras são realizadas pouco após a separação do terceiro estágio do foguetão lançador, com os dados balísticos a serem introduzidos pelos cosmonautas no computador de bordo TsVM-101 de forma manual antes do lançamento. Novos dados seriam transmitidos a partir do solo sendo automaticamente introduzidos no computador de controlo e utilizados nas manobras orbitais subsequentes e que seriam realizadas antes da aproximação final à ISS.

Após entrar em órbita terrestre os tripulantes executam várias tarefas para preparar o veículo para o voo orbital. Estas tarefas iniciam-se com a abertura automática dos painéis solares e das antenas de comunicações. De seguida procede-se com a pressurização dos tanques de propolente, com o enchimento dos distribuidores e a sonda de acoplagem é colocada em posição. Os cosmonautas podem agora ter acesso ao módulo orbital da Soyuz MS-24 mas primeiro verificam que não existe qualquer fuga de ar entre esse módulo e o módulo de regresso onde se encontram. Entretanto, são também levados a cabo outros testes automáticos tal como acontece com o auto-teste do sistema de encontro e acoplagem KURS. Os sensores angulares BDUS são também testados e a cápsula é colocada na atitude apropriada em órbita ao mesmo tempo que é colocada numa lenta rotação sobre o seu eixo longitudinal para evitar o aquecimento excessivo de um doa seus lados (após ser testado o sistema de controlo rotacional manual).

Após se verificar que não existem fugas entre o módulo orbital e o módulo de descida, a tripulação pode então entrar no módulo orbital e despir os seus fatos pressurizados. Em antecipação das duas primeiras manobras orbitais, a cápsula espacial recebe então os dados relativos às queimas que o seu motor terá de efectuar. Entretanto, a tripulação activa o sistema de purificação de ar SOA no interior do módulo orbital ao mesmo tempo que desactiva esse sistema no módulo de descida.

O veículo Soyuz MS (11F732A48)

Externamente não existem diferenças significativas entre a Soyuz MS e a Soyuz TMA-M. AS melhorias introduzidas na Soyuz MS centram-se principalmente ao nível dos sistemas de comunicações e de navegação com a introdução de modernos dispositivos electrónicos.

Se a Soyuz TMA-M surgiu como uma versão melhorada da Soyuz TMA, o mesmo acontece com a Soyuz MS em relação à versão anterior. As modificações introduzidas na Soyuz TMA-M tiveram como função substituir os dispositivos de orientação, navegação e sistemas de controlo de bordo, além do sistema de medição, por dispositivos desenvolvidos tendo como base novas tecnologias electrónicas e digitais, e um novo software; prolongar as capacidades funcionais do veículo tendo em conta o controlo dos sistemas de bordo a partir dos computadores de bordo e proporcionar uma integração mais profunda com os computadores da ISS quando na utilização de um canal de transmissão multiplex; e aumentar as capacidades de carga através de uma redução de massa dos sistemas de bordo. Assim, cinco novos dispositivos com uma massa total de cerca de 42 kg (em vez de seis dispositivos com uma massa total de cerca de 101 kg) foram instalados no sistema de controlo, orientação e navegação. Neste caso, o consumo de energia foi reduzido até 105 W (em vez de 402W).

A Soyuz MS introduz um novo sistema de navegação Kurs, um novo sistema de comunicação via rádio, a utilização do sistema GPS/GLONASS para navegação, e a utilização de um sistema de comunicações de proximidade para navegação relativa.

A introdução destas alterações altera somente o aspecto externo no que diz respeito ao número de antenas no veículo.
Soyuz TMA-M 01

Na Soyuz MS é utilizado um computador central introduzido na versão TMA-M (TsVM-101 – com uma massa de 8,3 kg em vez do velho Árgon-16 com uma massa de 70 kg) com novo dispositivo de interface com uma massa total de cerca de 26 kg e um consumo energético de 80 W como parte das modificações ao sistema de controlo, orientação e navegação. A capacidade do computador central é de 8 M operações por segundo, a capacidade da memória RAM é de 2.000 kB. A capacidade operacional é consideravelmente aumentada. O sistema de telemetria analógico utilizado anteriormente foi também substituído por um novo sistema de telemetria designado MBITS.

