наклонение — 26.05°;

высота в перигее — 3059 км;

высота в апогее — 35687 км;

период обращения — 685.4 мин.

В каталоге СК США «Ямалу-402» были присвоены номер 39022 и международное обозначение 2012–070А.

В период с 9 по 15 декабря было выполнено четыре включения собственного апогейного двигателя «Ямал-402», в результате которых КА был переведен на геостационарную орбиту и к 28 декабря стабилизирован в точке 55°в.д.

По оценкам изготовителя КА, в результате дополнительного расхода топлива, потребовавшегося на компенсацию недобора скорости «Бризом-М», срок его активного существования на ГСО сократится примерно на четыре года — с 15 до 11 лет.

Частично-успешный орбитальный пуск

Выведение КА «Ямал-402» на орбиту осуществлялось с использованием штатной трассы полета, соответствующей наклонению опорной орбиты 51.5°, и расположенных вдоль нее районов падения отделяемых частей носителя. Расчетная циклограмма и реальные времена выполнения операций приведены в таблице по данным Центра обработки и отображения полетной информации (ЦООПИ) ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, которые были доступны в ходе трансляции запуска, но после отделения КА удалены с сайта ЦООПИ.

Расчетная циклограмма выведения и реальные значения времени

Сокращения: ДУ — двигательная установка, РД — рулевой двигатель, МД — маршевый двигатель, ГО — головной обтекатель, ОБ — орбитальный блок.

Расчетная длительность выведения от момента старта РН до отделения КА должна была составить 9 час 15 мин.

Орбитальный блок (ОБ) в составе РБ «Бриз-М» и КА отделился от 3-й ступени носителя в 15:23:25.222 ДМВ (13:23:25 UTC) на суборбитальной траектории.
Перевод ОБ на целевую орбиту планировался по баллистической схеме с четырьмя включениями маршевого двигателя (МД) «Бриза-М»*. Первое включение МД РБ состоялось через 94 сек после отделения от РН и длилось 272 сек (на 7 сек менее расчетной длительности**). После него ОБ вышел на круговую опорную орбиту наклонением 51.5° и высотой около 177 х 178 км (расчетные значения 51.5° и 177 х 177 км).

Второе включение «Бриза-М» произошло в районе первого восходящего узла опорной орбиты и длилось 1073 сек (на 21 сек короче расчетной длительности). В результате была сформирована промежуточная орбита наклонением 49°36’47’’, высотой 320.2 х 4999.1 км и периодом 142 мин 30.7 сек (расчетные значения 49°36’00’’, 320 х 4999.9 км и 142 мин 31 сек).

Третье включение МД РБ выполнялось в перигее промежуточной орбиты в районе восходящего узла и длилось 1053 сек (на 17 сек короче расчетного). Через 82 сек после выключения МД был осуществлен сброс блока дополнительных топливных баков (ДТБ). Орбитальный блок оказался на переходной орбите с апогеем, близким к апогею целевой орбиты: наклонение 48°00’28’’, высота 510.8 х 35707.8 км и период 635 мин 35.2 сек (расчетные значения 48°00’10’’, 510.0 х 35640.0 км и 634 мин 15.1 сек).

Перед каждым запуском МД «Бриза-М», а также перед сбросом ДТБ производилось включение двигателей коррекции импульса (ДКИ) для обеспечения поджатия компонентов топлива в баках РБ.

Четвертое включение МД «Бриза-М» состоялось в апогее переходной орбиты в районе нисходящего узла в Т+08:54:00. Оно должно было продлиться 529 сек. Однако через 289 сек и за 240 сек до расчетного момента поступила информация об аварийном отключении двигателя.

Через 20 сек после отключения МД прошло отделение КА от «Бриза-М» по аварийному варианту циклограммы***. В результате спутник «Ямал-402» оказался на орбите наклонением 26.051° и высотой 3068 x 35673 км (параметры целевой орбиты были 9.0° и 7470 х 35696 км).

