China lança missão GECAM para detectar raios gama associados a eventos de ondas gravitacionais

A missão GECAM foi colocada em órbita terrestre a partir do Centro de Lançamento de Satélites de Xichang, província de Sichuan, China. O lançamento dos dois satélites que fazem parte desta missão teve lugar às 2014:43,253UTC do dia 9 de Dezembro de 2020 e foi levado a cabo por um foguetão CZ-11 Chang Zheng-11 (Y9).

Segundo o Centro Nacional de Ciências Espaciais da Academia Chinesa de Ciências (CAS), a missão Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor (GECAM) é composta por dois pequenos satélites e terá como objectivo a detecção de raios gama associados a eventos de ondas gravitacionais, radiação de alta energia de rajadas rápidas de rádio, rajadas de raios gama e emissões de magnetar. 

A missão irá ajudar os cientistas a desvendar os mistérios de objetos compactos, como estrelas de neutrões e buracos negros, bem como a fusão de objetos compactos binários.

Em Fevereiro de 2016 o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory anunciou a detecção pela primeira vez de ondas gravitacionais e em Março daquele ano a missão GECAM foi proposta pelo Instituto de Física de Altas Energias do CAS, Pequim. O protótipo da missão foi financiado em Julho de 2016, com a revisão de engenharia da mesma a ocorrer em Dezembro de 2017.

Adotada pelo CAS em Julho de 2018, a missão é oficialmente financiada em Dezembro daquele ano, com lançamento previsto para o final de 2020, com fortes restrições no orçamento e disponibilidade de tecnologia tanto para os satélites como para a carga útil.

Também denominados KX-08A e KX-08B, cada satélite (GECAM-A ‘Xiaoji’ e GECAM-B ‘Xiaomu’) tem uma massa no lançamento de cerca de 140 kg e apresentam uma matriz em forma de cúpula de 25 detectores de raios gama (GRD – Gamma-ray detectors) e 8 detectores de partículas carregadas (CPD – Charged particle detectors). Juntos, os satélites fornecerão um CDV (Campo de Visão) de 100% do céu. A sensibilidade dos detectores é de ~ 2E-8 erg / cm2 / s, fornecendo uma localização de ~ 1 °. Os detectores são sensíveis na faixa de energia de 6 keV a 5 MeV.

Os GRDs irão monitorizar os raios X e raios gama de todo o céu, fornecendo informações sobre medições temporais, espectrais e de localização para emissões rápidas de raios gama. Por seu lado, os CPD irão monitorizar partículas carregadas (electrões e protões) e identificará as explosões de GRD produzidas por partículas carregadas, distinguindo GRB e GRB falso.

Os satélites estarão operacionais numa órbita a 600 km de altitude com inclinação de 29.º. A missão dará alertas em tempo real fornecendo informações sobre o tempo de início do evento, localização, duração, espectro, etc., com uma latência entre 2 a 10 minutos.

A missão será importante para a detecção de emissão de raios gama de fontes de ondas gravitacionais; para o estudo da emissão de raios gama de Neutrinos de Alta Energia (HEN – High Energy Neutrino) e da emissão de raios gama de Fast Radio Bursts (FRB) e Gammaray Bursts (GRB), especialmente os ultra longos e ultra macios; estudo de repetidores de raios gama suaves (SGR – Soft Gamma–ray Repeaters)  / pulsares de raios X anómalos (AXP – Anomalous x–ray pulsars); o estudo de eventos de interrupção de maré (TDE – Tidal Disruption Events), rajadas de raios-X, binários de raios-X de longo prazo e pulsares de raios-X; erupções solares; flashes de raios gama terrestres e feixes de electrões terrestres.

O foguetão Chang Zheng-11

cz-11-002667

O foguetão CZ-11 Chang Zheng-11 (长征十一号) é um veículo a quatro estágios que consomem prepolente sólido. Possivelmente, o quarto estágio deverá estar equipado com um sistema de controlo que utiliza propelentes líquidos. O CZ-11 foi desenvolvido pela Corporação de Ciência e Tecnologia Industrial da China uma subsidiária da Academia Chinesa de Tecnologia de Lançadores Espaciais.

O foguetão tem um comprimento de 20,8 metros, diâmetro de 2,0 metros e uma massa de 58.000 kg, desenvolvendo 120.000 kg/f no lançamento, sendo capaz de colocar uma carga de 350 kg numa órbita sincronizada com o Sol a uma altitude de 700 km. Pode ser equipado com duas carenagens distintas (1,6 metros de diâmetro e 2,0 metros de diâmetro) dependendo da missão a levar a cabo.

É um veículo de actuação rápida, podendo ser pronto para o lançamento numa questão de horas. O objectivo é dar resposta rápida em situações de emergência. O CZ-11 está projectado para o lançamento de pequenas cargas. O quadro seguinte mostra a capacidade de carga (kg) em relação à altitude da órbita circular para o Chang Zheng-11.

cz-11-002666

A figura mostra um esquema do foguetão Chang Zheng-11: 1) carenagem de protecção; 2) satélites; 3) adaptador de carga; 4) compartimento de equipamento de controlo; 5) motor de combustível sólido do 4.º estágio; 6) sistema de controlo de reacção; 7) motor de combustível sólido do 3.º estágio; 8) motor de combustível sólido do 2.º estágio; 9) motor de combustível sólido do 1.º estágio; 10) 4.º estágio; 11) 3.º estágio; 12) 2.º estágio; 13) 1.º estágio.

