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Soyouz 2-1b lance le dernier vaisseau spatial GLONASS-M – NASASpaceFlight.com

Une fusée russe Soyuz-2-1b a été lancée lundi depuis le cosmodrome de Plesetsk, déployant un système de navigation GLONASS-M à l’aide d’un étage supérieur Fregat-M. Le décollage a eu lieu à 18:28 UTC, débutant un voyage de trois heures et demie vers l’orbite de destination du vaisseau spatial qui s’est terminé par une séparation réussie du vaisseau spatial.le système de navigation GLONASS de la Russie est desservi par une constellation de satellites appelée Uragan, ce qui signifie Ouragan. La génération actuelle d’engins spatiaux Uragan-M est conçue pour sept ans de service, de nouveaux satellites étant lancés selon les besoins pour remplacer les engins spatiaux défaillants en orbite.

Le lancement a déployé le bloc 58 (S6) de GLONASS-M et sera désormais appelé Kosmos 2545 après sa mise en orbite.

Comme le système américain de positionnement global et le système européen GalileoGLONASS utilise des satellites en orbite terrestre moyenne qui émettent des signaux de synchronisation très précis que les récepteurs peuvent utiliser pour trianguler leurs positions. Les satellites GLONASS diffusent quatre signaux de navigation dans la bande L : des signaux L1 et L2 non restreints pour un usage civil, et des signaux restreints équivalents pour l’armée russe.

La synchronisation précise de ces signaux est assurée par des horloges atomiques au césium à bord des satellites. GLONASS a besoin de vingt-quatre satellites, stationnés dans trois avions de huit engins spatiaux chacun, pour fournir un service mondial. Le lancement de samedi semble viser le deuxième plan de la constellation.

Un satellite GLONASS – via Roscosmos

La Russie n’a pas identifié le vaisseau spatial Uragan-M n° 757 qui sera remplacé. Il a été supposé qu’il pourrait remplacer le vaisseau Uragan-M n° 736. Cependant, plus de la moitié des satellites en verre ont dépassé la durée de vie prévue.

Le programme GLONASS a été lancé par l’Union soviétique dans les années 1970, le premier satellite ayant atteint son orbite en 1982. Sous le contrôle du gouvernement russe, le réseau a atteint sa capacité opérationnelle initiale en 1993, avant de devenir pleinement opérationnel en 1996.

Les satellites Uragan de première génération n’ont été conçus que pour une durée de trois ans, de sorte que le système a nécessité des lancements de réapprovisionnement fréquents. Peu après que GLONASS soit devenu opérationnel, les anciens satellites ont commencé à tomber en panne plus vite que les remplacements ne pouvaient être déployés, et le système est tombé en ruine. En 2001, moins de dix satellites étaient en service.

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Reconnaissant son importance, le président de l’époque, Boris Eltsine, a ordonné en 1999 que le système GLONASS soit maintenu et mis à niveau. Depuis qu’il est devenu président, Vladimir Poutine s’est également intéressé personnellement au programme.

Pour inverser le déclin du GLONASS, des vaisseaux spatiaux Uragan-M de deuxième génération ont été introduits à la fin de 2001. Offrant une précision cinq fois supérieure et une durée de vie en orbite améliorée, Uragan-M peut être lancé en trios à bord de fusées Proton ou – comme pour le lancement de samedi – seul au sommet d’un Soyouz. Chaque Uragan-M a une masse de 1 415 kilogrammes (3 120 lb).

Une nouvelle génération de satellites Uragan-K est en cours de développement, avec deux premiers engins spatiaux déjà en orbite. D’autres lancements d’Uragan-K sont attendus l’année prochaine via les fusées Soyouz et Proton-M.

Ce dernier lancement a fait appel à une fusée Soyuz-2-1b avec un étage supérieur Fregat-M. Le Soyuz-2-1b est une version modernisée de la famille des fusées Soyouz, dont l’histoire remonte au R-7 de Sergei Korolev, le premier missile balistique intercontinental au monde. Le R-7, qui a volé pour la première fois en 1957, a également été utilisé pour lancer le premier satellite au monde – Spoutnik – et a constitué la base des fusées qui ont porté la mission Vostok 1 de Youri Gagarine en orbite et déployé les premières sondes de l’Union soviétique sur la Lune et les planètes.

La variante de la fusée Soyouz utilisée par Arianespace

Tout en conservant la conception de base des premières fusées, la série Soyuz-2 a été conçue pour améliorer les performances et la fiabilité. Les systèmes numériques de contrôle de vol remplacent les équipements analogiques utilisés sur les versions antérieures du Soyouz, tandis que les moteurs des premier et deuxième étages ont également été mis à niveau.

Trois versions du Soyuz-2 ont été développées : le Soyuz-2-1a est le plus proche du Soyuz-U de la génération précédente, tandis que le Soyuz-2-1b remplace également le moteur du troisième étage par le RD-0124, plus puissant. La troisième version, le Soyouz-2-1v, est conçue pour transporter des charges utiles plus petites à moindre coût : il s’agit d’une fusée à deux étages basée sur les deuxième et troisième étages du Soyouz-2-1b.

Le Soyouz-2 a volé pour la première fois en novembre 2004, le Soyouz-2-1a effectuant un vol d’essai suborbital. Le premier Soyouz-2-1b a été lancé fin 2006.

