Progreso (nave espacial)

El Progress (en ruso: Прогресс) es una nave espacial de carga desechable rusa. Su propósito es entregar los suministros necesarios para mantener una presencia humana en órbita. Si bien no lleva tripulación, puede ser abordado por astronautas cuando está acoplado a una estación espacial, por lo que su fabricante lo clasifica como tripulado. El progreso se deriva de la nave espacial Soyuz tripulada y se lanza en el mismo vehículo de lanzamiento, un cohete Soyuz.

Progress ha apoyado estaciones espaciales desde Salyut 6 y tan recientemente como la Estación Espacial Internacional (ISS). Cada año hay entre tres y cuatro vuelos de Progress a la ISS. Un Progress permanece acoplado hasta poco antes de ser reemplazado por uno nuevo o una Soyuz (que usará el mismo puerto de acoplamiento). Luego se llena con desechos, se desconecta y se saca de órbita, momento en el cual se quema en la atmósfera. Debido a la variación en los vehículos Progress que vuelan a la ISS, la NASA usa su propia nomenclatura donde "ISS 1P" significa la primera nave espacial Progress a la ISS.

Progress se desarrolló debido a la necesidad de una fuente constante de suministros para hacer posibles las misiones espaciales de larga duración. Se determinó que los cosmonautas necesitaban una entrada de consumibles (alimentos, agua, aire, etc.), además de elementos de mantenimiento y cargas útiles científicas que requerían un transportador de carga dedicado. Tales cargas útiles no eran prácticas para lanzar con pasajeros en el espacio restringido de una Soyuz. Hasta el 15 de febrero de 2021, ha habido 168 vuelos de Progress con tres fallas. Las tres fallas ocurrieron entre 2011 y 2016.

Diseño

Progress tiene el mismo tamaño y forma que Soyuz. Consta de tres módulos:

• Un módulo de avance presurizado. Esto lleva los suministros para la tripulación como equipo científico, ropa, comida prepaquete y fresca, y cartas desde casa. El drogue de acoplamiento es similar al de la Soyuz pero cuenta con conducto para el combustible de dimetilhidracina no simétrica (UDMH) y el óxido N2O4.
• Un compartimiento de combustible. El módulo de reentrada de la Soyuz fue reemplazado por un propulsor no presurizado y un compartimento de repostaje por conducto a lo largo de la nave espacial. Esto significaba que si se produce una fuga, el gas venenoso no entraría en la atmósfera de la estación. El combustible se transporta en dos tanques.
• Un módulo de propulsión. El módulo de propulsión, en la parte posterior de la nave espacial, se mantuvo sin cambios desde la Soyuz y contiene los motores de orientación utilizados para el acoplamiento automático. Se puede utilizar para aumentar la órbita de la estación una vez atracada.

La reducción de la masa fue posible porque el Progress fue diseñado para no tener tripulación y ser desechable. Esto significa que no hay necesidad de voluminosos sistemas de soporte de vida y escudos térmicos. Se ahorra una pequeña cantidad de peso debido a la falta de sistemas automáticos de rescate de la tripulación y la falta de paracaídas. La nave espacial tampoco tiene la capacidad de dividirse en módulos separados. Después de desacoplarse, la nave espacial realiza un retroincendio y se quema en la atmósfera.

Versiones

Hubo muchas pequeñas variaciones entre los diferentes vuelos, pero las principales mejoras se reflejan en el cambio de nombre.

Progreso (1978–1990)

nave espacial de reaprovisionamiento logístico de progreso. Consiste en el módulo de carga seca (izquierda); el compartimiento de tanques (centro); y un módulo de servicio estirado (derecha).

Se construyeron 42 naves espaciales con el diseño inicial de Progress, y la última se lanzó en mayo de 1990.

La oficina a cargo del diseño del carguero fue TsKBEM (ahora RKK Energia). Comenzaron a trabajar en el diseño a mediados de 1973, asignando a Progress el índice GRAU 11F615A15. El diseño se completó en febrero de 1974 y el primer modelo de producción estuvo listo para su lanzamiento en noviembre de 1977. El Progress 1 se lanzó el 20 de enero de 1978 a bordo del mismo cohete utilizado para lanzar la Soyuz. Todavía presentaba la misma cubierta de lanzamiento que la Soyuz, aunque esto era puramente por motivos aerodinámicos ya que el sistema de escape de lanzamiento había sido desactivado.