A Soyuz MS pode permanecer durante 215 dias acoplada à estação espacial internacional. Esta permanência é limitada devido à natureza corrosiva dos propelentes utilizados nas manobras orbitais que levam à degradação dos tanques e dos sistemas de propelente com o passar do tempo.

Soyuz TMA-M 06

As modificações e melhorias levadas a cabo entre a Soyuz TMA-M e a Soyuz MS tiram partido da comunalidade entre os veículos Soyuz e os veículos de carga Progress, pois é nestes veículos que são primeiramente ensaiadas as modificações antes de serem introduzidas nos veículos tripulados.

As principais alterações na Soyuz MS dão-se na substituição do sistema de comunicações por rádio Kvant-V, de fabrico ucraniano, por um Sistema Unificado de Comando e Telemetria, terminando com a dependência da Rússia no que diz respeito ao fabrico de antenas, alimentadores e sistemas electrónicos que provinham da Ucrânia. O novo sistema de comando e telemetria é capaz de utilizar o sistema de comunicações geostacionário Luch para o envio de telemetria para o solo e para a recepção de comandos na parte orbital durante a qual não se encontra sobre território russo. Assim, com este novo sistema de comunicações a Soyuz MS é capaz de se manter em contacto com o centro de controlo durante 70% da sua órbita, ao contrário dos 10 a 20 minutos do que era capaz anteriormente.

Soyuz TMA-M 05

Outra grande melhoria na Soyuz MS é a implementação da Ligação de Comunicações de Proximidade com a estação espacial durante as manobras de aproximação para garantir uma navegação relativa como uma fonte adicional de dados. A Soyuz MS está equipada com receptores GPS e GLONASS para determinação precisa do tempo, calculo do vector de estado e determinação orbital, permitindo assim uma maior precisão das manobras orbitais (queimas), mesmo pelo próprio veículo de forma automática, não necessitando do seguimento por radar que somente é possível quando o veículo passava sobre as estações terrestres.

A Soyuz MS também alberga um novo sistema de câmaras e utiliza a transmissão digital de vídeo para assim enviar imagens de melhor qualidade para a estação espacial e para o solo no processo de seguimento das manobras de aproximação e acoplagem. Em vez do sistema analógico Klyost, o veículo utiliza um sistema de televisão que permite que o vídeo seja transmitido como parte do fluxo de dados através da ligação de comunicações espaciais.

O novo sistema de navegação Kurs é uma melhoria significativa da nova geração em relação à anterior geração, deixando o sistema Kurs-A e introduzindo o sistema Kurs-NA. O sistema Kurs utilizado nos veículos Soyuz e Progress, é um sistema de rádio que permitem a realização automática das manobras de aproximação e acoplagem com a estação espacial. O sistema utiliza a emissão de sinais enviados pelo veículo alvo que podem ser recebidos por várias antenas no veículo perseguidor para determinar a distância e os ângulos para iniciar o encontro a uma distância de 200 km. O sistema Kurs-NA elimina todos os componentes de fabrico ucraniano e permite uma significativa redução de peso ao mesmo tempo que aumenta as capacidades do sistema. O novo sistema necessita somente de uma antena e fornece medições mais precisas durante as manobras de aproximação e acoplagem.

A Soyuz MS está também equipada com uma nova unidade de controlo Burk que substitui o anterior sistema que já não se encontra em produção. São também utilizadas novas unidades BDUS-3A para o sistema de controlo de atitude da Soyuz MS e um novo sistema de iluminação com luzes LED para a aproximação final à ISS.

O sistema de fornecimento de energia é mais eficiente do que o seu predecessor utilizando células solares de elevada eficiência e os propulsores de manobra no exterior no veículo encontram-se em novas posições, tornando o sistema mais robusto.

