CBERS-4 colocado em órbita com sucesso



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O satélite sino-brasileiro CBERS-4 foi colocado em órbita após um lançamento bem sucedido realizado às 0326:04,613UTC do dia 7 de Dezembro de 2014. O lançamento do quinto satélite desta série foi levado a cabo pelo foguetão CZ-4B Chang Zheng-4B (Y32) a partir da Plataforma de Lançamento LC9 do Centro de Lançamento de Satélites de Taiyuan.

O CBERS-4 irá operar numa órbita a uma altitude de 778 km com uma inclinação orbital de 98,504º e um período orbital de 100,26 minutos. Esta órbita permite um ciclo repetitivo de 26 dias. No lançamento a sua massa era de 2.100 kg (tendo uma massa de 1.980 kg sem propolente).

Este foi o 213º lançamento orbital da China, sendo o 201º lançamento orbital bem sucedido por parte da China, o 50º lançamento orbital bem sucedido desde Taiyuan, o 13º lançamento orbital da China em 2014 e o 5º lançamento orbital desde Taiyuan. Este lançamento marca também o 200º lançamento de um foguetão da família de lançadores Chang Zheng (Longa Marcha).

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O programa CBERS

O programa CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite) é um esforço colaborativo entre a China e o Brasil. Em Novembro de 2002 os governos de ambos os países decidiram expandir o acordo inicial ao incluir dois satélites do mesmo tipo, o CBERS-3 (perdido no lançamento em Dezembro de 2013) e o CBERS-4, como veículos de segunda geração. O programa de cooperação entre o CAST e o INPE emprega versões avançadas dos satélites e dos seus instrumentos. A especificação do projecto foi decidida, acordada e fechada em Julho de 2004.

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Na China o projecto é denominado ‘ZY-1 Ziyuan-1’ (‘Recursos-1’). O acordo para o desenvolvimento da primeira geração de satélite foi assinado em Julho de 1988 para estabelecer um sistema de detecção remota completo (segmento espacial e de solo) para fornecer ambos os países com imagens multiespectrais de detecção remota. O objectivo geral era a observação e monitorização dos recursos da Terra e do ambiente com uma carga de vários sensores fornecendo diferentes resoluções espaciais.

O satélite CBERS-1 ‘Ziyuan-1A’ (25940 1999-057A) foi lançado às 0316UTC do dia 14 de Outubro de 1999 pelo foguetão CZ-4B Chang Zheng-4B (Y1) desde o Complexo de Lançamento LC7 do Centro de Lançamento de Satélites de Taiyuan. O CBERS-1 operou até Agosto de 2003. O satélite CBERS-2 ‘Ziyuan-1B’ (28057 2003-049A) foi lançado ás 0316UTC do dia 21 de Outubro de 2003 pelo foguetão CZ-4B Chang Zheng-4B (Y4) também desde Taiyuan. Este satélite foi retirado de serviço em finais de 2007 quando as imagens do CBERS-2B começaram a ficar disponíveis. O CBERS-2B ‘Ziyuan-1B2’ foi lançado às 0326UTC do dia 19 de Setembro de 2007 pelo foguetão CZ-4B Chang Zheng-4B (Y17) também desde Taiyuan. Este satélite foi retirado de serviço a 10 de Maio de 2010 devido a uma falha no abastecimento de energia. O satélite CBERS-3 foi lançado a 9 de Dezembro de 2013 pelo foguetão CZ-4B Chang Zheng-4B (Y10) a partir da Plataforma de Lançamento LC9 de Taiyuan, sendo no entanto perdido após uma falha no terceiro estágio do lançador.

A partir de 2004, o Brasil alterou a sua política no que diz respeito ao acesso e distribuição dos dados e imagens dos satélites CBERS. Com o CBERS-2, o Brasil optou por uma política de distribuição aberta, garantindo o acesso livre e gratuito através da Internet ao seu catálogo e às imagens em alta-resolução. Qualquer utilizador pode navegar através das imagens, seleccionar as imagens que quiser e fazer a sua descarga para utilização imediata, sem qualquer custo, burocracia e trabalhando num sistema de catálogo simples e de fácil acesso. A mesma política foi adoptada para o CBERS-2B e será adoptada para o CBERS-4. Esta política foi também alargada aos países vizinhos observados pelos satélites e que estejam no catalogo do INPE.