Пресс-служба ГКС сообщила: «В соответствии с установленными процедурами „Ямал-402“ был взят на управление Центром управления полетом Thales Alenia Space (Канн, Франция) с параллельным контролем со стороны Центра управления полетом ГКС (Щёлково, Московская обл.). Все системы КА функционируют в штатном режиме. Согласно циклограмме полета, КА произвел частичное развертывание панелей солнечных батарей».

После выведения на целевую орбиту и отделения КА планировалось провести два включения ДКИ для перевода «Бриза-М» на орбиту захоронения: в Т+11:37:10 — на 25 сек и в Т+12:49:10 — на 50 сек. Официальных данных по этим маневрам Центр Хруничева не опубликовал.

Отказы «Бризов-М»

Разгонные блоки «Бриз-М» используются в составе РН семейства «Протон» с июля 1999 г. С того момента состоялось 66 запусков РБ. В двух из них произошли аварии РН (5 июля 1999 г. —- с КА «Грань» №45Л, 5 сентября 2007 г. —- с КА JCSat 11). Из 64 запусков только в 59 РБ выполнил задачу. Тем самым надежность «Бриза-М» составляет 92.19%. Причинами двух аварий РБ был маршевый двигатель, одной —- ошибка в программе системы управления, еще одной —- дефект в конструкции пневмосистемы. Причина последней, пятой, аварии с «Ямалом-402» пока официально не объявлена.

Отказы разгонного блока «Бриз-М»

* После анализа причин аварии 14.03.2008 неофициально было признано, что авария 28.02.2006, видимо, произошла по той же причине.
** Официальное заключение аварийной комиссии опубликовано не было. Причина дана по официальным комментариям руководителей Роскосмоса и ILS.

Выплачена страховка по предыдущей аварии «Бриза-М»

5 декабря 2012 г. ОСАО «Ингосстрах» сообщил о выплате 1 млрд 177 млн 149 тыс руб в связи с полной гибелью КА «Экспресс-МД2», который в августе 2012 г. после запуска не вышел на расчетную орбиту. Причиной нештатной ситуации стали неполадки в работе РБ «Бриз-М». Аппарат «Экспресс-МД2» был застрахован в ОСАО «Ингосстрах» на период запуска и на один год эксплуатации на орбите. Страхователем по договору являлось ФГУП «Космическая связь». Договор был перестрахован на международном рынке в ведущих перестраховочных компаниях. Данный аварийный запуск был признан страховым случаем, и «Ингосстрах» полностью выполнил все взятые на себя обязательства по КА «Экспресс-МД2» в соответствии с заключенным договором страхования.

13 декабря технический директор ILS Джон Пальм (John Palme) и директор программы ILS Джим Крамер (Jim Kramer) в интервью изданию SpaceNews.com сообщили, что, несмотря на преждевременное отключение двигателя, разгонный блок выполнил плановые процедуры пассивации и тем самым риск взрыва РБ на орбите исключен.

Работа над ошибками

При штатном выведении на целевую орбиту «Ямалу-402» потребовалось бы для перехода на ГСО выдать с помощью апогейного двигателя S400 суммарный импульс около 1000 м/с. Его планировалось набрать в два захода — за счет маневров 9 и 11 декабря.

Из-за преждевременного отключения МД в четвертом включении спутник недобрал около 670 м/с, и потребный суммарный импульс для перехода на ГСО составлял уже около 1670 м/с. К счастью, «Ямал» располагал запасами топлива и ресурсом ДУ для такого изменения орбиты.

Уже днем 9 декабря руководитель пресс-службы Роскосмоса Алексей Кузнецов сообщил агентству «Интерфакс-АВН»: «По расчетам специалистов, предполагается выполнить два дополнительных импульса двигательной установки спутника для довыведения его в расчетную точку орбиты». Пресс-служба ГКС, в свою очередь, сообщила, что TAS «в рамках штатных процедур готовит перевод спутника с геопереходной на геостационарную орбиту с помощью апогейного двигателя; всего для перевода спутника на ГСО потребуется четыре включения апогейного двигателя».

