SES-15 em órbita



A Arianespace colocou em órbita com sucesso o satélite de comunicações SES-15 utilizando um foguetão Soyuz para uma nova missão para a órbita transferência geossíncrona.

O lançamento teve lugar às 1154:53UTC do dia 18 de Maio de 2017 e foi levado a cabo pelo foguetão 372RN21A Soyuz-STA/Fregat-M (R15000-007/133-09) na missão VS17 lançada a partir do Complexo de Lançamento ELS do CSG Kourou (Sinnamary).

A missão VS17 teve uma duração de pouco mais de 30 minutos e todas as suas fases decorreram sem problemas. 

O satélite SES-15 foi desenvolvido pela Boeing Satellite Systems e é baseado na plataforma BSS-702SP, tendo uma massa de 2.302 kg. As suas dimensões são 6 x 3 x 2 metros. O satélite está equipado com uma carga híbrida com cobertura adicional em banda-Ku e banda-Ka de capacidade HTS  (High Throughput Satellite). O satélite está equipado com um sistema de propulsão iónica com quatro motores XIPS-25. O seu tempo de vida útil é de 15 anos e irá cobrir a América do Norte, México, América Central e as Caraíbas, estando localizado na órbita geossíncrona a 129º longitude Oeste.

Lançamento

A T-5h iniciou-se a reunião para proceder à autorização do abastecimento do lançador, com o abastecimento a ter início a T-4h 30m. A T-1h 35m terminavam as operações de abastecimento e a T-1h 10m procedia-se à remoção da plataforma de acesso do lançador.

A T-5m 10s a chave de lançamento era introduzida e a T-5m 0s, o estágio Fregat-M começava a utilizar a sua bateria interna para o fornecimento de energia. O sistema umbilical que estava ligado ao sistema compósito superior era removido a T-2m 25s.

A T-40s o lançador começava a utilizar o seu fornecimento interno de energia e a T-28s procedia-se à remoção do mastro umbilical dos estágios inferiores. A ignição dos motores do primeiro e do segundo estágio ocorria a T-16s, atingindo o nível preliminar de potência a T-14s. A potência máxima era atingida a T-1s, com o veículo a abandonar a plataforma de lançamento a T=0s.

A separação dos quatro propulsores laterais de combustível líquido que constituem o primeiro estágio ocorreu a T+1m 58s e a separação das duas metades da carenagem de protecção, agora desnecessária, ocorria a T+3m 39s. O final da queima e separação do segundo estágio (Blok-A) teve lugar a T+4m 47s e a separação do terceiro estágio (Blok-I) teve lugar a T+8m 49s. 

Separando-se do terceiro estágio, o conjunto Fregat-M/SES-15 encontra-se numa órbita de injecção e nesta fase, o estágio Fregat-M tem de executar uma queima que irá impedir a reentrada do conjunto em pouco tempo e o colocar na órbita alvo da missão. A queima do estágio Fregat-M ocorria entre T+9m 49s e T+23m 34s, com o conjunto numa órbita preliminar. O Fregat-M executa uma segunda queima entre T+4h 57m 35s e T+4h 58m 27s, iniciando-se então a fase balística do voo. A separação do satélite SES-15 ocorre a T+5h 18m 28s. A missão VS17 terminava a T+5h 56m 40s após o estágio superior executar uma nova queima que o coloca numa órbita afastada da sua carga. 

O foguetão Soyuz dos trópicos

O foguetão 14A14 Soyuz-2 representa a mais recente evolução do épico míssil balístico intercontinental R-7 desenvolvido por Sergei Korolev nos anos 50 do século passado. O novo lançador apresenta motores melhorados, modernos sistemas aviónicos digitais e uma reduzida participação de componentes de fabrico não russo.

O lançador é também conhecido pela designação Soyuz-ST (onde ST significa ‘Special for Tropics‘) e foi especialmente desenhado para uma utilização comercial aumentando a sua performance geral apesar de o desenho básico do veículo permanecer o mesmo. As alterações foram realizadas ao nível de uma melhoria da performance dos motores do primeiro e do segundo estágio com novos injectores e alteração da mistura dos propolentes; aumento na performance do terceiro estágio; introdução de um novo sistema de controlo permitindo uma alteração do plano orbital já durante o voo ; introdução de um novo sistema de telemetria digital para a monitorização do lançador e a introdução de uma nova ogiva de protecção de carga com um diâmetro de 3,6 metros. Sendo um lançador de classe media, o Soyuz-ST complementa os foguetões Ariane-5ECA e Vega para melhorar a flexibilidade e competitividade da família de lançadores europeus.Sentinel-1A_2014-04-03_14-01-23

Para os lançamentos levados a cabo na Guiana Francesa, o foguetão é montado na horizontal (juntamente com o estágio superior) e depois movido para a posição vertical na plataforma de lançamento. Aqui, é então montada a carga que será colocada em órbita. Uma nova estrutura móvel auxilia este processo enquanto fornece protecção aos satélites e ao lançador evitando as consequências nefastas do ambiente tropical.

