Orbital falha lançamento do Cygnus Orb-3 para a ISS



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A Orbital Sciences Corporation (OSC) falhou o lançamento do veículo de carga Cygnus Orb-3 (CRS3) ‘Deke Slayton’ para a estação espacial internacional. O lançamento teve lugar às 2222:38UTC do dia 28 de Outubro de 2014 e foi levado a cabo por um foguetão Antares-130 a partir do Complexo de Lançamento LP-0A do MARS Wallops Island.

Após deixar a plataforma de lançamento a ascensão inicial do foguetão Antares-130 parecia normal, porém a T+6s deu-se uma explosão num dos motores do primeiro estágio levando à perda de impulso e consequente impacto do foguetão na plataforma.

A OSC estabeleceu uma Comissão de Inquérito que irá investigar as causas do acidente. O acidente não causou vítimas.

Um vídeo amador do lançamento pode ser visto aqui.

A separação do Cygnus Orb-3 deveria ter lugar às 2244UTC. O lançamento estava inicialmente previsto para ter lugar às 2245:00UTC do dia 27 de Outubro, mas foi adiado por 24 horas devido à presença de uma embarcação numa zona restrita de segurança ao largo de Wallops Island.

Juntamente com o Cygnus Orb-2 seguiam a bordo do lançador mais 28 pequenos satélites: 26 satélites Flock-1d, além do Arkyd-3 e do RACE.

O Cygnus Orb-3 (CRS3) foi baptizado com o nome de mais um astronauta da NASA, neste caso o astronauta Donald Kent ‘Deke’ Slayton. Deke Slayton pertenceu ao grupo original de astronautas da NASA, mas nunca voou no Projecto Mercury devido a problemas médicos. Posteriormente foi responsável pelo grupo de astronautas e pela nomeação das tripulações. Resolvidos os problemas médicos, realizou uma viagem espacial durante o programa ASTP. Nascido em 1924, Deke Slayton faleceu em 1993.

O último acidente registado em Wallops Island havia ocorrido a 23 de Outubro de 1995 quando um foguetão Conestoga 1620 (F1) lançado às 2203UTC desde a Plataforma de Lançamento LA0 falhou a colocação em órbita do satélite Meteor-SM.

Algumas estatísticas: esta foi a 5402º tentativa de lançamento orbital; o 349º lançamento falhado desde Outubro de 1957; o 1578º lançamento orbital norte-americano (sem contar com a SpaceX); o 129º lançamento falhado dos EUA (sem contar com a SpaceX); o 39º lançamento orbital desde Wallops e o 4º lançamento falhado desde Wallops.

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A missão Cygnus Orb-3

A ignição do primeiro estágio do lançador ocorre a T=0s com o veículo a deixar a plataforma de lançamento a T+2,2s. O primeiro estágio iria operar durante 3 minutos e 54 segundos, separando-se 4 segundos mais tarde. A separação das duas metades da carenagem de protecção iria ocorrer a T+4m 29s, seguindo-se a separação da secção interestágio a T+4m 34s. A ignição do segundo estágio estava prevista a T+4m 41s e terminaria a T+7m 27s. A separação do Cygnus Orb-3 ocorreria a T+9m 27s. O veículo a ficaria colocado numa órbita com um perigeu a 207 km, apogeu a 296 km e inclinação orbital de 51,64º.orb3

Após se separar do segundo estágio do seu foguetão lançador, o veículo de carga Cygnus Orb-3 iniciaria a abertura automática dos seus painéis solares e prepara o seu sistema de propulsão para as manobras orbitais posteriores.

A carga da Cygnus Orb-3

A carga total a bordo atingia os 2.215 kg, sendo distribuída por investigações científicas (727 kg): investigações norte-americanas (569 kg) e investigações provenientes dos parceiros internacionais (158 kg); abastecimentos para a tripulação (748 kg): equipamentos para a tripulação (124 kg), mantimentos (617 kg) e livros de procedimentos de voo (7 kg); equipamentos para os módulos (637 kg); equipamento norte-americano (607 kg) e equipamento japonês (30 kg); equipamento para actividades extraveículares (66 kg); e recursos informáticos (37 kg).

A bordo também se encontravam 25 satélites Flock-1d e os satélites Arkyd-3, RACE e GOMX-2.

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Uma experiência idealizada por estudantes da Academia Duchesne de Sacred Heart, Houston – Texas, iria testar a performance do crescimento de brotos de ervilha no espaço. Os brotos de ervilha (isto é, as folhas das plantas de ervilha) crescem tão rápido que podem ser recolhidas entre duas a quatro semanas. As folhas contêm grande quantidades de vitaminas e minerais, tornando-as numa fonte potencial de alimento em missões espaciais de longa duração. Os estudantes iriam identificar as melhores combinações de luzes LED vermelhas e azuis, que são utilizadas nas câmaras de crescimento de plantas, ao analisarem o conteúdo mineral das plantas após o regresso à Terra. A investigação foi facilitada pela NanoRacks e pelo Center for the Advancement of Science in Space (CASIS).

