SpaceX define os planos para recuperar primeiro estágio do Falcon-9



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A empresa SpaceX crê que possui “todas as peças necessárias” para garantir uma total recuperação do primeiro estágio no próximo lançamento do seu foguetão Falcon-9 v1.1 pronto para testar outra tecnologia chave para garantir esse objectivo, na forma de suportes (ou pernas) de aterragem na parte posterior do veículo. Apesar de haver poucas hipóteses de que a SpaceX possa recuperar o primeiro estágio do CRS-3 Falcon-9 das águas do oceano, o estágio irá tentar abrir o sistema de descida durante o regresso.

SpaceX CRS-3

O lançamento a 16 de Março de 2014 do Falcon-9 v1.1 tem como principal objectivo o transporte do próximo veículo Dragon (CRS-3/SpX-3) para a órbita terrestre no inicio da sua viagem para a estação espacial internacional. Os preparativos continuam com o processamento e integração do veículo de carga e de lançamento nas instalações do Complexo de Lançamento SLC-40 da SpaceX em Cabo Canaveral AFS, Florida.

Os principais marcos nos próximos dias incluem o potencial para a realização de uma ignição estática na plataforma de lançamento, actualmente prevista para 7 de Março. Tal como foi recentemente revelado pela NASASpaceflight.com – através de comentários feitos por Tom Mueller, co-fundador e vice.presidente para a área de propulsão da SpaceX – foi tomada a decisão de instalar quatro suportes de aterragem na parte posterior do primeiro estágio do Falcon-9 v1.1. O potencial para este lançamento incluir os inovadores suportes de descida era conhecida há já algum tempo. Porém, a actual decisão para integrar estes dispositivos no CRS-3 F9 não foi confirmada até uma fase muito avançada dos preparativos do lançador.

Z47Alguns dias mais tarde, o principal responsável da SpaceX – Ellon Musk – publicou no tweeter um conjunto de fotografias  mostrando os dispositivos instalados no primeiro estágio do foguetão, confirmando assim que a companhia está pronta para o seu próximo marco na direcção de tornar o veículo totalmente reutilizável.

Tanto fontes da NASA, como responsáveis da SpaceX, referiram que a inclusão dos suportes de descida no foguetão não irá ter impacto directo de lançar a cápsula Dragon na sua missão de reabastecimento do ISS.

A inauguração do Falcon-9 v1.1 a 29 de Setembro de 2013 – transportando o satélite CASSIOPE – envolveu a realização dos primeiros testes na direcção de trazer de volta para a Terra o primeiro estágio do foguetão. Estes eventos ocorreram após a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com o primeiro estágio a rodar 180º utilizando o sistema de manobra RCS (Reaction Control System), antes da reignição dos nove motores Merlin-1D. Esta manobra de “propulsão de retorno” (ou “boost back“), como será designada assim que os estágios eventualmente regressem para um local de descida designado, têm nesta fase como alvo de descida o oceano, permitindo assim uma zona de testes em segurança para refinar o conAtrolo de um estágio no seu regresso, e antes das eventuais aterragens em terra firme.

Ocorrerem queimas precisas e prolongadas em elevada altitude (em anteriores missões do Falcon-9 v1.1) que são semelhantes a uma propulsão de retorno, mas nós não tentamos trazer o estágio para próximo do solo,” sublinhou o porta-voz da SpaceX, Emily Shanklin, numa série de resposta à NASASpaceflight.com. O primeiro estágio do Falcon-9 v1.1 que lançou com sucesso o satélite CASSIOPE, conseguiu levar a cabo as suas três queimas, permitindo a reentrada. Porém, o estágio começou a rodar sobre si próprio, causando uma centrifugação do combustível. Segundo Mueller, os deflectores nos tanques não estavam projectados para esse tipo de forças, levando a que destroços acabassem por entrar nos motores e Z3A1levando a que fossem desactivados de forma prematura. O estágio foi assim perdido quando impactou no Oceano Pacífico.

O próximo avanço nos ensaios virá em Março quando o próximo Falcon-9 for lançado na missão CRS-3. Não só a SpaceX irá tentar trazer de volta o primeiro estágio do foguetão lançador até à superfície da água, como também irá testar a abertura do sistema de aterragem.