O foguetão 14A14 Soyuz-2 pode ser equipado com um quarto estágio, nomeadamente o estágio Fregat, utilizando as carenagens de protecção do tipo ST e SF.

O Soyuz-ST é lançado a partir de um novo local a Noroeste do CSG de Kourou. Esta zona de 120 hectares está sobre a autoridade administrativa da cidade de Sinnamary. O local de lançamento está construído sobre uma camada de granito a 27 km da cidade de Kourou, a 20 km do complexo de lançamento do Ariane-5ECA e a 18 km da cidade de Sinnamary.

Este local foi seleccionado em particular porque foi assim possível reduzir os custos de uma construção em cimento armado e fazer um canal de evacuação dos gases de combustão dado que a camada de granito estava perto da superfície. Por outro lado, permite a diminuição das restrições associadas às operações dos lançadores Ariane-5ECA e Veja, dado que está suficientemente afastado dos seus complexos de lançamento. Finalmente foi possível «reservar» a propriedade suficiente para possíveis futuros voos tripulados.

A zona de lançamento é composta por vários componentes que incluem:  im bunker subterrâneo de vários andares equipado com todos os sistemas necessários para a implementação do lançador e para albergar as premissas técnicas associadas; uma correspondente plataforma de lançamento e equipamento – mastros umbilicais; mastros condutores de relâmpagos; instalações adjuntas da zona frontal (armazéns, bases, zona de recepção de carga); uma zona de exaustão das chamas semelhantes às existentes no Cosmódromo de Baikonur; uma torre de serviço móvel que permite o acesso a todas as partes do lançador uma vez na posição vertical, integração do sistema compósito superior no lançador e remoção da torre móvel de serviço para o lançamento; a Zona de Preparação com o seu edifício de integração (MIK) alargado para permitir operações de preparação em separado (montagem e teste) para o foguetão Soyuz, estágio Fregat e edifícios de serviço associados; a zona posterior que consiste de um centro de controlo para operações antes da contagem decrescente, escritórios, posto de segurança e instalações de produção de serviços; o Centro de Lançamento utilizado para as operações finais e para o lançamento; o sistema de ‘controlo e comando’ incluindo um posto de controlo operacional fornecido pela Rússia e uma unidade de manutenção fornecida pelo lado europeu; instalações de comunicações incluindo um sistema para comunicações e telemetria bem como instalações ópticas, sonoras e de vídeo, etc.

Este lançador é capaz de colocar uma carga de 7.800 kg numa órbita terrestre a 240 km de altitude com uma inclinação de 51,80º. No lançamento desenvolve uma força de 4.144.700 kN. A sua massa total é de 310.000 kg, o seu diâmetro no estágio principal é de 2,95 metros e o seu comprimento total é de 43,40 metros.

O primeiro estágio do 14A14 Soyuz-2 é composto pelos quatro propulsores laterais (Blok B, V, G e D) com uma massa bruta de 44.400 kg, tendo uma massa de 3.810 kg sem combustível. Cada propulsor tem um motor RD-107A (14D22) que desenvolve uma força de 1.021.097 kN (vácuo), com um Ies 310 s e um Tq de 120 s. Têm um comprimento de 19,60 metros, um diâmetro de 2,69 metros e consomem LOX e querosene.

O segundo estágio (Blok-A) tem um comprimento de 27,80 metros, um diâmetro de 2,95 metros, um peso bruto de 105400 kg e um peso sem combustível de 6.975 kg. Está equipado com um motor RD-108A que no lançamento desenvolve 999.601 kgf (vácuo), com um Ies de 311 s e um Tq de 286 s. Consome LOX e querosene.

O terceiro estágio (Blok-I) tem um comprimento de 6,74 metros, um diâmetro de 2,66 metros, um peso bruto de 25.200 kg e um peso sem combustível de 2.355 kg. Está equipado com um motor RD-0110 que no lançamento desenvolve 294.000 kgf (vácuo), com um Ies de 359 s e um Tq de 300 s. Consome LOX e querosene.