Alors que le Soyouz-2-1b standard est un véhicule à trois étages, les étages supérieurs peuvent être utilisés pour transporter des satellites sur des orbites plus élevées que celles que le véhicule principal pourrait atteindre, ou pour injecter des charges utiles sur des orbites plus précises. Plusieurs versions de l’étage supérieur Fregat – Frégate – ont été utilisées avec le Soyouz-2, tandis que les Soyouz-2-1a et 2-1v ont également volé avec l’étage supérieur de la Volga, plus petit. Pour le lancement de samedi, une Fregat-M a été utilisée, permettant le déploiement du satellite Uragan-M directement sur son orbite opérationnelle.

Soyouz lancé du site 43/4 au cosmodrome de Plesetsk, dans le nord-ouest de la Russie. Plesetsk est l’un des quatre sites de lancement de Soyouz dans le monde – aux côtés du cosmodrome de Vostochny en Russie orientale, du cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan et du Centre spatial guyanais à Kourou, en Guyane française.

Le site 43/4 est le seul complexe de lancement Soyouz opérationnel à Plesetsk – bien que les sites 43/3 et 16/2 soient en cours de rénovation pour accueillir les fusées Soyouz-2 à l’avenir. Un quatrième site, le site 41/1, a été utilisé pour la dernière fois en 1989 et a été démantelé depuis.

Les fusées Soyouz sont assemblées horizontalement, dans un bâtiment d’assemblage – MIK – éloigné de la plate-forme. La fusée est ensuite déployée et érigée sur la plateforme de lancement, les bras étant levés en position pour soutenir le véhicule. La fusée qui a été utilisée pour le lancement de samedi est arrivée sur la plateforme, les tests de la fusée et du vaisseau spatial ayant été effectués avec succès le lendemain.

Environ seize secondes avant son décollage, Soyouz a allumé les moteurs des premier et deuxième étages. Le premier étage se compose de quatre boosters – chacun alimenté par un moteur RD-107A – qui sont regroupés autour du deuxième étage. Le deuxième étage est alimenté par un RD-108A, une version du RD-107A qui intègre des moteurs à vernier supplémentaires pour aider à contrôler la montée de la fusée. Les trois premiers étages brûlent tous du propergol RG-1 – un produit pétrolier raffiné – qui est oxydé par l’oxygène liquide.

Une fois que les moteurs ont atteint leur pleine poussée, Soyouz a été libéré et a commencé sa remontée vers l’orbite.

Les fusées Soyouz ont tendance à se lancer dans la plupart des conditions météorologiques, mais ce lancement a été effectué dans des conditions particulièrement mauvaises et a même subi un coup de foudre au cours du premier vol. La fusée n’a pas souffert des effets néfastes de cette expérience.

Les premier et deuxième étages ont brûlé ensemble pendant les 118 premières secondes de la mission, avant que le premier étage n’épuise son propergol et ne se sépare. Les quatre propulseurs ont été libérés vers l’extérieur du cœur, en évacuant l’oxydant résiduel pour les éloigner du deuxième étage afin d’éviter tout contact indésirable après la séparation. L’échec de l’un des boosters du premier étage à évacuer l’oxydant lors de la séparation – et le recontact ultérieur entre ce dernier et le deuxième étage – a entraîné la perte de la capacité d’un des boosters. a été la cause de l’échec du lancement lors de la mission Soyouz MS-10.

Le deuxième étage a continué à propulser Soyouz vers son orbite pendant 170 secondes après la séparation du premier étage. Peu avant que le deuxième étage ne brûle, le troisième étage – le Blok I – allume son moteur RD-0124 et se sépare du deuxième étage. Connu sous le nom de séparation par « feu dans le trou », l’allumage du moteur du troisième étage alors que le deuxième étage est encore en train de brûler maintient le propergol dans le troisième étage, de sorte que la fusée n’a pas besoin de transporter des moteurs creux supplémentaires. Le troisième étage brûlera pendant quatre à cinq minutes.

Pour protéger le satellite Uragan-M de l’atmosphère terrestre et préserver les caractéristiques aérodynamiques de la fusée, le vaisseau spatial et l’étage supérieur Fregat-M ont été encapsulés dans un carénage de charge utile au nez de la fusée. En arrivant dans l’espace, cette structure n’est plus nécessaire et est mise au rebut pour économiser du poids. Pour les lancements Soyouz, la séparation du carénage se produit généralement à la fin de la combustion du deuxième étage, ou peu après la séparation des deuxième et troisième étages.

Fregat Upper Stage – via l’ESA

Fregat s’est séparé de la troisième étape peu après la fin de la brûlure de la troisième étape. Propulsé par un moteur S5.98M redémarrable, qui brûle de la diméthylhydrazine et du tétroxyde de diazote dissymétriques, Fregat a effectué trois brûlures réparties sur environ trois heures et demie. Le vaisseau spatial s’est séparé de Fregat peu après la fin de la troisième brûlure. Une fois en orbite, le satellite devrait être rebaptisé Kosmos 2545, conformément au schéma de dénomination standard des satellites militaires russes.

Le lancement visait une orbite terrestre moyenne (MEO), à environ 19 100 kilomètres (11 900 miles, 10 300 miles nautiques) au-dessus de la planète, avec une inclinaison de 64,8 degrés.

Cet article a été rédigé par William Graham et Chris Bergin et traduit par TouslesTelescopes.com. Les produits sont sélectionnés de manière indépendante. TouslesTelescopes.com perçoit une rémunération lorsqu’un de nos lecteurs procède à l’achat en ligne d’un produit mis en avant.