Уже тогда была сделана и оценка влияния расхода дополнительного топлива для выхода на ГСО на дальнейший полет «Ямала-402»: по заявлениям представителей ГКС, срок активного существования КА снизится ориентировочно с 15 до 11 лет.

Первый маневр начался около 01:00 ДМВ в ночь с 9 на 10 декабря. Апогейная ДУ «Ямала» проработала 1.5 часа. Второй маневр состоялся в ночь с 10 на 11 декабря. S400 запустили около 02:00 ДМВ примерно на 1 час. Третий маневр — 12 декабря с 10:00 ДМВ — длился также около часа. Заключительный четвертый маневр был выполнен в ночь с 14 на 15 декабря: S400 проработал около 20 мин.

В результате этих маневров «Ямал-402» оказался на близкой к геостационарной орбите наклонением 0.05°, высотой 35 628 x 35 721 км и периодом обращения 1430.37 мин. После окончания четвертого маневра он оказался в районе орбитальной позиции 51° в.д. и медленно дрейфовал на восток. 28 декабря КА был стабилизирован в расчетной рабочей точке 55° в.д. По информации Роскосмоса, его передадут в эксплуатацию ГКС, как и предполагалось, 8 января.

Тем временем начался разбор причин аварии «Бриза-М».

12 декабря представитель Центра Хруничева сообщил РИА «Новости», что пуск РН «Протон-М» с мексиканским спутником SatMex 8, запланированный на 27 декабря, не будет произведен в 2012 г., и добавил: «Пока работает рабочая группа по определению причин преждевременного отделения КА „Ямал-402“ от РБ „Бриз-М“, и график предстоящих пусков не определен».

14 декабря ILS в официальном пресс-релизе объявила, что сформирована российская аварийная комиссия, в которую, кроме представителей ГКНПЦ, вошли эксперты из ЦНИИмаш и Исследовательского центра имени М. В. Келдыша. Параллельно с этой комиссией ILS сформирует свой Наблюдательный совет по изучению аварии FROB (Failure Review Oversight Board), который составят представители ILS, клиенты, страховщики и отраслевые технические эксперты. FROB рассмотрит выводы российской комиссии и сформирует план дальнейших пусков в соответствии с американским и российским экспортным законодательством.

Земные перипетии с «Ямалами»

«Ямал-402» стал первым спутником ОАО «Газпром космические системы» (ГКС), построенным зарубежным производителем. С момента начала реализации в 1992 г. проекта создания собственной спутниковой системы связи и передачи данных «Газком» партнером газовиков была РКК «Энергия» имени С. П. Королёва. Тогда же, видимо, в подкрепление этого партнерства, один из ведущих специалистов «Энергии» по проекту геостационарных КА связи Николай Николаевич Севастьянов стал генеральным директором ОАО «Газком» (1 декабря 2008 г. переименовано в ОАО «Газпром космические системы»). С 1995 г. Н. Н. Севастьянов являлся по совместительству заместителем генерального конструктора РКК «Энергия» по автоматическим космическим системам.

В партнерстве с Газпромом РКК «Энергия» разработала проект Универсальной космической платформы (УКП), на базе которой были построены и запущены две пары КА для ОАО «Газком»: «Ямал-100» и «Ямал-200» (один «Ямал-100» отказал при выведении на орбиту). Планировалось вывести на орбиту в 2005 г. еще одну пару КА «Ямал-200», однако планы изменились: было решено создать на базе УКП более мощную модификацию КА «Ямал-300».
В мае 2005 г. Н. Н. Севастьянов стал президентом и генеральным конструктором РКК «Энергия», а должность гендиректора «Газкома» унаследовал его брат Дмитрий Николаевич Севастьянов. В августе 2005 г. «Энергия» и «Газком» подписали контракт о запуске в 2008 г. двух КА «Ямал-300». Однако в июне 2007 г. Н. Н. Севастьянов был снят с поста руководителя «Энергии». В 2008 г. он вернулся в «Газком», став там генеральным конструктором и руководителем головного конструкторского бюро.

