SpaceX lança dois satélites em missão comercial



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A empresa Norte-americana SpaceX levou a cabo o seu terceiro lançamento orbital em 2015 ao colocar em órbita dois satélites de comunicações. O lançamento ocorreu às 0350UTC do dia 2 de Março de 2015 e foi levado a cabo pelo foguetão Falcon-9 v1.1 (F1-16) a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral AFS.

Para este lançamento estava disponível uma janela de lançamento que decorria entre as 0349UTC e as 0434UTC.

Nesta missão não foi tentada a recuperação do primeiro estágio do Falcon-9 v1.1.

Os dois satélites foram colocados numa órbita super-sincronizada a partir da qual irão manobrar utilizando os seus próprios sistemas de propulsão para atingir as suas órbitas operacionais à altitude geossíncrona.

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Os dois satélites a bordo do Falcon-9

Os satélites a bordo do Falcon-9 v1.1 são o ABS-3A e o Eutelsat 115 West B (Satmex 7).

O ABS-3A foi construído pela Boeing Satellite Systems para a Asia Broadcast Satellite (ABS) e é baseado na plataforma BSS-702SP. A construção do satélite foi acordada entre as duas empresas em Março de 2012 e vai permitir o alargamento dos serviços de banda-C e banda-Ku para a região do Oceano Atlântico para os actuais clientes da ABS, permitindo uma diversificação do mercado para um futuro crescimento ABS-3Ada empresa. O ABS-3A orá substituir o satélite ABS-3.

O satélite está equipado com um sistema de propulsão eléctrica que lhe permitirá atingir a sua órbita operacional após a separação do último estágio do foguetão lançador, bem como realizar as suas manobras orbitais.

A bordo seguem 24 repetidores de banda-C e 24 repetidores de banda-Ku. O satélite está equipado com duas asas solares e baterias para o armazenamento interno de energia. O seu tempo de vida útil é de 15 anos. A sua massa no lançamento é de cerca de 2.000 kg. Em órbita o satélite ficará localizado a 3º longitude Oeste.

O satélite Eutelsat 115 West B foi encomendado em Março de 2012 à Boeing Satellite Systems pela então Satelites Mexicanos S.A.B. de C.V. (Satmex), sendo na altura designado Satmex-7. O novo satélite tem como objectivo fornecer serviços Fixed Satellite Services (FSS) para o continente Americano. A empresa Mexicana foi adquirida em 2014 pela Eutelsat e redesignada Eutelsat Americas. Em Maio de 2014 o Satmex-7 era designado Eutelsat 115 West B.

Boeing_702SP_ABS3A_Satmex7aO satélite é baseado na plataforma BSS-702SP e está equipado com um sistema de propulsão eléctrica que lhe permitirá atingir a sua órbita operacional após a separação do último estágio do foguetão lançador, bem como realizar as suas manobras orbitais.

A bordo transporta 12 repetidores de banda-C e 34 repetidores de banda-Ka, estando equipado com duas asas solares e baterias para o armazenamento interno de energia. o seu tempo de vida útil é de 15 anos. A sua massa no lançamento é de cerca de 2.000 kg. Em órbita o satélite ficará localizado a 114,9º longitude Oeste.

Lançamento

Após abandonar a plataforma de lançamento, o foguetão Falcon-9 v1.1 iniciou um breve voo vertical manobrando de seguida para o respectivo azimute de voo atingindo a fase MaxQ a T+1m 24s (esta é a fase de máxima pressão dinâmica sobre a sua estrutura). O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+2m 56s, com a separação entre o primeiro e o segundo estágio a ter lugar a T+2m 58s. A ignição do segundo estágio ocorre a T+3m 6s.

A separação das duas metades da carenagem de protecção, agora desnecessárias e representando um peso extra para o lançador, ocorria a T+3m 51s. O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+8m 50s. A segunda ignição do segundo estágio inicia-se a T+25m 42s, terminando a T+46m 41s. O satélite ABS-3A foi o primeiro a separar-se a T+30m 8s, com o satélite Eutelsat 115 West B (Satmex 7) a separar-se a T+35m 8s.

