Astra perde missão TROPICS-1

A Astra Space Inc. realizou o lançamento da missão TROPICS-1 às 1743UTC do dia 12 de Junho de 2022. Apesar da fase inicial da missão ter decorrido como previsto, o pobre desempenho do segundo estágio do lançador levou à perda da missão.

A missão TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats) é uma missão da NASA e será composta por um conjunto de CubeSat que irá fornecer medições de micro-ondas sobre os trópicos que podem ser utilizadas para observar a termodinâmica da troposfera e da estrutura de precipitação de sistemas de tempestades na mesoescala e escala sinóptica ao longo de todo o ciclo de tempestade. A missão contará com satélites em três planos orbitais na órbita terrestre baixa. Cada CubeSat estará equipado com um radiómetro de alto desempenho varrendo ao longo da cobertura orbital a 30 RPM para fornecer perfis de temperatura utilizando sete canais perto da linha de absorção do oxigénio a 118,75 GHz, perfis de vapor de água utilizando três canais perto da linha de absorção do vapor de água a 183 GHz, imagens num único canal perto dos 90 GHz para medições de precipitação, e um único canal a 205 GHz para medições das nuvens de gelo.

Este sistema de observação oferece uma combinação sem precedentes de resolução horizontal e temporal para a medição das condições ambientais e de núcleo dos ciclones tropicais numa escala quase global, sendo um grande salto em frente na resolução temporal de vários parâmetros chave necessários para o estudo detalhado de eventos meteorológicos de grande impacto. A missão TROPICS irá demonstrar que a utilização de uma constelação de satélites para estudos de ciências da Terra pode melhorar a resolução, obter uma cobertura configurável (trópicos, quase global, ou global), flexibilidade, fiabilidade, e lançamento a um custo extremamente baixo, servindo assim de modelo para futuras missões.

Cada CubeSat é baseado no modelo CubeSat-2U da Blue Canyon Technologies, estando equipado com um sistema de controlo e determinação de atitude (Attitude Determination and Control System ADCS), sistemas aviónicos, sistema de fornecimento de energia, sistema de comunicações e um radiómetro rotativo 1U (carga útil), com um sistema de recepção altamente integrado e compacto projectado no MIT Lincoln Laboratory com receptores da UMass – Amherst and Virginia Diodes Inc.

Os satélites TROPICS operam a uma altitude de 550 km com uma inclinação de 29,75.º.

A constelação será constituída por seis CubeSat, estando o lançamento dos próximos quatro satélites previsto para Julho.

O Rocket-3.3

O lançador Rocket-3.3 tem um comprimento de 11,6 metros e é capaz de colocar cargas entre os 25 kg e os 150 kg numa órbita a 500 km de altitude sincronizada com o Sol.

O primeiro estágio está equipado com cinco motores Delphin que consome querosene altamente refinado (RP-1) e oxigénio líquido (LOX). O primeiro estágio desenvolve uma força de 144,57 kN ao nível do mar. O segundo estágio está equipado com um motor Aether que também consome RP-1 e LOX, desenvolvendo uma força de 3,29 kN no vácuo.

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.

Lançamento Veículo Local Lançamento Data Hora (UTC) Carga
2021-F06 LV0006 Kodiak, LP-3B 28/Ago/21

22:35:00

STP-27AD1
2021-108 LV0007 Kodiak, LP-3B 20/Nov/21

06:16:00

STP-27AD2
2022-F01 LV0008 CCSFS, SLC-46 10/Fev/22

20:00:00

BAMA-1

INCA

QubeSat

R5-S1

2022-026 LV0009 Kodiak, LP-3B 15/Mar/22

16:22:00

S4 CROSSOVER

OreSat-0

SpaceBEE-112

a

SpaceBEE-127

2022-F03 LV0010 CCSFS, SLC-46 12/Jun/22

17:43

TROPICS-02

TROPICS-03

Lançamento

Abandonando a plataforma de lançamento, o foguetão inicia a manobra de arfagem a T+6s, atingindo a zona de máxima pressão dinâmica (MaxQ) a T+1m 10s. O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+3m 00s e a separação das duas metades da carenagem de protecção tem lugar a T+3m 5s.

