CYGNSS em órbita para estudar as tempestades



A Orbital ATK levou a cabo para a NASA o lançamento de oito satélites destinados a estudar as tempestades.

A missão CYGNSS (Cyclone Global Navigation Satellite System) irá utilizar oito pequenos satélites com uma massa de 28,9 kg cada um, que irão permitir pela primeira vez aos cientistas sondar os processos de interacção em áreas chave que ocorrem perto do núcleo interior das tempestades, que se encontram em rápida alteração e que desempenham um importante papel na génese e na intensificação dos furacões. As medições levadas a cabo pelos satélites CYGNSS podem também fornecer informações à comunidade que se dedica à previsão e alerta de furacões.

Em órbita os satélites CYGNSS irão receber tanto sinais directos como reflectidos provenientes dos satélites Global Positioning System (GPS). Os sinais directos irão localizar as posições dos satélites CYGNSS, enquanto que os sinais reflectidos irão responder às características da superfície dos oceanos, a partir dos quais a velocidade é derivada. 

Os satélites foram construídos pelo Instituto de Investigação do Southwest, San Antonio -Texas, e pela Universidade do Michigan, Ann Arbor, Michigão. Em órbita, cada satélite tem uma envergadura de 1,635 metros e 0,521 metros de largura. 

Cada satélite transporta um instrumento doppler, Delayed Doppler Mapping Instrument (DDMI), construído pela Surrey Satellite Technology, Englewood – Colorado. Daca DDMI contém um receptor Delay Mapping Receiver (DMR), uma antena de banda-L apontada para ‘cima’ (zénite), duas antenas científicas de banda-L apontadas para ‘baixo’ (nadir), e três amplificadores Low Noise Amplifiers (LNAs). A missão terá uma duração de dois anos.

Previsto para Novembro de 2016 e adiado para Dezembro devido à passagem do furacão Mathews, o lançamento estava agendado para o dia 12 de Dezembro de 2016. O avião L-1011 “Stargazer” levantou voo da Pista RW13/31 do Cabo Canaveral AFS às 12:37UTC, dirigindo-se para a zona de largada do foguetão Pegasus-XL ‘Mathew’. Porém, um problema com uma bomba hidráulica do mecanismo de largada do foguetão Pegasus-XL a partir do avião de transporte L-1011 “Stargazer”, levou ao adiamento do lançamento.

Quinze minutos antes da hora do lançamento, o mecanismo de largada do “Stargazer” foi activado e três minutos mais tarde, o lançador começou a utilizar as suas baterias internas para o fornecimento de energia. Na mesma altura, era testado o sistema de finalização do voo que seria utilizado caso surgisse algum problema nas fases iniciais do lançamento. Os problemas com o mecanismo de largada surgiram nesta altura.

Apesar de várias tentativas não foi possível levar a cabo o lançamento e o L-1011 regressava ao cabo Canaveral AFS onde aterrava às 14:39UTC.

O lançamento seria novamente adiado a 14 de Dezembro devido a um problem a relacionado com um parâmetro do software dos satélites.

No dia 15 de Dezembro tudo correu sem problemas e o foguetão Pegasus-XL era largado do seu avião de transporte às 13:37:21,866UTC.

Após ser largado do L-1011 “Stargazer”, o foguetão Pegasus-XL cai em queda livre durante 5 segundos, dando-se então a ignição do primeiro estágio. A fase de máxima pressão dinâmica ocorre a T+36s e o final da queima do primeiro estágio tem lugar a T+1m 17s.

A separação entre o primeiro e o segundo estágio ocorre a T+1m 33s e a ignição do segundo estágio ocorre logo de seguida a T+1m 34s. A separação das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+2m 12s e o final da queima do segundo estágio a T+2m 48s.

A separação entre o segundo e o terceiro estágio tem lugar a T+6m 37s e a ignição do terceiro estágio ocorre a T+6m 48s. Esta vai terminar a T+7m 56s, estando o conjunto já em órbita terrestre.

A separação dos satélites ocorre em pares. Os satélites A e C separam-se a T+12m 56s, seguindo-se os satélites E e G a T+13m 26s, os satélites F e H a T+13m 56s e finalmente os satélites B e D a T+14m 26s.