O satélite CBERS-4

O lançamento do CBERS-4 (资源一号04星) estava originalmente previsto para ter lugar em Dezembro de 2015, mas devido à perda do CBERS-3 a China e o Brasil acordaram em antecipar o seu lançamento.

CBERS-3 04O CBERS-4 tem a forma de um hexaedro e a sua estrutura está dividida no módulo de serviço e no módulo de carga. Na sua configuração orbital, o eixo Z está apontado para o nadir (superfície da Terra). As câmaras e as antenas estam colocadas no painel lateral +Z. O painel solar está colocado no lado -Y e roda em torno do eixo Y. As antenas, propulsores e sensores de atitude, tais como sensores solares e sensores terrestres de infravermelhos, estam colocados nos outros painéis.

O satélite é estabilizado nos seus três eixos espaciais para manter o sistema de observação voltado para o nadir. O Subsistema de Atitude e de Controlo Orbital incluí sensores estelares, sensores solares, sensores terrestres de infravermelhos, giroscópios, receptor GPS, computador de controlo, rodas de momento e um sistema de propulsão de hidrazina. O controlo térmico é conseguido principalmente por meios passivos utilizando coberturas térmicas e cobertores isoladores de multi-camadas. Tubos de calor e aquecedores são também utilizados. O Subsistema de Energia Eléctrica utiliza células solares de tripla-junção de GaAs, um regulador shunt, controlo de carga de bateria, um regulador de descarga de bateria, conversores DC/DC e baterias de NiCd. Este subsistema pode fornecer 2,30 kW de energia.

A capacidade nominal de carga da plataforma é de 1.000 kg e na sua configuração de lançamento as suas dimensões eram de 3,25 metros de altura e 3,35 metros de diâmetro (as suas dimensões operacionais são 2,5 x 2,0 x 1,8 metros e as dimensões do seu painel solar são 6,3 x 2,6 metros).

O Subsistema de Tratamento de Dados a Bordo é composto pelo computador principal e 7 unidades de terminais remotos para fornecer tratamento de dados a bordo e funções de monitorização e controlo do satélite. A banda-S é utilizada para funções TT&C fornecendo comunicações nos dois sentidos com o solo. A antena de banda-S proporciona uma cobertura quase omniCBERS-0401-direccional. Os dados de imagem são enviados em banda-X por dois transmissores TWTA. Um deles tem três transportadores modulados em QPSK (Quadra-Phase Shift Keying). O gravador de bordo tem uma capacidade de 274 Gbit e é capaz de gravar dados de todas as câmaras.

O CBERS-4 transpa quatro câmaras no módulo de carga com uma performance melhorada ao nível de geometria e de radiometria: MUXCam, PanMUX, IRS e WFI.

A MUXCam é um instrumento do INPE desenhado e desenvolvido na Opto Eletrônica S. A., de São Carlos – São Paulo. O objectivo é o fornecimento de imagens para aplicações cartográficas. A MUXCam é uma câmara multiespectral com quatro bandas espectrais cobrindo os comprimentos de onda desde o azul e o infravermelho próximo (450 nm a 890 nm) com uma resolução no solo de 20 metros e uma largura de observação de 120 km. A câmara é composta por três instrumentos: RBNA, RBNB e RBNC. O RBNA fornece a aquisição de imagem e é composta pelo sistema óptico (espelho de entrada e sistema de lentes), alojamento óptico e conjunto do plano focal. O RBNB é composto pelos sistemas electrónicos responsáveis pelo controlo térmico, pelo ajustamento de foco e calibração interna do sistema de controlo. O RBNC é responsável pelas leituras CCD, processamento dos outputs de CCD analógico para sinal digital, e codificação de dados para o fluxo de dados em série. Estes dados são transmitidos ao satélite.