A separação entre os dois estágios ocorre a T+3m 10s e cinco segundos mais tarde entraria em ignição o motor Aether do segundo estágio. O final da queima do segundo estágio deveria lugar a T+8m 30s e a separação dos dois satélites deveria ocorrer a T+8m 40s.

No entanto, as imagens transmitidas ao vivo do lançamento mostram que a ignição do segundo estágio do lançador foi finalizada pouco após T+7m, levando à perda da missão devido ao facto de o veículo não ter atingido a velocidade orbital, reentrado sobre África.

Desenvolvimento do lançador Rocket

Os desenvolvimentos que levaram ao Rocket-3.3 surgem após dois voos sub-orbitais com os foguetões Rocket-1.0 e Rocket-2.0., realizados em Julho e Novembro de 2018, respectivamente. Estes voos foram originalmente considerados falhas. No entanto, a Astra afirmou que o primeiro lançamento foi bem-sucedido e que o segundo lançamento foi “mais curto do que o esperado”. Nenhum destes veículos foi projectado para atingir a órbita terrestre, pois não possuíam estágios superiores activos.

Ao foguetão Rocket-3.0 foi destinada à função de vencer o prémio do DARPA Launch Challenge, no entanto, problemas no desenvolvimento do veículo, nomeadamente um incêndio que ocorreu num ensaio pré-lançamento em Março de 2020, levou a que a Astra Inc não pudesse tentar o lançamento no prazo estabelecido.

Após o desenvolvimento do Rocket-3.0, seguiu-se o Rocket-3.1 que realizou a primeira tentativa de lançamento orbital a 12 de Setembro de 2020. Segundo a Astra, as causas que levaram à perda do Rocket-3.1 estiveram relacionadas com a ocorrência de oscilações no sistema de orientação do primeiro estágio que levaram a que o veículo se desviasse da trajectória prevista e levando à desactivação dos motores do primeiro estágio. O foguetão caiu então descontrolado e explodiu no impacto com o solo.

O lançamento do Rocket-3.2 teve lugar a 15 de Dezembro de 2020. Neste lançamento conseguiu-se a separação entre os dois estágios do lançador, com o segundo estágio a realizar a sua queima para atingir a velocidade orbital. Inicialmente declarado um imenso sucesso, o foguetão não conseguiu atingir a órbita terrestre. Porém, horas depois do lançamento foi referido por Chris Kemp, fundador e responsável máximo da Astra, que “após atingir uma altitude de 390 km, que era nossa altitude orbital nominal, alcançamos uma velocidade de 7,2 km/s… abaixo da velocidade orbital de 7,68 km/s“.

Tal como na missão anterior, este lançamento não transportou qualquer carga útil, tendo como objectivo avançar um passo mais e tentar alcançar a órbita terrestre, à medida que a empresa continua a desenvolver e testar o seu pequeno lançador de satélites.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6229

– Lançamento orbital EUA: 1806 (28,99%)

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral SFS: 821 (13,18 – 45,46%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6230 – 15 Jun (0600:??) – Naro, LC-2 – Nuri – NEXTSat-2, ??

6231 – 17 Jun (1450:??) – CE Kennedy, LC-39A – Falcon 9-158 (B1060.13) – Starlink G4-19

6232 – 17 Jun (????:??) – Jiuquan, LC45/95B – Gushenxing-1 (Y3 ‘White is the new black’) – Taijing-1 01, Taijing-1 02 ‘Xingshidai-12’

6233 – 18 Jun (1350:??) – Vandenberg SFB, SLC-4E/LZ-4 – Falcon-9 (B1071.3) – SARah-1, XVI LEO, Sherpa-NG

6234 – 19 Jun (0430:??) – Falcon-9 – Cabo Canaveral SFS, SLC-40 – Globalstar-FM15



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