Два КА «Ямал-300» находились в это время на стадии финальной сборки. «Газком» заплатил за них авансы в размере около 1.4 млрд руб (это составляло примерно 50 % стоимости контракта 2005 г.), а также приобрел у японской компании NEC (входит в группу Sumitomo) и поставил в «Энергию» полезную нагрузку для обоих КА. Между тем в начале 2008 г. из-за значительного роста расходов по проекту РКК «Энергия» перенесла запуск «Ямалов-300» на середину 2009 г. (а в дальнейшем и на более поздние сроки) и начала процедуру расторжения старого контракта с целью заключения нового, оценивая его примерно на 40 % дороже. «Газком» в это же время уже решил больше не заказывать спутники «Энергии» и вел переговоры с другими российскими и зарубежными производителями связных КА.

В апреле 2008 г. между «Энергией» и «Газкомом» началось судебное разбирательство. В сентябре того же года Арбитражный суд Московской области установил, что контракт 2005 г. не является убыточным для РКК «Энергия» и не нарушает прав ее акционеров, и своим решением в удовлетворении исковых требований отказал. Апелляционный суд в ноябре 2008 г. и суд высшей инстанции 12 февраля 2009 г. оставили решение без изменения. После этого ГКС и РКК «Энергия» заключили мировое соглашение, по которому «Энергия» вернула полезную нагрузку для двух КА и все выплаченные ей ранее авансы.

В дальнейшем ГКС отказалось от использования центра управления полетом своих КА, построенного в 1999 г. на арендованных площадях в РКК «Энергия» (г. Королёв). 16 августа 2010 г. управление орбитальной группировкой КА «Ямал» было переведено в новый ЦУП недалеко от г. Щёлково (Московская обл.).

5 февраля 2009 г., за неделю до финального решения апелляционного суда, ГКС и Thales Alenia Space (TAS) подписали контракт на производство и запуск двух КА связи серии «Ямал-400». Предусматривалось, что оба КА будут собраны на базе платформы Spacebus 4000C3 и запущены в 2011 г. Спутник «Ямал-401» планировалось разместить в орбитальной позиции 90° в.д. Он должен был нести 36 транспондеров Ku-диапазона и 17 — С-диапазона, которые обеспечили бы зону обслуживания на всей территории России и СНГ. Аппарат «Ямал-402» должен был выйти в позицию 55° в.д. и нести 46 транспондеров Ku-диапазона. Они предназначались для обслуживания пользователей на большей части территории России, СНГ, Европы, Ближнего Востока и Африки. При подписании контракта генеральный конструктор ГКС Н. Н. Севастьянов сообщил представителям прессы, что выведение обоих КА планируется с помощью европейской РН Ariane 5.

14 июля 2009 г. ГКС и ОАО «Информационные спутниковые системы» (ИСС) имени академика М. Ф. Решетнёва подписали контракт на создание и запуск в 2011 г. взамен двух прежних «Ямалов-300» одного КА «Ямал-300К» (стартовал 3 ноября 2012 г.).

Во второй половине 2009 г. претерпело изменения и соглашение ГКС с TAS. Газпром, ГКС, Роскосмос, TAS и ИСС (отметим, что TAS и ИСС являлись к тому времени партнерами по целому ряду совместных проектов) совместно провели работы по уточнению кооперации, участвующей в проекте. В результате были достигнуты договоренности, зафиксированные в дополнительных контрактных документах. Уточненная схема реализации проекта «Ямал-400» предусматривала теперь существенное увеличение доли работ российской кооперации:

КА «Ямал-402» (для работы в позиции 55° в.д.) по-прежнему изготавливался компанией TAS с использованием ряда комплектующих, поставляемых ИСС. Его запуск смещался на 2012 г.

