Protón-M

La mayoría de los lanzamientos del Protón-M han utilizado una etapa superior Briz-M para impulsar la nave espacial a una órbita más alta. También se han realizado lanzamientos con etapas superiores Blok-DM : seis lanzamientos se realizaron con la etapa superior Blok DM-02 que transportaba la nave espacial GLONASS , mientras que otros siete lanzamientos han utilizado la Blok DM-03 . ^{[ 13 ]} Hasta 2023, solo se ha realizado un único lanzamiento del Protón-M sin una etapa superior para lanzar Nauka y el Brazo Robótico Europeo (ERA) a la Estación Espacial Internacional en julio de 2021.

Los lanzamientos comerciales realizados por ILS utilizan dos tipos de carenados: ^{[ 14 ] [ 15 ]}

• Carenado corto PLF-BR-13305 .
• Carenado largo PLF-BR-15255 .

Ambos carenados tienen un diámetro de 4,35 metros.

El 7 de julio de 2007, International Launch Services lanzó el primer cohete Proton-M Enhanced (también llamado M+ ), que puso en órbita el satélite DirecTV-10 . Este fue el lanzamiento número 326 de un Proton, el 16.º lanzamiento de Proton-M/Briz-M y el 41.º lanzamiento de Proton realizado por ILS. ^{[ 16 ]} Cuenta con motores de primera etapa más eficientes, aviónica actualizada, tanques de combustible más ligeros y motores vernier más potentes en la etapa superior Briz-M, y una reducción de masa en todo el cohete, incluyendo paredes más delgadas en los tanques de combustible de la primera etapa y el uso de materiales compuestos en todas las demás etapas. El segundo lanzamiento de esta variante tuvo lugar el 18 de agosto de 2008 y se utilizó para poner en órbita el Inmarsat 4 F3 . El Proton-M básico se retiró en noviembre de 2007, en favor de la variante Enhanced.

Frank McKenna, director ejecutivo de ILS, indicó que en 2010 el diseño Proton de Fase III se convertiría en la configuración estándar de ILS, con la capacidad de elevar 6150  kg a GTO. ^{[ 17 ]}

El 19 de octubre de 2011, el ViaSat-1, con un peso de 6740  kg, fue puesto en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) por el cohete Proton-M/Briz-M Fase III. ^{[ 18 ]}

Proton Light y Proton Medium fueron dos variantes propuestas con una menor capacidad de carga útil a un precio reducido. Originalmente propuesto para finales de 2016, Proton Light fue cancelado en 2017 y Proton Medium fue puesto en "suspensión indefinida" en 2018. ^{[ 19 ]} Las variantes fueron diseñadas para reducir el costo de lanzamiento de satélites de comunicaciones comerciales medianos y pequeños a la Órbita de Transferencia Geoestacionaria (GTO). ^{[ 20 ]} Las variantes fueron planificadas con una arquitectura de 2 + 1 etapas basada en el Proton/Briz M de 3 etapas, pero prescindiendo de la segunda etapa y presentando un ligero alargamiento de las otras dos etapas. La primera etapa de Proton Light fue planificada con 4 motores principales y tanques externos en comparación con los 6 utilizados por Proton Medium y Proton-M. Se esperaba que el costo fuera competitivo con Ariane y SpaceX. Los vuelos inaugurales planificados fueron 2018 para Proton Medium y 2019 para Proton Light. Se esperaba que utilizaran el emplazamiento 81/24 del cosmódromo de Baikonur , lo que habría requerido un nuevo sistema de transporte y elevación, así como otros cambios en la infraestructura terrestre.

El cohete Proton-M de tamaño completo puede actualmente transportar 6300  kg a una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) estándar; el Proton Medium estaba diseñado para transportar 5000  kg a una GTO similar, mientras que el Proton Light tenía una capacidad de 3600  kg. El  rango de carga útil de 3000 a 5000 kg incluye satélites totalmente eléctricos e híbridos que utilizan propulsores iónicos para ascender lentamente a la órbita geoestacionaria (GEO). ^{[ 21 ]}

En una misión típica, un cohete Proton-M va acompañado de una etapa superior Briz-M . El Proton-M lanza la unidad orbital (es decir, la carga útil, el adaptador de carga útil y el Briz-M) en una trayectoria ligeramente suborbital. La primera y la segunda etapa, junto con la cofia de la carga útil, se estrellan en los lugares de impacto designados; la tercera etapa se estrella en el océano. Tras la separación de la tercera etapa, la unidad orbital planea durante un breve periodo, y luego el Briz-M realiza su primer encendido para lograr la inyección orbital en una órbita de estacionamiento con una inclinación de 51,5° , a una altitud de entre 170  km y 230  km (la Guía del Planificador de la Misión también menciona 64,8° y 72,6° como inclinaciones estándar para la órbita de estacionamiento). Posteriormente, el Briz-M realiza maniobras orbitales para colocar la carga útil en su órbita final o en una órbita de transferencia. Si se utiliza una órbita de transferencia, la carga útil realiza las maniobras finales con su propio sistema de propulsión.