Esta primera versión de Progress tenía una masa de 7020 kg (15 480 lb) y transportaba 2300 kg (5100 lb) de carga, o el 30 % de su masa de lanzamiento. Tenía el mismo diámetro que la Soyuz con 2,2 m (7 ft 3 in), pero tenía 8 m (26 ft) de largo, un poco más. El tiempo de vuelo autónomo fue de 3 días, el mismo tiempo que el del ferry Soyuz. Podría pasar 30 días atracado. El Progress siempre atracó en el puerto de popa de la estación a la que estaba reabasteciendo (siendo la popa donde se encuentran los principales motores de cohetes de la estación y su tanque, para el reabastecimiento de combustible del Progress).

• Masa de lanzamiento: 7,020–7,249 kg (15,476–15,981 lb)
• Masa de carga:
  • ~2,300 kg (5,100 lb) (antes del progreso-24)
  • ~2,500 kg (5.500 lb) (desde Progress-24)
• Duración: 7.94 m (26.0 pies)
• Diámetro de módulos de carga: 2.2 m (7 ft 3 in)
• Diámetro máximo: 2.72 m (8 ft 11 in)
• Volumen de compartimiento de carga: 6.6 m³ (230 pies)

Progreso-M 11F615A55 (1989–2021)

Diagrama exterior de la nave espacial de reaprovisionamiento logístico Progress-M

Diagrama del interior de la nave espacial Progress-M

El Progress M mejorado (GRAU: 11F615A55, designación del fabricante: 7K-TGM) se lanzó por primera vez en agosto de 1989. Los primeros 43 vuelos se dirigieron a Mir; Tras el reingreso de Mir, Progress se utilizó como vehículo de reabastecimiento para la Estación Espacial Internacional. Hasta diciembre de 2020, ha habido más de 80 vuelos (en diferentes configuraciones) a la ISS y hay más programados.

El Progress M es esencialmente la misma nave espacial que el Progress, pero presenta mejoras basadas en los diseños Soyuz-T y Soyuz-TM. Puede pasar hasta 30 días en vuelo autónomo y es capaz de transportar 100 kg (220 lb) más. Además, a diferencia de las antiguas naves Progress, puede devolver objetos a la Tierra. Esto se logra mediante el uso de la cápsula VBK-Raduga, que puede transportar hasta 150 kg (330 lb) de carga. Mide 1,5 m (4 ft 11 in) de largo y 60 cm (24 in) de diámetro y tiene una "masa seca" de 350 kg (770 lb). El Progress M también puede atracar en el puerto delantero de la estación y seguir transfiriendo combustible. Utiliza el mismo sistema de encuentro que la Soyuz y cuenta con paneles solares por primera vez. El último lanzamiento fue de Progress M-UM el 24 de noviembre de 2021.

• Masa de lanzamiento: 7,130 kg (15,720 lb)
• Masa de carga: 2.600 kg (5.700 lb)
• Masa de carga seca: 1.500 kg (3.300 lb)
• Masa de carga líquida: 1.540 kg (3.400 lb)
• Longitud: 7,23 m (23,7 pies)
• Diámetro de módulos de carga: 2.2 m (7 ft 3 in)
• Diámetro máximo: 2.72 m (8 ft 11 in)
• Volumen de compartimento de carga seco: 7.6 m³ (270 cu pies)
• Superficie solar: 10.6 m (35 pies)

Progreso-М 11F615A60 (2008–2015)

Una nueva modificación de la nave espacial Progress, con la nueva computadora de vuelo digital TsVM-101 y el sistema de telemetría digital MBITS, se lanzó por primera vez el 26 de noviembre de 2008, a las 12:38 UTC desde el puerto espacial del cosmódromo de Baikonur de Kazajstán a bordo de un Cohete ruso Soyuz. La primera nave espacial de esta serie fue Progress M-01M.

La nave espacial pertenece a la llamada serie 400 (GRAU: 11F615A60), y todas las modificaciones que se le aplicaron se utilizaron posteriormente en la producción de la nueva nave espacial tripulada Soyuz TMA-01M.

El Progress M-27M se lanzó el 28 de abril de 2015, pero poco después se perdió la comunicación con la nave, que quedó destruida cuando volvió a entrar en la atmósfera el 8 de mayo de 2015. El último lanzamiento fue el Progress M-29M.

Progreso M1 (2000–2004)

Progress M1 es otra variante, capaz de transportar más propulsor (pero menos carga total) a la estación espacial. Ha habido 11 de estos vuelos.