O detector CCD é um conjunto de 4 linhas e cada linha tem 6.000 pixel de tamanho 13 µm x 13 µm. Filmes finos espectrais, depositados sobre uma janela que cobrem os elementos fotossensíveis do CCD, são responsáveis pela separação das quatro bandas espectrais.

Fornecida pela China, a PanMUX (Panchromatic and Multispectral Camera) é uma câmara de varredura por CCD que fornece imagens pancromáticas com uma GSD (Ground Sample Distance) de 5 metros e imagens de três bandas espectrais com 10 metros GSD. A câmara tem uma largura de observação de 60 km e uma capacidade de visualização lateral de ±32º. A PamMUX tem capacidades de ajustamento de plano focal e calibração em órbita.

Também fornecida pela China e desenvolvida tendo por base a herança do Infrared Multispectral Scanner utilizado em missões anteriores, o IRS (Infrared System) ou IRMSS-2 (Infrared Multispectral Scanner-2) é um sistema de observação com 4 bandas espectrais. A resolução espacial é metade em relação à IRMSS.

A WFI (Wide-Field Imager) (também designada WFI-2) é uma versão avançada do instrumento do INPE utilizado no CBERS-1 e no CBERS-2, tendo 4 bandas espectrais com uma resolução no solo de 64 metros no nadir e uma largura de observação de 866 km. O instrumento WFI no CBERS-3 também fornece uma resolução espacial melhorada em comparação com anteriores sensores WFI a bordo do CBERS-1 e do CBERS-2 (260 metros em anteriores missões), mantendo, porém, a sua alta resolução temporal de 5 dias.

Esta câmara será utilizada para detecção remota da Terra e tem por objectivo trabalhar a uma altitude de 778 km. O sistema óptico é projectado para quatro bandas espectrais cobrindo o leque de comprimentos de onda entre o azul até ao infravermelho próximo e o seu FOV (Field of View) é de ±28.63º, que cobre 866 km, com uma resolução no solo de 64 metros no nadir. A WFI foi desenvolvida através de um consórcio formado pela Opto Electrônica S. A. e pela Equatorial Sistemas. O desenvolvimento do sistema óptico e a análise de performance (incluindo o sistema óptico MTF, distorção, sensibilidade de polarização e luz dispersa) foi executada utilizando software ZEMAX®.

Para além das câmaras, o CBERS-3 transporta o DCS (Data Collection System) e o SEM (Space Environment Monitor). O DCS foi fornecido pelo INPE e o SEM foi fornecido pelo CAST.

O foguetão CZ-4B Chang Zheng-4B

Desenvolvido pela Academia de Tecnologia de Voo Espacial de Xangai, a família de lançadores Chang Zheng-4 é utilizada para a colocação de satélites em órbitas polares e órbitas sincronizadas com o Sol. São lançadores a três estágios de propolentes líquidos cujas raízes se encontram no foguetão FB-1 Feng Bao-1. A família destes lançadores consiste em três variantes: CZ-4A Chang Zheng-4A, CZ-4B Chang Zheng-4B e Chang Zheng-4C. Após o desenvolvimento do Feng Bao-1, a Academia de Tecnologia de Voo Espacial de Xangai foi incumbida do desenvolvimento do CZ-4. Aparentemente, este lançador seria um veículo suplente para o CZ-3B Chang Zheng-3B, com os dois primeiros estágios do CZ-4 a serem basicamente idênticos aos do foguetão CZ-3 Chang Zheng-3. O terceiro estágio do CZ-4 Chang Zheng-4 foi inteiramente desenvolvido pela Academia de Tecnologia de Voo Espacial de Xangai.

Após o sucesso do CZ-3B, a versão CZ-4 foi abandonada em 1982 e baseado no seu desenho foi introduzido o CZ-4A Chang Zheng-4A que é geralmente idêntico à primeira versão mas tendo uma massa no lançamento ligeiramente inferior (O CZ-4 Chang Zheng-4 tinha uma massa de 248.962 kg enquanto que o CZ-4A Chang Zheng-4A tinha uma massa de 241.092 kg.). O desenvolvimento do foguetão CZ-4B Chang Zheng-4B teve início em Fevereiro de 1989, com o primeiro lançamento previsto para ter lugar em 1997 mas acabando por só se realizar em 1999.