КА «Ямал-401» (для 90° в.д.) теперь предусматривалось собрать и испытать на предприятии ИСС в кооперации с ГКС с использованием комплектующих, поставляемых TAS (запуск — в 2013 г.).

Запуски обоих КА должны были осуществляться компанией ILS с использованием РН «Протон».

Эти решения 30 декабря 2009 г. утвердил совет директоров ГКС. Для финансирования французской и российской кооперации по проекту «Ямал-400» под поручительство Газпрома были привлечены кредитные средства в размере 223 млн евро, 392 млн $ и 1.755 млрд руб.

Группировка Газпрома

Тем временем орбитальная группировка Газпрома сократилась: 9 августа 2010 г. после выработки технического ресурса КА «Ямал-100» № 1 был выведен из эксплуатации. Центр управления полетом ГКС осуществил операции по переводу спутника с геостационарной орбиты на более высокую орбиту захоронения. После завершения маневров все бортовые системы спутника были отключены.

Периодически возникали проблемы и с другими КА системы. Так, 3 июня 2009 г. произошел программный сбой в системе ориентации КА «Ямал-200» № 1 (орбитальная позиция 90° в.д.). Это привело к временному нарушению связи и вещания. Часть загрузки «Ямала-201» была оперативно переведена на «Ямал-100», находившийся в той же орбитальной позиции. Через 8.5 часов ориентация «Ямала-201» была восстановлена — и все транспондеры были включены в штатный режим работы.

20 декабря 2011 г. у того же «Ямала-201» произошла «закрутка», что привело к выключению транспондеров и временному прекращению работы сетей связи и телевещания, использующих этот спутник. При этом отказов бортового оборудования не было, связь с «Ямалом-201» по каналу управления не прекращалась, контроль над спутником со стороны центра управления полетом полностью сохранялся. В результате предпринятых специалистами центра управления мер «закрутка» спутника была остановлена, и после подзарядки аккумуляторных батарей были последовательно включены все транспондеры спутника.

С учетом старения 200-х «Ямалов», отключения 100-го и задержек с 300К и 400-ми, ГКС стало искать дополнительные спутниковые ресурсы. 7 сентября 2011 г. компания заключила соглашение с европейской компанией SES S.A. о стратегическом партнерстве с целью предоставления дополнительной спутниковой емкости на российском рынке. В соответствии с этим соглашением SES к 30 августа 2011 г. перевела свой КА Astra 1F, располагавшийся ранее в орбитальной позиции 51° в.д., в точку 55° в.д. ГКС арендовала на этом КА 16 транспондеров Ku-диапазона для фиксированной связи с целью предоставления телекоммуникационных услуг на западе России. Срок аренды планировался вплоть до запуска в эту позицию КА «Ямал-402». В свою очередь, SES объявила о намерении использовать ресурс на «Ямале-402», как только он будет введен в эксплуатацию в позиции 55° в.д.
Перевод арендованного КА Astra 1F позволил ГКС сохранить за собой орбитальную позицию 55° в.д., согласованную с Международным союзом электросвязи. Срок начала ее использования истекал в декабре 2011 г., и если бы до этого момента в точке не начал работать аппарат ГКС, позиция могла быть передана любому другому оператору.

Давно ожидаемым пополнением для группировки ГКС стал запуск 3 ноября 2012 г. КА «Ямал-300К» в точку 90° в.д. (НК № 1, 2013). Программа его летных испытаний рассчитывалась на 35 суток и должна была завершиться 8 декабря — в день запуска «Ямала-402» (до начала января 2013 г. ГКС не сообщал о вводе КА «Ямал-300К» в эксплуатацию). Дальнейшее расширение группировки ГКС намечено на сентябрь 2013 г., когда должен стартовать «Ямал-401».
Услугами системы спутниковой связи и телевидения «Ямал» пользуются предприятия группы «Газпром», государственные структуры, телевизионные компании, российские и зарубежные коммерческие сервис-провайдеры. Через КА «Ямал» ведется вещание около 150 каналов телевидения и 100 каналов радио. Количество станций спутниковой связи, функционирующих через спутники «Ямал» на территории России, превысило 7000.

