Sojuz (raketti)

Sojuz-kantoraketti (, ) on venäläinen kantoraketti, joka pohjautuu neuvostoliittolaisen rakettisuunnittelijan Sergei Koroljovin suunnittelemaan R-7-ydinohjukseen, jonka ensilento tapahtui 23. elokuuta 1957. Saman ohjuksen kantorakettiversio kuljetti Sputnik-satelliitin avaruuteen 4. lokakuuta 1957. Sojuzin edeltäjä oli  myös Vostok-kantoraketti, joka perustui 8K74 eli R-7a-ohjukseen.

Käyttäjät
Sojuzista tuli 1960-luvulla Neuvostoliiton miehitetyn Sojuz-avaruusaluksen kantoraketti. Sojuz-nimellä tämä kantoraketti otettiin käyttöön vuonna 1966. 1980-luvun alussa Sojuz-raketteja valmistettiin parhaimmillaan 60 kappaletta vuodessa. Sojuz-rakettia käytetään Sojuz-aluksen lisäksi myös Progress-huoltoaluksen (huoltanut mm. ISS-avaruusasemaa) laukaisuun. Sillä on laukaistu myös suuri määrä satelliitteja.

Vuonna 2011 Sojuz-laukaisuja aletaan tehdä Euroopan Kouroun avaruuskeskuksesta. Laukaisuja on vuoden 2010 lopulle mennessä varmistunut 17 kappaletta muutamalle seuraavalle vuodelle. Tämä merkitsee Baikonurin kosmodromin työkuorman vähentymistä, mutta Venäjä onkin indikoinut siirtävänsä keskuksen toiminnan omalle maaperälleen muutamassa vuodessa. Ongelma on suurempi Arianespacen Ariane 5 -raketille, jonka käyttö on vuosikymmenen ajan ollut liian vähäistä. Nyt 16 seuraavan muutaman vuoden tilatusta Ariane 5 -laukaisusta omaa option vaihtaa Ariane 5 -laukaisu Sojuz-laukaisuun.

Tekninen kehitys
Sojuz oli alun perin kolmivaiheinen kantoraketti. Sen Molnija-nimellä kulkevassa versiossa on neljäs rakettivaihe, joka mahdollistaa raskaiden tietoliikennesatelliittien noston Molnija-kiertoradalle. 

Uusin Sojuz-versio on nimeltään Sojuz U. 1990-luvun alussa rakettia uudistettiin ja siihen päätettiin ottaa Fregat-niminen ylin rakettivaihe. Fregat on NPO Lavotškin -yhtiön kehittämä moottori – se oli käytössä jo vuonna 1988 laukaistuissa Phobos-luotamissa. Tämä versio pystyy nostamaan 1350 kg:n hyötykuorman GTO-radalle. Vuonna 1997 Starsem myi ESA:lle Cluster-satelliittien laukaisemiseen kaksi Sojuz-Fregat -kantorakettia. 

Sojuz U -versiosta on kehitetty versiota 2-1a. Sen ensimmäinen laukaisu tapahtui 8. marraskuuta 2004 Plesetskistä. Siinä on digitaalinen lennonohjausjärjestelmä, ja siihen voidaan asentaa isompi nokkakartio. 

Seuraava versio on 2-1b, johon tulee voimakkaampi kolmannen vaiheen moottori, RD-0124 (ajoaineena on kerosiini ja nestehappi). Se pystyy laukaisemaan Kourousta 3000 kg:n satelliitin GTO-radalle.

Myynti ja laukaisut
Raketit valmistetaan Samarassa Venäjällä. Sojuz-rakettilaukaisuja myyvät venäläinen TSeEsKAbe ja venäläis-ranskalainen  Starsem-yhtiö.

Sojuz-raketteja laukaistaan sekä Baikonurin kosmodromilta Kazakstanista että Plesetskin kosmodromilta Venäjältä. Vuonna 2010 laukaisuja tehdään myös Euroopan avaruusjärjestön laukaisukeskuksesta Ranskan Guyanasta. 

Harvinainen epäonnistuminen tapahtui 15. lokakuuta 2002, kun Sojuz U räjähti tuhoten kyydissään olleen Foton-M-satelliitin 29 sekuntia laukaisun alusta. Yksi ihminen kuoli ja kahdeksan ihmistä loukkaantui onnettomuudessa.

Sojuzista tuli Columbia-avaruussukkulan tuhouduttua 1. helmikuuta 2003 myös amerikkalaisten astronauttien kulkuväline kansainväliselle avaruusasemalle. Vuodesta 2011 vuoteen 2018 Sojuz on ilmeisesti ainoa kulkuneuvo ISS-avaruusasemalle.

Maaliskuussa 2010 Ranskan avaruusjärjestö, ranskalainen Arianespace-rakettiyhtiö ja Venäjän avaruusjärjestö solmivat sopimuksen, jossa Venäjä myy 14 Sojuz-kantorakettia Ranskalle noin yhden miljardin euron hintaan.

Laukaisut 1990–2010
Vuoden 2007 Le Bourget’n lentonäyttelyssä Venäjän avaruusjärjestö, Euroopan avaruusjärjestö ja Arianespace sopivat 19. kesäkuuta ensimmäisistä neljästä Kourousta tehtävästä Sojuz-laukaisusta. Ensimmäisen Sojuz ST-laukaisun piti tapahtua ennen maaliskuuta 2009, mutta Kouroun Sojuz-laukaisutornin rakentaminen oli kesken kesällä 2009. Sojuz-laukaisutorni on Sinnamarissa, 10 kilometriä pohjoiseen Ariane 5-laukaisutornista. Ensimmäiset Sojuz-laukaisut Kourousta tapahtunevat keväällä 2010.

1990–2009

2010

Laukaisut 2011

24. elokuuta 2011 tapahtunut Sojuz-laukaisu epäonnistui. Kantoraketin kyydissä oli kansainväliselle avaruusasemalle matkaava Progress 44P -rahtialus, joka tuhoutui. Sojuz-raketit asetettiin tapauksen johdosta hetkeksi lentokieltoon. Vika oli ylimmän vaiheen polttoaineen syöttöjärjestelmässä ja venäläiset ovat pitäneet sitä satunnaisena mutta äärimmäisen harvinaisena valmistusvirheenä.  Virhe oli kuitenkin läpäissyt lukuisia testivaiheita, joten se voi olla osa laajempaa laatuongelmaa.

Lähteet

Aiheesta muualla
Lukion avaruusfysiikkaa: Sojuz-kantoraketti (http://oh8uv.korpitienkoulu.fi/avaruusfysiikka/moottorit.html#name_sojuz) 
R-7 (http://internetelite.ru/cosmopark/r7/r7.htm) 
Starsem-yhtiö (http://www.starsem.com) 
Sojuz-laukaisut, jotka Starsem on myynyt (http://www.starsem.com/soyuz/log.htm) 
Sojuz U/Fregat (http://www.orbireport.com/Launchers/Soyuz_U-Fregat/)

Kantoraketit
Sojuz-ohjelma