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Falcon-9 v1.1

O foguetãfalcon9o Falcon-9 é um lançador a dois estágios projectado e fabricado pela SpaceX para o transporte seguro e fiável de satélites e do veículo Dragon para a órbita terrestre. Sendo o primeiro foguetão completamente desenvolvido no Século XXI, o Falcon-9 foi projectado desde o início para ter a máxima fiabilidade. A sua simples configuração de dois estágios minimiza o número de eventos de separação (staging) e com nove motores no primeiro estágio, pode completar a sua missão em segurança mesmo na possibilidade de perda de um motor.

O Falcon-9 fez história em 2012 quando colocou a cápsula Dragon na órbita correcta para uma manobra de encontro com a estação espacial internacional, fazendo da SpaceX a primeira companhia comercial a visitar a ISS. Desde então, a SpaceX realizou um total de três missões para a ISS transportando e recolhendo carga para a NASA. O Falcon-9, bem como a cápsula Dragon, foram desenhados na base do desenvolvimento de um sistema de transporte de astronautas para o espaço e num acordo com a NASA, a SpaceX está activamente a trabalhar para atingir esse objectivo.

De forma geral o Falcon-9 v1.1 tem 68,4 metros de comprimento, 3,7 metros de diâmetro e uma massa de 505.846 kg. O veículo é capaz de colocar uma carga de 13.150 kg numa órbita terrestre baixa ou 4.850 kg numa órbita de transferência geossíncrona.

O primeiro estágio do Falcon-9 está equipado com nove motores Merlin (Merlin-1D) e tanque de liga de alumínio e lítio que contêm oxigénio líquido e querosene RP-1. Após a ignição, um sistema de segurança fixa o veículo na plataforma de lançamento e garante que todos os motores são verificados como estando na força máxima antes de libertar o foguetão para o seu voo. Então, com uma força superior a cinco aviões Boeing 747 em potência máxima, os motores Merlin lançam o foguetão para o espaço. Ao contrário dos aviões, a força de um foguetão vai aumentando com a altitude – o Falcon-9 gera 5.885 kN ao nível do mar mas atinge 6.672 kN no vácuo espacial. Os motores do primeiro estágio vão sendo aumentados em potência perto do final da queima do estágio para assim limitar a aceleração do veículo à medida que a massa do lançador vai diminuindo com a queima do combustível. O tempo total de queima do primeiro estágio é de 180 segundos.

Com os seus nove motores agrupados juntos na configuração ‘octaweb’, o Falcon-9 pode aguentar a falha de até dois motores durante o lançamento e mesmo assim conseguir atingir a órbita terrestre com sucesso. O Falcon-9 é o único lançador na sua classe com esta característica chave.

O motor Merlin foi desenvolvido internamente pela SpaceX mas vai encontrar as suas raízes aos motores das missões Apollo, nomeadamente o sistema de injecção baseado no motor do módulo lunar. O propolente é alimentado através de uma única conduta, com uma turbo-bomba de dupla pá que opera num ciclo de gerador a gás. A turbo-bomba também fornece o querosene a alta pressão para os actuadores hidráulicos, que depois recicla para a entrada a baixa pressão. Isto elimina a necessidade de um sistema hidráulico separado e significa que não é possível ocorrer uma falha no controlo de vector de força por falta de fluido hidráulico. Uma terceira utilização da turbo-bomba é o fornecimento de controlo de rotação ao actuar no escape da turbina de exaustão (no segundo estágio). Combinando-se estas características num só dispositivo aumenta-se assim de forma significativa o nível de fiabilidade do sistema.

O motor é capaz de desenvolver uma força de 654 kN ao nível do mar, 716 kN no vácuo, com um impulso específico de 282 segundos (nível do mar) e 311 segundos (vácuo).