Аппараты семейства «Ямал»

Новый спутник «газовиков»

Будучи головным подрядчиком по проекту «Ямал-402», компания Thales Alenia Space отвечала за разработку, сборку, испытания и запуск КА на геостационар, а также обеспечивала изготовление технических средств и наземных станций управления. ГКС, в свою очередь, помимо выполнения функций заказчика, обеспечивало создание наземного комплекса управления «Ямал-402», а также контрольно-измерительного комплекса и телепорта для работы с аппаратом.

«Ямал-402» был собран на предприятии Thales Alenia Space в Канне (Франция) на базе платформы Spacebus 4000C3. Стартовая масса КА — 4463 кг, габариты при запуске 5.1x2.2x2.0 м. Система электропитания спутника включает две четырехсекционные панели солнечных батарей, которые после развертывания на орбите имеют размах 37 м. Они обеспечат мощность системы электропитания более 10.8 кВт в конце расчетного 15-летнего срока эксплуатации.
Для перевода на геостационарную орбиту на платформе установлен апогейный ЖРД Astrium S400 тягой 400 Н производства компании Astrium. Для коррекции положения КА на ГСО используются двухкомпонентные двигатели S10 тягой 10 Н производства Astrium и стационарные плазменные двигатели СПД-100 производства российского ОКБ «Факел». Система ориентации КА — трехосная.

На КА установлена полезная нагрузка Ku-диапазона: 12 транспондеров с шириной полосы пропускания 72 МГц и 16 транспондеров по 54 МГц в стандартном Ku-диапазоне, а также 18 транспондеров с полосой 36 МГц в «плановых» полосах Ku-диапазона. Таким образом, суммарная емкость «Ямала-402» составит 46 физических транспондеров, или 66 транспондеров с эквивалентной полосой 36 МГц. Выходная мощность транспондеров 120–150 Вт.
Бортовые антенны «Ямала-402» формируют четыре фиксированных луча (российский, северный, европейский, южный), а также один перенацеливаемый.
В «российском» луче, контуры которого строго повторяют границы России, будут сосредоточены 18 транспондеров с полосой 36 МГц. Дополнительно в «российском» луче будут работать четыре транспондера по 54 МГц, использующих стандартные полосы.

В более широком «северном» луче, покрывающем видимую из 55° в.д. часть территории России, страны СНГ, практически всю Европу и часть Ближнего Востока, будут работать от девяти до 12 транспондеров по 72 МГц.

В «европейском» луче будут использованы четыре транспондера по 54 МГц, которые охватят территории Западной и Центральной Европы, Ближнего Востока и Северной Африки.

В широком «южном» луче, покрывающем территорию африканского континента южнее Сахары, будут работать восемь транспондеров по 54 МГц.
К лучу, формируемому перенацеливаемой антенной, может быть подключено до трех транспондеров по 72 МГц.

Предусматривается возможность межлучевой связи южного луча с российским и европейским, а также северного луча с перенацеливаемым.
ГКС планирует использовать емкость спутника «Ямал-402» с привлечением российских сервис-провайдеров для оказания широкого спектра услуг:
вещание пакетов ТВ-программ для операторов непосредственного спутникового телевидения (DTH), распространение пакетов ТВ-программ для кабельного и эфирного сообщества, предоставление широкополосного доступа для корпоративных клиентов и потребительского рынка,
организация каналов «точка-точка», магистральных каналов для сотовых операторов, а также услуги репортажного телевидения.

По информации ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, Роскосмоса, ОАО «Газпром космические системы», ILS, Thales Alenia Space, SpaceNews.com

Загрузить (PDF, 2 МБ)