A Corporação Espacial Estatal Russa, Roscosmos, levou a cabo o lançamento da cápsula espacial tripulada Soyuz MS-13 (Союз МC-13) às 1628:21UTC do dia 20 de Julho de 2019, transportando a bordo três novos membros para a tripulação permanente a bordo da estação espacial internacional. A missão deverá ter uma duração de 201 dias.
O lançamento da Soyuz MS-13 (11F732A48 n.º 746) foi levado a cabo pelo foguetão 11A511U-FG Soyuz-FG (N15000-069), o penúltimo deste tipo, a partir da Plataforma de Lançamento PU-5 do Complexo de Lançamento LC1 (17P32-5) ‘Gagarinskiy Start’ do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão.
Com uma massa de 7.220 kg, a Soyuz MS-13 foi colocada numa órbita inicial com um perigeu a 198.1 km, apogeu a 267,1 km e inclinação orbital de 51,65° e período orbital de 88,85 minutos. As manobras de aproximação e acoplagem com a ISS têm uma duração de cerca de seis horas, com a acoplagem com módulo Zvezda a ter lugar às 1050UTC do dia 20 de Julho.
A tripulação da Soyuz MS-13 é composta pelo Comandante Alexander Alexandrovich Skvortsov (Aлександр Aлександрович Скворцов), Rússia (Roscosmos), pelo Engenheiro de Voo n.º 1 Luca Salvo Parmitano, Itália (ESA) e pelo Engenheiro de Voo n.º 2 Andrew Richard Morgan, EUA (NASA).
Alexander Skvortsov, Luca Parmitano e Andrew Morgan fazem parte da Expedição 60 a bordo da estação espacial internacional que é comandada pelo Cosmonauta Russo Alexei Nikolayevich Ovchinin e da qual ainda fazem parte Tyler Nicklaus Hague e Chistina Hammock Koch. Posteriormente, Luca Parmitano irá assumir o comando da Expedição 61 da qual farão parte Alexander Skvortsov e Andrew Morgan, juntamente com Chistina Koch, Oleg Skripochka (Rússia) e Jessica Ulrika Meir (EUA).
Esta é o terceiro voo espacial orbital para Alexander Skvortsov que se torna no 198.º ser humano e no 42.º cosmonauta Russo a realizar três missões espaciais orbitais. Para Luca Parmitano esta é a sua segunda missão espacial orbital, sendo o 352.º ser humano e o 4º astronauta Italiano a realizar duas missões espaciais orbitais. Este é o baptismo espacial para Andrew Morgan, tornando-se no 560.º ser humano e no 343.º astronauta dos Estados Unidos a realizar um voo espacial orbital.
Por seu lado, a tripulação suplente da Soyuz MS-13 foi composta pelo cosmonauta Russo, Sergei Kikolayevich Ryzhikov (Comandante), pelo astronauta Norte-americano, Thomas Henry Marshburn (Engenheiro de Voo n.º 1) e pelo astronauta Japonês, Soichi Noguchi (Engenheiro de Voo n.º 2).
O veículo Soyuz MS (11F732A48)
Externamente não existem diferenças significativas entre a Soyuz MS (Союз МС) e a Soyuz TMA-M (Союз 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.
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.
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.
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.
A 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.
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 propolentes. 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.
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 11A511U-FG Soyuz-FG
O lançador 11A511U-FG Soyuz-FG (11A511У-ФГ Союз-ФГ) é uma versão melhorada do foguetão 11A511U Soyuz-U. Esta versão possui motores melhorados e sistemas aviónicos modernizados, além de possuir um número de componentes fabricados fora da Rússia muito reduzido. O 11A511U-FG Soyuz-FG pertence à família do R-7 tendo também tem as designações Sapwood (NATO), SL-4 (departamento de Defesa dos Estados Unidos) e A-2 (Designação Sheldom).
É um veículo de três estágios no qual o primeiro consiste em quatro propulsores laterais a combustível líquido que auxiliam o veículo nos minutos iniciais do voo.
O 11A511U-FG Soyuz-FG é capaz de colocar uma carga de 7.420 kg numa órbita média a 193 km de altitude e com uma inclinação de 51,8º em relação ao equador terrestre.
O primeiro lançamento de um veículo 11A511 Soyuz deu-se a 28 de Novembro de 1966 a partir do Cosmódromo NIIP-5 Baikonur. Neste dia o lançador 11A511 Soyuz (U15000-02) colocou em órbita o satélite Cosmos 133 Soyuz 7K-OK n.º 2 (02601 1966-107A). Por seu lado o primeiro 11A511U Soyuz-U, veículo 76043731, foi lançado a 19 de Maio de 1973, a partir do Cosmódromo NIIP-53 Plesetsk e colocou em órbita o satélite Cosmos 559 Zenit-4MK (06647 1973-030A). O primeiro desaire com o 11A511U Soyuz-U ocorreu a 23 de Maio de 1974, quando o veículo A15000-05, falhou o lançamento de um satélite do tipo Yantar-2K a partir do Cosmódromo NIIP-53 Plesetsk. O primeiro lançamento de um 11A511U-FG Soyuz-FG deu-se a 20 de Maio de 2001, tendo o veículo К15000-001 colocado em órbita o cargueiro Progress M1-6 (26773 2001-021A) em direcção à ISS. O único lançamento mal sucedido com o 11A511U-FG Soyuz-FG teve lugar a 11 de Outubro de 2018 durante a missão Soyuz MS-10, com uma taxa de sucesso de 98,5%.
Dados estatísticos e próximos lançamentos
– Lançamento orbital: 5851
– Lançamento orbital Rússia: 3243 (55,43%)
– Lançamento orbital desde Baikonur: 1493 (25,52% – 46,04%)
Os quadro seguinte mostra os lançamentos previstos e realizados em 2019 por polígono de lançamento.
Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):
5852 – 22 Jul (0913:00) – GSLV MkIII-M1 – Satish Dawan SHAR, SLP – Chadrayaan-2, Vikram, Pragyan
5853 – 24 Jul (1930:07) – Ariane-5ECA (L5108/VA249) – CSG Kourou, ELA3 – Intelsat-39, EDRS-C (Hylas-3)
5854 – 24 Jul (2224:00) – Falcon 9-074 (B1056.2) – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – Dragon SpX-18, RFTSat, NARSSCube2, MakerSat-1
5855 – 25 Jul (0500:00) – Shuang Quxian-1 – Jiuquan, LC43/95 – CAS-7B/BP-1P juntamente com seis satélites
5856 – 26 Jul (0330:00) – CZ-2C Chang Zheng-2C – Xichang, LC3 – YG-30-05 Yaogan Weixing-30-05