Cygnus Orb-2 lançado para a ISS



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Após vários adiamentos devido às más condições atmosféricas, a Orbital Sciences Corporation (OSC) levou a cabo o lançamento do veículo de carga Cygnus Orb-2 (CRS2) ‘Janice Voss’ para a estação espacial internacional. O lançamento teve lugar às 1652:00UTC do dia 13 de Julho de 2014 e foi levado a cabo por um foguetão Antares-120 a partir do Complexo de Lançamento LP-0A do MARS Wallops Island. A separação do Cygnus Orb-2 teve lugar às 1702UTC.

Juntamente com o Cygnus Orb-2 seguiram a bordo do lançador mais 29 pequenos satélites: 28 satélites Flock-1b e o TechEdSat-4.

O Cygnus Orb-2 (CRS2) foi baptizado com o nome de mais um astronauta da NASA, neste caso a astronauta Janice Voss. Janice Voss foi veterana de cinco missões a bordo do vaivém espacial (STS-57, STS-63, STS-83, STS-84 s STS-99). Nascida em 1956, Janice Voss faleceu em 2012.

Todas as fases do lançamento decorreram sem problemas com o veículo a ser colocado numa órbita com um perigeu a 191 km e apogeu a 284 km.

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A missão Cygnus Orb-2

Após se separar do segundo estágio do seu foguetão lançador, o veículo de carga Cygnus Orb-2 inicia a abertura automática dos seus painéis solares e prepara o seu sistema de propulsão para as manobras orbitais posteriores. À medida que orbita em torno da Terra, o veículo eleva a sua altitude orbital e aproxima-se da estação espacial. A equipa de controladores executa uma série de testes para garantir a prontidão do veículo para a sua aproximação e posterior acoplagem com a estação espacial. No segundo e terceiro dias de voo o veículo continua as suas manobras de aproximação e ascensão em direcção à ISS cuja aproximação final tem luz verde por parte da NASA no quarto dia de voo.

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A Cygnus Orb-2 aproxima-se até 12 metros da estação espacial de forma autónoma. Nesta altura, e após se encontrar estacionário em relação à ISS, a tripulação da estação espacial envia um comando para inibir os propulsores do veículo colocando-o assim em deriva livre e sendo depois capturado pelo sistema de manipulação remota da ISS, e subsequentemente acoplado ao módulo Harmony. Todos estes procedimentos requerem uma precisão extrema tanto por parte do veículo Cygnus como por parte da estação espacial com ambos a viajarem a uma velocidade de 28.164 km/h. A acoplagem tem lugar a 16 de Julho.

Entre o 5º e o 36º dia de missão, os tripulantes da ISS acedem ao interior do veículo, removendo a carga no seu interior e enchendo o seu espaço disponível com outra carga para ser descartada da ISS. No 36º dia de voo, e no final da sua missão na estação espacial, o Cygnus Orb-2 será separado do módulo Harmony e conduzido para uma distância segura da ISS. No entanto, o Cygnus Orb-2 irá ainda permanecer em órbita por mais quinze dias para a realização de testes de engenharia para apoiar futuras missões. No final deste período de voo, o veículo irá realizar uma série de manobras que o levarão a uma reentrada destrutiva sobre o Pacífico Sul.

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Antares-120

O foguetão Antares (anteriormente designado Taurus-2) é um veículo lançador a dois estágios projectado para proporcionar um acesso fiável e de baixo custo à órbita terrestre e à órbita de escape para cargas de classe média com um peso de 5.000 kg. O Antares foi projectado para ser um lançador altamente fiável para cumprir os critérios de Categoria 3 da NASA e de missões similares para o Departamento de Defesa dos Estados Unidos, incorporando subsistemas já testados em voo para assim reduzir os custos de desenvolvimento, tempo de preparação e riscos.

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O primeiro estágio do foguetão Antares utiliza dois motores AJ26-62, sendo a propulsão do segundo estágio fornecida por um motor de combustível sólido Castor-30B (baseado na herança do motor Castor-120). Está também disponível um segundo estágio opcional Castor-30XL, um terceiro estágio de bi-propolente BTS (Bi-propellant Third Stage) e um terceiro estágio baseado no motor Star-48. O primeiro estágio foi desenvolvido em conjunto entre a OSC e as empresas ucranianas KB Yuzhnoye e PO Yuzhmash.

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O motor AJ626-62 é uma modificação do venerável motor russo NK-33 por sua vez derivado do motor NK-15 desenhado e construído em finais dos anos 60 e princípios dos anos 70 e que eram inicialmente destinados ao foguetão lunar soviético N-1. As modificações introduzidas no motor abrangeram a introdução de sistemas electrónicos, a sua qualificação para a utilização de propolentes norte-americanos e a modificação do seu sistema de orientação.

Sendo um lançador de classe média, o Antares preenche o espaço existente entre o foguetão Minotaur-IV (de classe leve e média) e os foguetões Delta-IV e Atlas-V.

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A designação do foguetão Antares utiliza um código de três dígitos  que diferenciam as diferentes variantes do lançador, onde o primeiro dígito (que será sempre ‘1’) indica o primeiro estágio standard, o segundo dígito (‘1’ – Castor-30A, ‘2’ – Castor-30B, ‘3’ – Castor-30XL) indica o segundo estágio e o terceiro dígito (‘0’ – não existente, ‘1’ – BTS, ‘3’ – Star-48BV) indica o terceiro estágio.