En septiembre de 2007, un cohete Proton-M/Briz-M que transportaba el satélite de comunicaciones japonés JCSAT-11 no logró alcanzar la órbita y cayó en el distrito de Ulytau, en Kazajistán . Una investigación determinó que la primera y la segunda etapa del cohete no se separaron debido a un cable pirotécnico dañado. ^{[ 22 ]}

El 5 de diciembre de 2010, la etapa superior y las cargas útiles no lograron alcanzar la velocidad orbital debido a una sobrecarga de la etapa superior con 1500  kg de oxígeno líquido, lo que resultó en la pérdida de tres satélites GLONASS que transportaba. ^{[ 23 ]}

En julio de 2013, un Proton-M/DM-03 que transportaba tres satélites GLONASS falló poco después del despegue. ^{[ 24 ]} El propulsor comenzó a cabecear de izquierda a derecha a lo largo del eje vertical a los pocos segundos del lanzamiento. Los intentos de la computadora de guía a bordo para corregir la trayectoria de vuelo fallaron y terminaron provocando un cabeceo irrecuperable. Las etapas superiores y la carga útil se desprendieron 24 segundos después del lanzamiento debido a las fuerzas experimentadas, tras lo cual la primera etapa se rompió y estalló en llamas. El impacto con el suelo ocurrió 30 segundos después del despegue. El informe preliminar de la investigación sobre la falla de julio de 2013 indicó que tres de los sensores de velocidad angular de la primera etapa, responsables del control de guiñada , estaban instalados en una orientación incorrecta. Como el error afectó tanto a los sensores redundantes como a los principales, el cohete se quedó sin control de guiñada, lo que resultó en la falla. ^{[ 24 ]} Los datos de telemetría también indicaron que un umbilical de la plataforma se había desprendido prematuramente, lo que sugiere que el Proton pudo haber despegado varias décimas de segundo antes, antes de que los motores alcanzaran el empuje máximo.

En mayo de 2014, otro lanzamiento del cohete Proton-M fracasó, provocando la pérdida del satélite de telecomunicaciones Ekspress . A diferencia del accidente de 2013, este ocurrió más de nueve minutos después del despegue, cuando uno de los propulsores de la tercera etapa se apagó, causando la pérdida del control de actitud. Se emitió una orden de apagado y destrucción automáticos, y los restos de las etapas superiores y la carga útil impactaron en el norte de China. Un comité de investigación concluyó que la falla se debió probablemente a que una de las turbobombas se desprendió de su soporte, rompiendo una línea de propulsor y provocando la pérdida de empuje del propulsor.

En mayo de 2015, un cohete Proton-M con el satélite de telecomunicaciones mexicano MexSat-1 se perdió debido a problemas con la tercera etapa. Fuentes rusas indicaron que los problemas fueron los mismos que en el fallo de 2014. ^{[ 25 ]} Una investigación determinó que el motor vernier de la tercera etapa RD-0214 falló debido a cargas de vibración excesivas, causadas por un desequilibrio creciente del rotor en la turbobomba, y concluyó que fue la misma causa que un accidente anterior en 1988. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

En un lanzamiento realizado en junio de 2016, uno de los cuatro motores de la segunda etapa se apagó prematuramente. El Briz-M logró compensar el bajo rendimiento resultante y colocar el satélite Intelsat 31 en la órbita prevista. A la espera de una investigación, el cohete permaneció en tierra durante el resto de 2016 y la primera mitad de 2017. En ese momento, el Proton-M tenía previsto regresar a la plataforma de lanzamiento alrededor de junio de 2017 para poner en órbita el satélite EchoStar-21 .

El 28 de enero de 2017, el gobierno ruso anunció, como resultado de la investigación sobre el fallo del Progress MS-04 , la retirada de todos los motores de segunda y tercera etapa del Proton-M producidos por la Planta Mecánica de Voronezh , incluyendo el desmantelamiento de tres cohetes Proton terminados y una suspensión de vuelos de tres meses y medio. ^{[ 28 ]} La investigación determinó que se habían utilizado alternativas más baratas, incapaces de soportar altas temperaturas, en lugar de piezas del motor que contenían minerales valiosos, y que se había falsificado la documentación de producción y certificación. ^{[ 29 ]}

El cohete Proton volvió a volar el 8 de junio de 2017, un año completo después del vuelo anterior, que tuvo lugar el 6 de junio de 2016.

Entre los diversos fallos del cohete Proton-M, algunos han sido causados ​​por las etapas superiores utilizadas para permitir que el cohete transporte cargas útiles a una órbita más alta, en particular los fallos de mayo de 2014 y mayo de 2015.

Al menos cinco lanzamientos anteriores también sucumbieron a problemas con la etapa superior Briz-M; Arabsat-4A en febrero de 2006, AMC-14 en marzo de 2008, Ekspress AM4 en agosto de 2011, Telkom-3 y Ekspress MD2 en agosto de 2012 ^{[ 30 ]} y Yamal-402 en diciembre de 2012. Todas las cargas útiles fueron inutilizables excepto Yamal-402, que pudo corregir su órbita a costa de varios años de vida operativa, y AMC-14 , que fue vendido al gobierno de los Estados Unidos después de que SES determinara que no podía completar su misión original.

Como consecuencia del fracaso del lanzamiento del Proton-M en julio de 2013, se emprendió una importante reorganización de la industria espacial rusa. En agosto de 2013 , el gobierno constituyó la Corporación Unida de Cohetes y Espacio como sociedad anónima para consolidar el sector espacial ruso . El viceprimer ministro Dmitry Rogozin declaró que «el sector espacial, propenso a los fallos, se encuentra en una situación tan precaria que necesita la supervisión estatal para superar sus problemas». ^{[ 31 ]} Tres días después del fallo, el gobierno ruso anunció que se tomarían «medidas extremadamente severas» que «supondrían el fin de la industria espacial [rusa] tal como la conocemos». ^{[ 32 ]}