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O CZ-4B Chang Zheng-4B tem uma carenagem de protecção de maiores dimensões; o controlo electromecânico original foi substituído por um controlo electrónico; os sistemas de telemetria, seguimento, controlo e de auto-destruição foram melhorados e substituídos por dispositivos de menores dimensões; procedeu-se a uma revisão do desenho dos escapes dos motores do segundo estágio para melhor desempenho a elevada altitude; foi introduzido um sistema de gestão de consumo de propolente para o segundo estágio com o objectivo de reduzir o propolente residual e assim aumentar a capacidade de carga; e foi introduzido um sistema de ejecção de propolente para o terceiro estágio. É capaz de colocar uma carga de 4.200 kg numa órbita terrestre baixa, 2.800 kg numa órbita sincronizada com o Sol ou 1.500 kg para uma órbita de transferência para a órbita geossíncrona. O CZ-4B pode utilizar duas carenagens: uma com um comprimento de 7,12 metros, diâmetro de 2,90 metros e um peso de 800 kg, e outra com um comprimento de 8,48 metros, diâmetro de 3,35 metros e um peso de 800 kg.

Uma versão equipada com oito propulsores laterais de combustível sólido foi estudada pela Academia de Tecnologia de Voo Espacial de Xangai. O foguetão Chang Zheng-4B-8S teria uma massa de 270.000 kg no lançamento e seria capaz de colocar 2.600 kg numa órbita polar ou sincronizada com o Sol.

Dados Estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5415

– Lançamento orbital com sucesso: 5066

– Lançamento orbital China: 213

– Lançamento orbital China com sucesso: 201

– Lançamento orbital desde Taiyuan: 54

– Lançamento orbital desde Taiyuan com sucesso: 50

A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono à data deste lançamento: 1ª coluna – lançamentos efectuados (lançamentos fracassados); 2ª coluna – lançamentos previstos à data; 3ª coluna – satélites lançados:

Baikonur – 17 (1) / 21 / 24

Plesetsk – 7 / 9 / 11

Dombarovskiy – 2 / 2 / 42

Cabo Canaveral AFS – 16 / 17 / 29

Wallops Island MARS – 3 (1) / 3 / 63

Vandenberg AFB – 3 / 4 / 2

Jiuquan – 8 / 7 / 9

Xichang – 1 / 2 / 1

Taiyuan – 5 / 6 / 7

Tanegashima – 4 / 4 / 18

Kourou – 10 / 11 / 19

Satish Dawan, SHAR – 4 / 4 / 8

Odyssey – 1 / 1 / 1

Palmachim – 1 / 1 / 1

* Valores não precisos

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 31,6% foram realizados pela Rússia; 26,6% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 16,5% pela China; 12,7% pela Arianespace; 5,1% pelo Japão, 5,1% pela Índia, 1,3% por Israel e 1,3% pela Sea Launch.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

12 Dez (0200:00) – Atlas-V/541 – Vandenberg AFB, SLC-3E – NROL-35

16 Dez (0016:00) – 8K82KM Proton-M/Briz-M (93550/99551) – Baikonur, LC81 PU-24 – Yamal-401

16 Dez (1931:00) – Falcon-9 v1.1 – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – Dragon SpX-5 (CRS5); AggieSat-4 (LONESTAR-2A); Bevo-2 (LONESTAR-2B); SERPENS; Flock-1d’1; Flock-1d’2

18 Dez (0455:00) – 15A35 Strela – Baikonur, LC175/59 – Kondor-E

18 Dez (1837:00) – 372RN21B Soyuz-STB/Fregat-MT (007/133-01/VS10) – CSG Kourou (Sinnamary), ZLS – O3b FM9; O3b FM10; O3b FM11; O3b FM12

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