As modificações introduzidas no novo lançador foram sendo testadas em duas versões do mesmo veículo o 14A14-1A Soyuz-2-1A e o 14A14-1B Soyuz-2-1B. Este último veículo é um lançador a três estágios no qual o motor RD-0124 é já empregado no último estágio.Sentinel-1A_2014-04-03_14-34-15

Com dimensões semelhantes ao motor RD-0110 utilizado nas versões anteriores dos lançadores Soyuz, o motor RD-0124 apresenta como principal diferença a introdução de um sistema de ciclo fechado no qual o gás do oxidante que é utilizado para propulsionar as bombas do motor é então direccionado para a câmara de combustão onde é queimado com restante propolente em vez de ser descartado. Esta melhoria no motor aumenta a performance do sistema e, como consequência, aumenta a capacidade de carga do lançador em 950 kg. Um propolente especial de ignição é utilizado para activar a combustão do motor e são utilizados dispositivos pirotécnicos para controlar o funcionamento do motor. Cada uma das quatro câmaras de combustão pode ser movimentada ao longo de eixos para manobrar o veículo.

Em 1996 tiveram início os testes do motor RD-0124 e foram finalizados em Fevereiro de 2004 nas instalações da Khimavtomatika em Voronezh. Nesta altura previa-se que a produção em série do novo motor teria início em 2005. A 27 de Dezembro de 2005 teve lugar outro teste do motor, abrindo caminho para os ensaios em grupo de todo o terceiro estágio do lançador 14A14-B Soyuz-2-1B nas instalações da NIIKhimMash em Sergiev Posad.Sentinel-1A_2014-04-03_14-34-45

No início de 2005 a Arianespace anunciava que a primeira missão de teste do foguetão 14A14-1B Soyuz-2-1B teria lugar desde o Cosmódromo GIK-5 Baikonur para colocar em órbita o satélite astronómico CoRoT. Este lançamento dependeria dos resultados de novos ensaios do motor RD-0124 que tiveram lugar em Março e Abril de 2006. Um último teste teve lugar a 20 de Outubro de 2006 e o satélite CoRoT acabaria por ser lançado a 21 de Dezembro desse ano.

O estágio Fregat foi qualificado para voo no ano 2000 e representa um estágio superior flexível e autónomo que foi desenhado para operar como um veículo orbital. O Fregat prolonga as capacidades dos estágios inferiores dos foguetões Soyuz para proporcionar um acesso total a um variado leque de órbitas. Para fornecer ao Fregat uma fiabilidade inicial elevada e acelerar o seu processo de desenvolvimento, vários subsistemas já utilizados em voo e outros componentes de outros veículos e lançadores foram incorporados neste estágio superior.

O estágio consiste em seis tanques esféricos (quatro tanques de propolentes e dois tanques de sistemas aviónicos) colocados em círculo, com longarinas atravessando ao longo dos tanques para fornecer apoio estrutural. O estágio é independente dos estágios inferiores do lançador, possuindo o seu próprio sistema de orientação, navegação, controlo, detecção e telemetria.

O Fregat utiliza um motor S9.98M que consome propolentes hipergólicos (UDMH e NTO) e pode ser reactivado até 20 vezes em voo, permitindo assim levar a cabo perfis de missões complexas. Pode fornecer uma estabilização nos três eixos espaciais à carga a colocar em órbita ou colocá-la nua situação de estabilização por rotação. O Fregat pode ser utilizado como estágio superior dos foguetões 11A511U Soyuz-U, 11A511U-FG Soyuz-FG, 14A14-1A Soyuz-2-1A, 14A14-1B Soyuz-2-1B e 11K77 Zenit-3F.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5625

– Lançamento orbital Arianespace: 258

– Lançamento orbital desde CSG Kourou: 270

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

25 Mai (0633:XX) – 14A14-1B Soyuz-2.1B/Fregat-M – GIK-1 Plesetsk, LC43/4 – EKS n.º 2 ‘Tundra’

1 Jun (0020:00) – H-2A/202 (F34) – Tanegashima, Yoshinubo LP1 – QZS-2 Michibiki-2

1 Jun (2155:00) – Falcon-9 – CE Kennedy, LC-39A – Dragon SpX-11 (CRS-11)

1 Jun (2345:07) – Ariane-5ECA (VA237) – CSG Kourou, ELA3 – ViaSat-2; Eutelsat-172B

5 Jun (????:??) – LVM3-D1 – Satish Dawan SHAR, SLP – GSAT-19E

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