Soyuz TMA-M 02A Soyuz MS pode transportar até três tripulantes tendo uma vida útil em órbita de 200 dias, podendo no entanto permanecer 14 dias em voo autónomo. Tendo um peso de total de 7.080 kg (podendo transportar 900 kg de combustível), o seu comprimento total é de 6,98 metros, o seu diâmetro máximo é de 2,72 metros e o seu volume habitável total é de 9,0 m3. Pode transportar um máximo de 170 kg de carga no lançamento e 50 kg no regresso à Terra. A velocidade máxima que pode atingir no regresso à Terra com a utilização do pára-quedas principal é de 2,6 m/s, sendo a sua velocidade normal de 1,4 m/s, porém com o pára-quedas de reserva a sua velocidade máxima é de 4,0 m/s e a velocidade normal será de 2,4 m/s . Tal como o seu antecessor, o veículo Soyuz MS é composto por três módulos: o Módulo Orbital, o Módulo de Reentrada e o Módulo de Propulsão e Serviço.

Soyuz TMA-M 03

O Módulo Orbital (Botivoi Otsek) – Tem um peso de 1.278 kg, um comprimento de 3,29 metros, diâmetro de 2,2 metros e um volume habitável de 6,6 m3. Está equipado com um sistema de acoplagem dotado de uma sonda retráctil com um comprimento de 0,5 metros, e um túnel de transferência. O comprimento do colar de acoplagem é de 0,22 metros e o seu diâmetro é de 1,35 metros. O sistema de acoplagem Kurs está equipado com duas antenas, estando uma colocada numa antena perpendicular ao eixo longitudinal do veículo. Este módulo separa-se do módulo de descida antes do accionamento dos retro-foguetões que iniciam o regresso à Terra.

O Módulo de Reentrada (Spuskaemiy Apparat) – Podendo transportar até 3 tripulantes, tem um peso de 2.835 kg, um comprimento de 2,14 metros, um diâmetro de 2,20 metros e um volume habitável de 3,85 m3. Possui 6 motores de controlo com uma força de 10 kgf que utilizam N2O4 e UDMH como propelentes. O Módulo de Descida permite aos seus tripulantes o uso dos seus fatos espaciais pressurizados durante as fases de lançamento e reentrada atmosférica, estando também equipado com o sistema de controlo do veículo, pára-quedas, janelas, sistema de comunicações e com os assentos Kazbek-UM. A aterragem é suavidade utilizando um conjunto de foguetões que diminui a velocidade de descida alguns segundos antes do impacto no solo.  Durante o lançamento, acoplagem, separação, reentrada atmosférica e aterragem, o Comandante está sentado no assento central do módulo com os restantes dois tripulantes sentados a cada lado.

Soyuz TMA-M 04

O Módulo de Propulsão e Serviço (Priborno-agregatniy Otsek) – Tem um peso de 3.057 kg, um diâmetro base de 2,2 metros e um diâmetro máximo de 2,7 metros. Está equipado com 16 motores de manobra orbital com uma força de 10 kgf cada, e 8 motores de ajustamento orbital também com uma força de 10 kgf. Todos os motores utilizam N2O4 e UDMH como propelentes. O sistema de manobra orbital possui um impulso específico de 305 s. O seu sistema eléctrico gera 0,60 kW através de dois painéis solares com uma área de 10,70 m2.

O foguetão 14A14-1A Soyuz-2.1a

Desde o início que o foguetão Soyuz-2.1a foi projectado para ser um veículo de lançamento tripulado. Porém, os atrasos na sua introdução levaram à criação do foguetão Soyuz-FG para colmatar o fosso entre o foguetão 11A511U Soyuz-U e o 14A14-1A Soyuz-2.1a.

Os foguetes 11A511U Soyuz-U e 11A511U-FG Soyuz-FG usavam sistemas de controlo de voo analógicos. Estes sistemas foram incapazes de rolar o lançador para a trajectória correcta após o lançamento. Assim, estes veículos eram literalmente apontados na plataforma de lançamento para o seu azimute de voo correcto, de modo que tudo o que o foguetão tinha que fazer depois da descolagem era simplesmente inclinar-se para a trajectória adequada.

Como tal, o sistema de abortamento de lançamento da nave Soyuz MS foi projectado para que, se detectasse uma alteração na orientação do foguetão, accionasse o sistema de abortagem para resgatar a cápsula tripulada. Mas o Soyuz-2.1a usa sistemas digitais de controlo de voo e executa uma rotação para se alinhar ao azimute de lançamento correto após abandonar a plataforma, criando assim uma desconexão entre o lançador Soyuz-2.1a e as cápsulas Soyuz MS.