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Antares Rocket Raised at Launch Pad

Antares Rocket Raised at Launch Pad

A OSC desenvolveu o veículo espacial de manobra avançada Cygnus ao abrigo do contrato COTS com a NASA. Adicionalmente ao programa de desenvolvimento e de demonstração COTS, a OSC irá utilizar o Cygnus para realizar missões logísticas de abastecimento da ISS ao abrigo do contrato CRS. A partir de 2013 a OSC irá realizar oito missões para transportar cerca de 20.000 kg de carga para a ISS.

O sistema Cygnus é um sistema de baixo risco que incorpora elementos de tecnologias já existentes provenientes da Orbital e dos seus companheiros no programa. A Cygnus consiste num módulo de serviço comum e um módulo de carga pressurizado. A Cygnus irá transportar mantimentos para a tripulação, peças sobressalentes e experiências científicas para a ISS. O módulo de serviço incorpora sistemas aviónicos da linha de produção dos satélites LEOStar e GEOStar da OSC juntamente com sistemas de propulsão e sistemas de fornecimento de energia dos satélites de comunicações GEOStar. O módulo de carga pressurizado tem por base o Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) desenvolvido pela Thales Alenia Space para a NASA.

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A energia é fornecida ao módulo de serviço a partir de duas asas solares fixas capazes de gerar 3,5kW. O seu sistema de propulsão consome N2H4 / MON-3 ou somente N2H4. A secção pressurizada pode transportar 2.000 kg de carga (ou 2.700 kg na versão melhorada), tendo um volume pressurizado de 18,9 m3 (27 m3 na versão melhorada).

Tal como foi referido, juntamente com o Cygnus Orb-1 (CRS1) seguiram a bordo do lançador mais 28 pequenos satélites: 28 satélites Flock-1 e o TechEdSat-4. Os satélites serão transportados para a estação espacial internacional a partir de onde serão colocados em órbita utilizando o sistema Nanoracks no módulo Kibo.

A constelação Flock-1b (tal como a constelação Flock-1) é composta por 28 CubeSats-3U destinados à observação da superfície terrestre. Sendo baseados nos satélites Dove, os satélites Flock-1b têm uma massa de 5 kg e irão operar numa órbita a uma altitude de 400 km com uma inclinação de 52º. Os satélites são operados pela PlanetLabs e são capazes de obter imagens da superfície terrestre com uma resolução de 2 a 5 metros. Os satélites recebem energia através de um painel solar que é depois armazenada em baterias internas.

O pequeno TechEdSat-4 (Technical and Educational Satellite 4) é baseado no modelo CubeSat-1U e tem uma massa de 4 kg. O satélite é semelhante ao TechEdSat-3 colocado em órbita a bordo do veículo de carga japonês HTV-4 ‘Kounotori-4’ a 3 de Agosto de 2013 por um foguetão H-2B. O satélite foi construído como um projecto conjunto entre a Universidade Estadual de San Jose e a Universidade de Idaho, sendo supervisionado pelo Centro de Investigação Ames da NASA.

O TechEdSat-4 tem como objectivo alongar a investigação sobre os dispositivos de atrito ‘Exo-Brake’ para remover o satélite da órbita terrestre e para demonstrar as suas capacidades de comunicação no envio e recepção de dados. A sua missão deverá ter uma duração de 10 dias.

Dados estatísticos

– Lançamento orbital: 5374

– Lançamento orbital com sucesso: 5026

– Lançamento orbital EUA: 1573

– Lançamento orbital EUA com sucesso: 1445

– Lançamento orbital desde MARS Wallops Island: 38

– Lançamento orbital desde MARS Wallops Island com sucesso: 35

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 – 10 (1) / 28 / 18

Plesetsk – 5 / 12 / 9

Dombarovskiy – 1 / 4 / 37

Cabo Canaveral AFS – 7 / 21 / 12

Wallops Island MARS – 2 / 3 / 64

Vandenberg AFB – 2 / 6 / 2

Kauai TF – 0 / 1 / 0

Jiuquan – 1 / 2* / 1

Xichang – 0 / 6* / 0

Taiyuan – 0 / 3* / 0

Tanegashima – 2 / 5 / 13

Kourou – 5 / 14 / 10

Satish Dawan, SHAR – 3 / 5 / 7

Odyssey – 1 / 1 / 1

Palmachim – 1 / 1 / 1

* Valores não precisos

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 38,5% foram realizados pela Rússia; 28,2% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 2,6% pela China; 12,8% pela Arianespace; 5,1% pelo Japão, 7,7%  pela Índia, 2,6% por Israel e 2,6% pela Sea Launch.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

14 Jul (1321:00) – Falcon-9 v1.1 (F-5) – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – Orbcomm-G2 3, Orbcomm-G2 4, Orbcomm-G2 6, Orbcomm-G2 7, Orbcomm-G2 9, Orbcomm-G2 11

18 Jul (2050:00) – 14A14-1A Soyuz-2.1A (020) – Baikonur, LC31 PU-6 – Foton-M n.º 4 (Фотон-М №4)

23 Jul (2142:44) – 11A511U Soyuz-U (Е15000-140) – Baikonur, LC1 PU-5 – Progress M-24M (Прогресс М-24М)

23 Jul (2200:00) – Delta-IV-M+(4,2) (D368) – Cabo Canaveral AFS, SLC-37B – AFSPC-4: (GSSAPх2); ABGELS

25 Jul (0141:04) – Ariane-5ES (VA219) – CSG Kourou, ELA3 – ATV-5 ‘Georges Lemaître’

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