• Masa: 7.150 kg (15.760 lb)
• Capacidad de carga: 2.230 kg (4.920 lb)
• Capacidad de carga seca: 1.800 kg (4.000 libras)
• Propulsor de capacidad: 1.950 kg (4.300 lb)

Progreso M2

Progress M2 era una variante planificada, que era un diseño propuesto para la estación espacial Mir-2 propuesta, pero se abandonó debido a problemas financieros. La variante M2 tendría un módulo de servicio más grande para módulos de estación espacial o carga más grandes y se habría lanzado en un cohete Zenit ya que la nave espacial es más grande.

Progreso MS (2015-presente)

Progress MS es una variante mejorada que se lanzó por primera vez el 21 de diciembre de 2015. Tiene las siguientes mejoras:

• Nuevo compartimiento externo que le permite desplegar satélites. Cada compartimento puede contener hasta cuatro contenedores de lanzamiento. Primera vez instalada en Progress MS-03.
• Mayor redundancia gracias a la adición de un sistema de respaldo de motores eléctricos para el mecanismo de acoplamiento y sellado.
• Mejor protección de micrometeoroides (MMOD) con paneles adicionales en el compartimiento de carga.
• Las capacidades de enlace de los satélites de relés rusos Luch permiten la telemetría y el control incluso cuando no están en la vista directa de las estaciones de radio terrestres.
• La navegación autónoma de GNSS permite la determinación en tiempo real del vector de estado y los parámetros orbitales que se dispensan con la necesidad de determinación de la órbita de la estación terrestre.
• Navegación relativa en tiempo real gracias al intercambio directo de datos de radio con la estación espacial.
• Nueva radio digital que permite mejorar la vista de cámara de televisión para las operaciones de bloqueo.
• El sistema ucraniano Chezara Kvant-V a bordo de radio y antena/feeder ha sido reemplazado por un sistema Unified Command Telemetry System (UCTS).
• Reemplazo de los Kurs A con el sistema digital Kurs NA.

Estado actual

Las naves espaciales Progress se utilizan para reabastecer la Estación Espacial Internacional (ISS) a partir de 2021. Entre el 1 de febrero de 2003 y el 26 de julio de 2005, fueron las únicas naves espaciales disponibles para transportar grandes cantidades de suministros a la estación, como la flota del transbordador espacial fue puesto a tierra después de la ruptura de Columbia al final de STS-107. Para las misiones de la ISS, se utiliza la variante Progress M1, que mueve los tanques de agua del módulo de propulsor y reabastecimiento de combustible a la sección presurizada y, como resultado, puede transportar más propulsor. Progress M-UM, el vuelo final de una nave espacial Progress-M, se lanzó el 24 de noviembre de 2021 en una Soyuz 2.1b. Hasta el 1 de julio de 2021, se han realizado 170 vuelos de Progress a la ISS.

El 9 de julio de 2018, Progress MS-09 rompió un récord anterior al llegar a la ISS en 3 horas y 48 minutos, transportando alrededor de 2450 kg (5400 lb) de carga y suministros. Entregó alimentos, combustible y suministros, incluidos 705 kg de propulsor, 50 kg (110 lb) de oxígeno y aire, 420 kg (930 lb) de agua.

La Agencia Espacial Europea (ESA) operó su propio tipo de carguero de suministro robótico, el Vehículo de Transferencia Automatizado (ATV). El primero de ellos, llamado Jules Verne, se lanzó a las 04:03 UTC del 9 de marzo de 2008. Los vehículos todo terreno pueden transportar hasta 8,85 toneladas de carga al espacio, aproximadamente tres veces más que el Progress, y fueron lanzados anualmente por cohetes Ariane 5. de 2011 a 2014 como parte de la contribución de la ESA al mantenimiento de la ISS. El diseño se adopta como módulo de servicio de la nave espacial Orion.

La nave espacial Orion planificada por la NASA se diseñó inicialmente para tener una variante sin tripulación del módulo Crew similar a Progress; sin embargo, esta capacidad se eliminó en 2009. La nave espacial comercial Dragon de SpaceX y la nave espacial Cygnus de Northrop Grumman también manejan la logística estadounidense hacia la Estación Espacial Internacional.

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  Lanzamiento del progreso M-11M

• 

  El Progress M1-3 se ve atracado en la parte inferior del módulo Zvezda del ISS durante STS-106.