Durante este teste, a SpaceX irá tentar executar a primeira queima para a reentrada e de seguida uma queima de descida com o primeiro estágio do Falcon-9. Para a primeira queima, iremos reactivar três motores para executar uma queima de retro propulsão para abrandar o veículo e assim garantir que sobrevive à reentrada atmosférica,” adicionou Mueller. “Assumindo uma reentrada bem sucedida, a SpaceX irá reactivar o motor central para estabilizar o estágio e reduzir a velocidade do veículo antes do contacto com a água. Cerca de 10 segundos depois do início desta queima, a SpaceX irá tentar demonstrar a abertura bem sucedida do sistema de aterragem em preparação de futuras descidas.Z46

Enquanto que a execução bem sucedida dos referidos objectivos pode ainda resultar em que o primeiro estágio não seja recuperável da sua descida na água, a SpaceX está confiante que se encontram no caminho correcto para eventualmente ganharem a confiança que lhes permita fazer regressar um estágio para terra firme. “É importante notar que a probabilidade de recuperação do primeiro estágio é baixa, talvez entre 30% a 40%. A SpaceX está cada vez mais perto, mas não é provável que iremos recuperar o estágio nesta tentativa,” continuou Shanklin. “Com os dados das fases de recuperação do estágio e o agora finalizado programa Grasshopper, a SpaceX crê que temos as peças necessárias para conseguir uma recuperação total do primeiro estágio.”

Do Grasshopper para o Falcon-9

Z44O programa Grasshopper forneceu pistas visuais da forma como um primeiro estágio parece no seu regresso gracioso ao local de descida. Os testes com o Grasshopper tiveram lugar nas instalações da SpaceX em McGregor, Texas, antes da realização de uma nova série de testes que está prevista para ser realizada no Novo México, utilizando o foguetão F9R de maiores dimensões.

Numerosos testes envolveram o Grasshopper mostrando a sua habilidade para executar objectivos incrementais, iniciando com um pequeno «salto» de apenas 1,8 metros Z56durante o Teste 1, até um voo de 325 metros durante o Teste 6. O sétimo teste foi o mais impressionante, com o Grasshopper a fazer muito mais do que apenas a elevar-se antes de regressar à sua plataforma de cimento. Esse voo finalizou um teste em voo até uma altitude de 250 metros com uma manobra lateral de 100 metros antes de regressar com uma aterragem no centro da plataforma.

O teste demonstrou a capacidade do veículo executar manobras de orientação mais agressivas do que as que haviam sido tentadas em testes anteriores.

Os preparativos para os testes com o próximo sistema, um Z3veículo de teste denominado Falcon-9 Reusable (F9R-Dev1), já foram iniciados no Texas, com o foguetão a ser adaptado com o seu conjunto de dispositivos de descida. Os seus motores Merlin-1D já foram testados  em preparação do seu envio para o Spaceport America no Novo México.

O Grasshopper foi um equipamento de aterragem vertical projectado para testar as tecnologias necessárias para retornar um veículo a partir da órbita terrestre. O último voo no programa Grasshopper foi finalizado no ano passado,” sublinhou Shanklin. “Os testes futuros, incluindo os testes no Novo México, serão levados a cabo utilizando o primeiro estágio de um Falcon-9 Reusable, que é essencialmente um estágio do Falcon-9 v1.1 com pernas. Os testes em voo do F9RZ710 no Novo México irão nos permitir realizar teste a altitude mais elevadas do que as que são permitidas no nosso local de testes no Texas, realizar mais com orientação não propulsionada e provar cenários de aterragem que são mais semelhantes aos que serão verificados nos voos reais.”

O método de testes incrementais irá eventualmente testar o complicado regresso do segundo estágio do Falcon-9 v1.1, enquanto que os trabalhos já se iniciaram para reduzir os custos de fabricação e assim permitir um manifesto de lançamentos mais agressivo por parte da SpaceX.

Artigo original, SpaceX outlines CRS-3 landing legs plan toward first stage recovery ambitions por Chris Bergin. Traduzido e utilizado com autorização.

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