A secção interestágio é uma estrutura compósita que liga o primeiro e o segundo estágio e alberga os sistemas de libertação e separação. O Falcon-9 utiliza um sistema de separação totalmente pneumático para uma separação de baixo impacto e altamente fiável que pode ser testado no solo, ao contrário dos sistemas pirotécnicos utilizados na maior parte dos lançadores.

O segundo estágio é propulsionado por um único motor Merlin de vácuo e coloca a carga a transportar na órbita desejada. O motor do segundo estágio entra em ignição poucos segundos após a separação entre o segundo e o primeiro estágio, e pode ser reiniciado várias vezes para colocar múltiplas cargas em diferentes órbitas. Para máxima fiabilidade, o segundo estágio está equipado com sistemas de ignição redundantes. Tal como o primeiro estágio, o segundo estágio é feito a partir de uma liga de alumínio e lítio.

O motor Merlin de vácuo (Merlin-1D de vácuo) desenvolve uma força de 801 kN e o seu tempo de queima é de 375 segundos.

A carenagem compósita é utilizada para proteger a carga durante a passagem do Falcon-9 pelas camadas mais densas da atmosfera. Quando a missão do Falcon-9 é o lançamento do veículo de carga Dragon, a carenagem não é utilizada pois a cápsula possui o seu próprio sistema de protecção.

A carenagem tem 13,1 metros de comprimento e 5,2 metros de diâmetro. Fabricada em fibra de carbono, separa-se em duas metades utilizando um sistema de separação de actuadores pneumáticos semelhantes aos que são utilizados para a separação entre o primeiro e o segundo estágio.

A sequência de lançamento para o Falcon-9 é um processo de precisão ditada pela janela de lançamento de cerca de uma hora tendo em conta a posição orbital a ser ocupada pelo satélite. Se a janela de lançamento de uma hora é perdida, a missão é então adiada para o dia seguinte.

Cerca de quatro horas antes do lançamento, inicia-se o processo de abastecimento – primeiro oxigénio líquido seguindo-se o querosene altamente refinado (RP-1). O vapor que se observa a sair do lançador durante a contagem decrescente é na realidade oxigénio a ser libertado dos tanques, sendo esta a razão pela qual o abastecimento de oxigénio líquido se mantém até quase ao final da contagem decrescente.

Dados Estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5437

– Lançamento orbital com sucesso: 5088

– Lançamento orbital SpaceX: 21

– Lançamento orbital SpaceX com sucesso: 18

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS: 701

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS com sucesso: 645

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS em 2015 com sucesso: 4

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.

A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono à data deste lançamento (os valores referentes ao lançamentos por parte da China não são precisos).

Lançamentos stats 2015-010 001583

Lançamentos stats 2015-010 001585

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 27,3% foram realizados pela Rússia; 45,5% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 0,0% pela China; 9,1% pela Arianespace; 9,1% pelo Japão, 0,0% pela Índia e 9,1% pelo Irão.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

3 Mar (1640:0) – 15A05 Rokot/Briz-KM (4929794554/72526) – GIK-1 Plesetsk, LC133/3 – Gonets-M 21L (Гонца-М 21Л); Gonets-M 22L (Гонца-М 22Л); Gonets-M 23L (Гонца-М 23Л)

9 Mar (????:??) – PSLV-C27 – Satish Dawan SHAR, Sriharikota, FLP – IRNSS-1D

12 Mar (????:??) – 15A38 Dnepr – Dombarovskiy, LC370/13 – KompSat-3A

13 Mar (0244:00) – Atlas-V/421 (AV-053) – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – MMS-1 (John), MMS-2 (Paul), MMS-3 (George), MMS-4 (Ringo)

18 Mar (2205:00) – 8K82KM Proton-M/Briz-M (93552/99553) – Baikonur, LC200 PU-39 – Express-AM7 (Экспресс-АМ7)

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