O foguetão Pegasus-XL

Este foi o 58º lançamento de um foguetão da família Pegasus, sendo o 27º na configuração Pegasus-XL dos quais falharam 3 veículos.

O Pegasus-XL, desenvolvido pela Orbital Sciences Corporation (actual Orbital ATK), é um veículo de combustível sólido a três estágios (quatro estágios se considerarmos o avião L-1011 Stargazer como o estágio ‘0’) que pesa aproximadamente 23.130 kg, tendo um comprimento de 16,9 metros, um diâmetro de 1,27 metros e uma envergadura de asas de 6,7 metros. A fase inicial do voo é concretizada por um avião Lockheed L-1011 Stargazer que eleva o Pegasus-XL até uma altitude de 11,9 km e a uma velocidade de Mach 0,80. A ignição do motor do primeiro estágio ocorre 5s após a largada do L-1011. O sistema autónomo de orientação e de controlo de voo fornece a orientação necessária de forma a colocar as cargas numa diversa variedade de trajectórias.

O primeiro estágio (Pegasus-XL-1) tem um peso bruto de 17.934 kg e um peso de 2.886 kg sem combustível. Tem um comprimento de 8,9 metros, um diâmetro de 1,3 metros e uma envergadura de 6,7 metros. No vácuo produz uma força de 60.062 kgf, tendo um Ies de 293s e um tempo de queima de 73s. Está equipado com um motor e combustível sólido que tem um peso bruto de 17.934 kg, um diâmetro de 1,3 metros e um comprimento de 8,9 metros. Todos os motores a combustível sólido do Pegasus-XL são desenhados, optimizados e construídos pela Alliant Techsystems, especificamente para este lançador.

O segundo estágio (Pegasus-XL-2) tem um peso bruto de 4.331 kg e um peso de 416 kg sem combustível, tendo um comprimento de 3,6 metros, um diâmetro de 1,3 metros e uma envergadura de 1,3 metros. No vácuo o seu motor a combustível sólido (com um peso de 4.331 kg, um diâmetro de 1,3 metros, um comprimento de 3,6 metros e uma câmara de combustão) produz uma força de 15.653 kgf, tendo um Ies 290s e um tempo de queima de 73s.

Finalmente o terceiro estágio (Pegasus-3) tem um peso bruto de 985 kg e um peso de 203 kg sem combustível, tendo um comprimento de 2,1 metros, um diâmetro de 1,0 metro e uma envergadura de 1,0 metro. No vácuo o seu motor a combustível sólido Orion-38 (com um peso de 985 kg, um diâmetro de 1,0 metro, um comprimento de 2,1 metros e uma câmara de combustão) produz uma força de 3.525 kgf, tendo um Ies 293s e um tempo de queima de 65s.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5593

– Lançamento orbital com sucesso: 5239

– Lançamento orbital EUA: 1577

– Lançamento orbital EUA com sucesso: 1477

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS: 731

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS com sucesso: 674

Ao se referir a ‘lançamentos com sucesso’ significa um lançamento no qual algo atingiu a órbita terrestre, o que por si só pode não implicar o sucesso do lançamento ou da missão em causa.

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo em 2016: 20,5% foram realizados pela Rússia; 26,9% pelos Estados Unidos (incluindo ULA (52,4%), SpaceX (38,1%) e Orbital ATK (9,5%)); 24,4% pela China; 12,8% pela Arianespace; 9,0% pela Índia, 3,8% pelo Japão, 1,3% pela Coreia do Norte e 1,3% por Israel.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC): 

16 Dez (18:26:00) – Atlas-V/431 (AV-071) – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – Echostar-19/Jupiter-2

19 Dez (?) (??:??:)) – CZ-2D Chang Zheng-2D – Jiuquan, LC43/603 – TanSat (CarbonSat)

20 Dez (11:00:00) – Epsilon – Uchinoura – ERG

20 Dez (20:30:07) – Ariane-5ECA (VA234) – CSG Kourou, ELA3 – Star One-D1; JCSat-15

26 Dez (??:??:??) – CZ-2D Chang Zheng-2D – Taiyuan, LC9 – GJ-1 Gaojing-1 (1); GJ-1 Gaojing-1 (2); BY70-1

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