Para resolver a situação, a Roscosmos desenvolveu um ‘patch’ de ‘software’ que foi testado durante a missão Soyuz MS-14 não tripulada. Essencialmente, este ‘patch’ diz aos computadores de voo da cápsula que uma rotação após abandonar a plataforma de lançamento está “Ok” e a cápsula não acciona o programa de emergência quando o programa de rotação começa. Esta missão também testou em voo um novo sistema de navegação e um sistema de controlo de descida renovado. Estes novos sistemas serão padrão no próximo veículo de carga Soyuz GVK que será lançado em 2022.

O foguetão 14A14 Soyuz-2 representa a mais recente evolução do épico míssil balístico intercontinental R-7 desenvolvido por Sergei Korolev nos anos 50 do século passado. O novo lançador apresenta motores melhorados, modernos sistemas aviónicos digitais e uma reduzida participação de componentes de fabrico não russo.

O lançador é também conhecido pela designação Soyuz-ST (quando lançado desde o CSG Kourou) e foi especialmente desenhado para uma utilização comercial aumentando o seu desempenho geral apesar de o desenho básico do veículo permanecer o mesmo. A versão Soyuz-2.1a foi desenhada para missões tripuladas, substituindo o lançador 11A511U-FG Soyuz-FG.

As alterações foram realizadas ao nível de uma melhoria do desempenho dos motores do primeiro e do segundo estágio com novos injectores e alteração da mistura dos propelentes; aumento no desempenho do terceiro estágio; introdução de um novo sistema de controlo, permitindo uma alteração do plano orbital já durante o voo; introdução de um novo sistema de telemetria digital para a monitorização do lançador e a introdução de uma nova ogiva de protecção de carga com um diâmetro de 3,6 metros.

O foguetão 14A14 Soyuz-2 pode ser equipado com um quarto estágio, nomeadamente o estágio Fregat, utilizando as carenagens de protecção do tipo ST e SF.

Este lançador é capaz de colocar uma carga de 7.800 kg numa órbita terrestre a 240 km de altitude com uma inclinação de 51,80º. No lançamento desenvolve uma força de 4.144.700 kN. A sua massa total é de 310.000 kg, o seu diâmetro no estágio principal é de 2,95 metros e o seu comprimento total é de 43,40 metros.

O primeiro estágio do 14A14 Soyuz-2 é composto pelos quatro propulsores laterais (Blok B, V, G e D) com uma massa bruta de 44.400 kg, tendo uma massa de 3.810 kg sem combustível. Cada propulsor tem um motor RD-107A (14D22) que desenvolve uma força de 1.021.097 kN (vácuo), com um Ies 310 s e um Tq de 120 s. Têm um comprimento de 19,60 metros, um diâmetro de 2,69 metros e consomem LOX e querosene.

O segundo estágio (Blok-A) tem um comprimento de 27,80 metros, um diâmetro de 2,95 metros, um peso bruto de 105400 kg e um peso sem combustível de 6.975 kg. Está equipado com um motor RD-108A que no lançamento desenvolve 999.601 kgf (vácuo), com um Ies de 311 s e um Tq de 286 s. Consome LOX e querosene.

O terceiro estágio (Blok-I) tem um comprimento de 6,74 metros, um diâmetro de 2,66 metros, um peso bruto de 25.200 kg e um peso sem combustível de 2.355 kg. Está equipado com um motor RD-0110 que no lançamento desenvolve 294.000 kgf (vácuo), com um Ies de 359 s e um Tq de 300 s. Consome LOX e querosene.

