O veículo de lançamento “Próton”, também conhecido como UR-500, foi o primeiro foguete pesado da história da URSS e do mundo, projetado para lançar veículos espaciais automáticos em órbita terrestre e no espaço profundo.
O governo da URSS em 1962 emitiu a tarefa de desenvolver o poderoso foguete universal UR-500, destinado a colocar objetos espaciais pesados em órbita. O projeto, com o código interno UR-500, designava um foguete universal com uma massa de lançamento de aproximadamente 500 toneladas. No entanto, o trabalho de criação deste veículo de lançamento pesado começou já na segunda metade de 1961 na filial nº1 do OKB-52 (hoje KB “Salyut” do Centro Estatal de Pesquisa e Produção Espacial (GKNPTs) Krunichev), sob a liderança de Vladimir Chelomey.
Inicialmente, de acordo com o decreto governamental, o foguete foi concebido para dupla finalidade: para o lançamento de espaçonaves de diversos tipos e como um potente míssil balístico de combate. No entanto, durante o processo de desenvolvimento, a variante de combate foi abandonada, e, na fase final dos trabalhos, o “Próton” foi criado exclusivamente como um veículo de lançamento de espaçonaves.
A concepção do veículo de lançamento baseou-se no princípio de garantir o transporte das partes do foguete da fábrica até o cosmódromo por via férrea, com um volume mínimo de trabalho de montagem no complexo técnico. A capacidade de transportar o maior tamanho possível determinou a escolha do diâmetro dos blocos centrais do foguete (4,1 metros).
Originalmente, a criação do foguete pesado universal UR-500 deveria ser baseada no UR-200, unindo quatro foguetes UR-200 em paralelo e adicionando uma terceira fase (uma segunda fase modificada do UR-200). No entanto, a análise realizada, incluindo experimentos com um modelo dinamicamente semelhante, mostrou a não otimização de tal esquema. No final, um esquema de duas fases com arranjo em tandem das fases foi adotado para desenvolvimento.
A segunda e terceira fases do “Próton” foram baseadas na primeira e segunda fases do comprovado míssil balístico intercontinental UR-200, mas com um volume aumentado de tanques de combustível. Para a primeira fase, no escritório de design do acadêmico Valentin Glushko, foi criado o motor mais potente da época, com um empuxo de 150 toneladas ao nível do mar, utilizando a pós-combustão de gás gerador na câmara de combustão. Esta solução técnica garantiu significativamente que o “Próton” e suas modificações pudessem atender às crescentes exigências por 40 anos.
No período inicial de produção do foguete, surgiram grandes dificuldades devido ao uso de um novo material de alta resistência, pouco pesquisado, o ACM, em sua construção. Os reservatórios feitos desse metal não-plástico não resistiam aos testes estáticos. Houve até casos de sua destruição espontânea durante o armazenamento prolongado. Por isso, a liga foi substituída pelo material de alta plasticidade AMg-6, embora isso tenha resultado em um aumento do peso dos produtos.
Como combustível para o UR-500, utilizou-se uma combinação de dimetil-hidrazina assimétrica e tetróxido de nitrogênio. Ambos os elementos eram extremamente tóxicos, mas possuíam as características necessárias e uma alta eficiência energética para a época.
O projeto e a criação do UR-500 foram realizados em prazos praticamente inatingíveis pelos padrões atuais. O foguete foi totalmente desenvolvido em menos de três anos por várias instituições de pesquisa simultaneamente.
Para a manutenção do UR-500 em Baikonur, até 1965, foram entregues um complexo técnico com duas áreas de trabalho e um complexo de lançamento com duas plataformas de lançamento.
Em 16 de julho de 1965, ocorreu o primeiro lançamento do foguete UR-500 na variante de duas fases com a estação espacial científica “Próton-1”, pesando 12 toneladas, cujo nome posteriormente se fixou no próprio veículo de lançamento.
Após os primeiros quatro lançamentos do “Próton”, realizados para acelerar os testes na variante de duas fases, foi decidida a criação de um veículo espacial pesado com base nele, com aumento da massa de lançamento para 700 toneladas.
A partir de 1967, começaram os lançamentos do foguete nas variantes de três e quatro fases. O primeiro foguete de três fases UR-500K com o bloco de aceleração D foi lançado em 10 de março de 1967, com a espaçonave “Kosmos-146”. Esta data é considerada o aniversário do veículo de lançamento “Próton-K”. O “Próton-K” de três fases era usado para colocar cargas úteis em órbitas baixas, e o de quatro fases para colocar espaçonaves em órbitas de alta energia (incluindo órbitas de transferência geoestacionária, órbitas geoestacionárias e trajetórias de saída).
Com a ajuda do veículo de lançamento “Próton”, foram colocados em órbita satélites “Kosmos”, “Ekran”, “Raduga”, “Gorizont”, satélites para pesquisa da Lua, Marte, Vênus, e do cometa Halley; estações orbitais tripuladas “Salyut” e “Mir”, bem como seus módulos especializados pesados (“Kvant”, “Kvant-2”, “Kristall”, “Spektr”, “Priroda”), e os módulos russos “Zarya” e “Zvezda” da Estação Espacial Internacional.
No total, de 10 de março de 1967 a 30 de março de 2012, foram realizados 310 lançamentos de foguetes “Próton-K”, em que 372 espaçonaves foram colocadas em órbitas próximas à Terra e trajetórias de saída, incluindo um suborbital.
Desde 2001, o Centro Estatal de Pesquisa e Produção Espacial Mikhail Krunichev (parte da corporação estatal “Roscosmos”) produz uma modificação mais moderna do foguete – o “Próton-M”. Esta nova variante apresenta maior amigabilidade ambiental, um sistema de controle digital e um novo bloco de aceleração “Briz-M”, o que permitiu um aumento notável da carga útil para lançamento em órbitas de transferência geoestacionária e geoestacionárias.
Por muito tempo, o veículo de lançamento “Próton-M” foi o principal foguete pesado russo, utilizado para lançar espaçonaves automáticas em órbitas próximas à Terra e trajetórias de saída. O “Próton-M” está sendo gradualmente substituído pelo novo foguete pesado “Angara-A5”.