Um grupo de investigações criadas por estudantes de 18 anos, colectivamente parte do conjunto de experiências denominado Yankee Clipper ao abrigo do programa Student Spaceflight Experiments Program (SSEP), proporcionaria aos jovens cientistas a oportunidade de conceberem, projectarem, implementar e analisar questões científicas no espaço. Os estudos iriam investigar uma variedade de tópicos desde o crescimento de cristais que iria permitir aos estudantes aprenderem acerca da forma como os fluídos actuam e formam cristais na ausência de gravidade até à forma como a microgravidade afecta a degradação do leite. O conjunto de experiências Yankee Clipper era a oitava oportunidade de voo associada com o SSEP, uma iniciativa do National Center for Earth and Space Science Education em colaboração com a NanoRacks.

Um estudo sobre a saúde humana denominado Drain Brain iria melhorar a compreensão do fluxo sanguíneo no espaço e possibilitar ajudas no tratamento das dores de cabeça e de outros sistemas neurológicos que são relatadas pelas tripulações que vivem na estação espacial. Um colar de pescoço especial, denominado pletismografo, utilizado para medir o fluxo sanguíneo do cérebro para o estudo Drain Brain, não requer cirurgia ou qualquer conhecimento especial para ser operado. Isto pode fazer do colar uma ferramenta útil para monitorizar os pacientes na Terra que têm problemas de coração ou cerebrais. A experiência poderia também ter implicações para o desenvolvimento de mecanismos de vigilância para desordens cognitivas como na doença de Alzheimer.

Meteor Composition Determination, ou Meteor, utilizaria a análise de vídeo e imagens de alta resolução da atmosfera para se aprender sobre as propriedades químicas e físicas da poeira de meteoróides, o que inclui o tamanho, densidade e composição química. Investigando a composição elementar do meteoros auxilia à nossa compreensão da forma como os planetas se desenvolvem. A medição contínua das interacções de meteoros com a atmosfera da Terra pode também descobrir chuvas de meteoritos ainda desconhecidas.

O Reentry Breakup Recorder-W (REBR) utiliza dados REBR já verificados e sistemas de transmissão para registar dados durante a reentrada e destruição de um veículo a partir de sensores wireless colocados em diferentes zonas do veículo, e envio de dados para analise para validar os modelos de previsão de riscos de reentrada.

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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-30XL (podendo ainda haver a opção de 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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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).

Os outros satélites no lançamento

Tal como foi referido, juntamente com o Cygnus Orb-3 (CRS3) seguiam a bordo do lançador mais 28 pequenos satélites: 26 satélites Flock-1d, o Arkyd-3 e o RACE. Os satélites seriam transportados para a estação espacial internacional a partir de onde seriam colocados em órbita utilizando o sistema Nanoracks no módulo Kibo.

A constelação Flock-1d (tal como a constelação Flock-1 e as séries anteriores) é composta por CubeSats-3U destinados à observação da superfície terrestre. A série Flock-1d é composta por 26 satélites. Os satélites são baseados nos satélites Dove e têm uma massa de 5 kg, operarando 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 Arkyd-3 da Planetary Resources é um satélite de demonstração tecnológica baseado no modelo CubeSat-3U (dos satélites Arkyd-100 de prospecção astronómica de asteróides) e tem uma massa de 4 kg. O satélite iria testar sistemas para os Arkyd-100, mas não estava equipado com um telescópio.

O RACE (Radiometer Atmospheric Cubesat Experiment) era baseado no modelo CubeSat-3U e tinha uma massa de 5 kg. Anteriormente designado CHARM (Cubesat Hydrometric Atmospheric Radiometer Mission), iria realizar uma validação de um radiómetro de 183 GHz, utilizando um amplificador de baixo ruído para medir a emissão de vapor de água da atmosfera terrestre. O satélite foi desenvolvido pela Universidade do Texas, Austin, e estava equipado com células solares e baterias.

Próximos lançamentos

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 – 15 (1) / 22 / 23

Plesetsk – 5 / 11 / 9

Dombarovskiy – 1 / 2 / 37

Cabo Canaveral AFS – 14 / 17 / 27

Wallops Island MARS – 3 (1) / 3 / 63

Vandenberg AFB – 3 / 6 / 2

Jiuquan – 5 / 7* / 7

Xichang – 1 / 3 / 1

Taiyuan – 3/ 5* / 5

Tanegashima – 3 / 4 / 14

Kourou – 9 / 11 / 17

Satish Dawan, SHAR – 4 / 4 / 8

Odyssey – 1 / 1 / 1

Palmachim – 1 / 1 / 1

* Valores não precisos

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 30,3% foram realizados pela Rússia; 28,8% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 13,6% pela China; 13,6% pela Arianespace; 4,5% pelo Japão, 6,1 % pela Índia, 1,5% por Israel e 1,5% pela Sea Launch.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

29 Out (0709:42) – 14A14-1A Soyuz-2.1A (021) – Baikonur, LC31 PU-6 – Progress M-24M (Прогресс М-25М)

29 Out (1721:00) – Atlas-V/401 – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – GPS-IIF SV-8

30 Out (????:??) – 14A14-1A Soyuz-2-1a/Fregat-M (174/1026) – GIK-1 Plesetsk, LC43/4 – Meridian-14L

22 Nov (2225:00) – 14A14-1B Soyuz-2-1B/Fregat-M – GIK-1 Plesetsk, LC43/4 – GLONASS-K1 n.º 12L

23 Nov (2059:00) – 11A511U-FG Soyuz-FG (051) – Baikonur, LC1 PU-5 – Soyuz TMA-15M (Союз ТМА-15М)

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