Lançamento Data Hora (UTC) Veículo Local Lançamento Carga
2022-054 19 / Mai / 22 08:03:32,331 78021117 (?) GIK-1 Plesetsk

LC43 PU-4

Cosmos 2556
2022-059 03 / Jun / 22 09:32:20,515 S15000-052 “Donbass” Baikonur

LC 31 PU-6

Progress MS-20
2022-116 21 / Set / 22 13:54:49,531 S15000-051 Baikonur

LC31 PU-6

Soyuz MS-22
2022-140 26 / Out / 22 00:20:09,237 S15000-057 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-21
2023-018 09 / Fev / 23 06:15:36,381 M15000-063 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-22
2023-024 23 / Fev / 23 00:24:29,466 M15000-060 Baikonur

LC31 PU-6

Soyuz MS-23
2023-040 23 / Mar / 23 06:40:11 ? GIK-1 Plesetsk

LC43 PU-3

Cosmos 2567
2023-071 24 / Mai/ 23 12:56:07,463 M15000-064 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-23
2023-125 23 / Ago / 23 01:08:10,412 M15000-065 Baikonur

LC31 PU-6

Progress MS-24
2023-143 15 / Set / 23 15:44:35,417 M15000-061 Baikonur

LC31 PU-6

Soyuz MS-24

As modificações introduzidas no novo lançador foram sendo testadas em duas versões do mesmo veículo, o 14A14-1A Soyuz-2.1a e o 14A14-1B Soyuz-2.1b. Este último veículo é um lançador a três estágios no qual o motor RD-0124 é já empregado no último estágio.

Com dimensões semelhantes ao motor RD-0110 utilizado nas versões anteriores dos lançadores Soyuz, o motor RD-0124 apresenta como principal diferença a introdução de um sistema de ciclo fechado no qual o gás do oxidante utilizado para propulsionar as bombas do motor é então direccionado para a câmara de combustão onde é queimado com restante propelente em vez de ser descartado. Esta melhoria no motor aumenta o desempenho do sistema e, como consequência, aumenta a capacidade de carga do lançador em 950 kg. Um propelente especial de ignição é utilizado para activar a combustão do motor e são utilizados dispositivos pirotécnicos para controlar o funcionamento do motor. Cada uma das quatro câmaras de combustão pode ser movimentada ao longo de eixos para manobrar o veículo.

Em 1996 tiveram início os testes do motor RD-0124 e foram finalizados em Fevereiro de 2004 nas instalações da Khimavtomatika em Voronezh. Nesta altura previa-se que a produção em série do novo motor teria início em 2005. A 27 de Dezembro de 2005 teve lugar outro teste do motor, abrindo caminho para os ensaios em grupo de todo o terceiro estágio do lançador 14A14-B Soyuz-2.1b nas instalações da NIIKhimMash em Sergiev Posad.

No início de 2005 a Arianespace anunciava que a primeira missão de teste do foguetão 14A14-1B Soyuz-2.1b teria lugar desde o Cosmódromo GIK-5 Baikonur para colocar em órbita o satélite astronómico CoRoT. Este lançamento dependeria dos resultados de novos ensaios do motor RD-0124 que tiveram lugar em Março e Abril de 2006. Um último teste teve lugar a 20 de Outubro de 2006 e o satélite CoRoT acabaria por ser lançado a 21 de Dezembro desse ano.

Imagens: Roscosmos / RKK Energia

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6500

– Lançamento orbital Rússia: 3328 (51,20%)

– Lançamento orbital Baikonur: 1534 (23,60% – 46,09%)

Tabela dos próximos lançamentos orbitais

Data

Hora (UTC)

Lançador Local Lançamento Carga / Missão
6501 16 Setembro

03:38:20

Falcon-9 Cabo Canaveral SFS

SLC-40

JRTI

Starlink G6-16
6502 17 Setembro

04:13

Chang Zheng-2D Xichang

LC3

?
6503 19 Setembro

04:02

Falcon-9 Cabo Canaveral SFS

SLC-40

ASOG

Starlink G6-17
6504 19 Setembro

06:30

Electron/Curie Onenui (Máhia)

LC-1B

Acadia-2
6505 20 Setembro

14:00

?? Jiuquan

??

??
6506 23 Setembro

??

Falcon-9 Vandenberg SFB

SLC-4E

OCISLY

Starlink G7-3
6507 25 Setembro

??

Falcon-9 Vandenberg SFB

SLC-4E

LZ-4

SARah-2

SARah-3

6508 26 Setembro

20:14

Chang Zheng-4C Jiuquan

LC43/94

Yaogan-33 04 (?)