O primeiro lançamento do Chang Zheng-11 teve lugar às 0145UTC do dia 25 de Setembro de 2015 quando o veículo Y1 colocou em órbita os satélites Pujiang-1, Shangkeda-2 (TW-1A Tianwang-1A / SECM-1), NJUST-2 (TW-1B Tianwang-1B) e NJFA-1 (TW-1C Tianwang-1C).

Lançamento Lançador Data de Lançamento Hora (UTC) Local de Lançamento Carga
2016-066 Y2

09/Nov/16

23:32

Jiuquan

LC43/95

Maichong XPNAV-1

Xiaoxiang-1

Lishui-1 (1)

Pina-2

KS-1Q (CAS-2T ‘Fengtai-1’)

2018-008 Y20011703/Y3

19/Jan/18

04:12:49,784

Jiuquan (01-88)

LC43/95

Deqing-1 (Jilin 1-07)

Linye-2 (Jilin 1-08)

Zhou Enlai

Xiaoxiang-2 (Tianyi-2)

Quantutong-1

KIPP

2018-040 Y4

26/Abr/18

04:42

Jiuquan (01-91)

LC43/95

Zhuhai-1 Grupo-2 (OVS-2)

Qingkeda-1 (OHS-01)

OHS-02

Guiyang-1 (OHS-03)

OHS-04

2018-108 Y20011805/Y5

21/Dez/18

23:51:00,228

Jiuquan (01-100)

LC43/95

Hongyun-1
2019-005 Y20011806/Y6

21/Jan/19

05:42:20,984

Jiuquan

LC43/95

Lingque-1A

Jilin Lincao-1

Xiaoxiang-1-03 (Qingteng Zhixing) / Tianyi 3-04)

Wenchang Chaosaun-1

2019-032 Y1

05/Jun/19

04:06:01

Mar Amarelo Haiyang, Shandong (05-66)

Jilin-1 Gaofen-3A

Bufeng-1A

Bufeng-1B

Xiaoxiang-1-04 (SpaceTY)

Zhongdianwangtong-1A

Zhongdianwangtong-1B

2019-060 Y20011908/Y8

19/Set/19

06:42:00.275

Jiuquan (01-108)

LC43/95

Zhuhai-1 Grupo-3 (OVS-3) – Chunlei Jihua Zhixing

Zhuhai-1 Grupo-3 (OHS-3A) – Fenbie Shi Xihai’an-1

Zhuhai-1 Grupo-3 (OHS-3B) – Feitian Maotai

Zhuhai-1 Grupo-3 (OHS-3C) – Gaomi-1

Zhuhai-1 Grupo-3 (OHS-3D) – GuoyuanV9

2020-032  

29/Mai/20

20:13

Xichang

Xinjishu Shiyan-G (Chuangxin-6 (01))

Xinjishu Shiyan-H

2020-065 Y20011910/Y2

18/Set/20

01:23

Mar Amarelo

De Bo-3

Jilin-1 Gaofen-03C-01

Jilin-1 Gaofen-03C-02

Jilin-1 Gaofen-03C-03

Jilin-1 Gaofen-03B-01

Jilin-1 Gaofen-03B-02

Jilin-1 Gaofen-03B-03

Jilin-1 Gaofen-03B-04

Jilin-1 Gaofen-03B-05

Jilin-1 Gaofen-03B-06

2020-094  

09/Dez/20

20:15

Xichang

GECAM-A

GECAM-B

O Centro de Lançamento de Satélites de Xichang

O Centro de Lançamento de Satélites de Xichang é um dos polígonos de lançamentos espaciais da China para missões de lançamento geostacionário e exploração lunar. Estando operacional desde Abril de 1984, o centro de lançamento foi utilizado desde então pela família de lançadores CZ-3, e pelos lançadores CZ-2C e CZ-2E nas suas duas plataformas de lançamento. Como outros locais de lançamento espacial na China, Xichang também está sob a jurisdição militar, conhecida como a Base de Treino e Teste Exército de Libertação do Povo nº 27 na sua designação militar.

O centro de lançamento está localizado a 28° 14 ‘N 102° 02’ E, num vale a aproximadamente 85 km a noroeste da cidade de Xichang, na província de Sichuan. É de clima subtropical típico, com temperatura média anual de 16ºC e vento suave. O complexo de lançamento é composto por duas plataformas de lançamento, uma torre de serviço móvel e uma área técnica para abastecimento e verificação de veículos. Outras instalações incluem a sede, o centro de comunicações, o centro de controle de lançamento e três estações de rastreio.

O Aeroporto de Xichang está localizado nos subúrbios ao norte de Xichang, com uma pista de 3.600 m capaz de aceitar grandes aeronaves de carga, como Boeing 747 e An-124. Existe uma linha férrea dedicada e estradas que ligam o centro de lançamentos com a ferrovia Chengdu-Kunming e a auto-estrada Sichuan-Yunnan. Os lançadores são transportados em segmentos através da linha ferroviária directamente para as instalações de processamento de veículos na área técnica. O edifício de processamento tem a capacidade de montar e testar um veículo de lançamento enquanto armazena outro ao mesmo tempo.

A ideia de um local de lançamento espacial dedicado no sul da China nasceu no final dos anos 60, no contexto do agravamento das relações e de uma guerra iminente com a União Soviética. Preocupados com a segurança dos mísseis existentes e das instalações de lançamento espacial na Mongólia Interior (Jiuquan), que fica a apenas algumas centenas de quilómetros das fronteiras do Norte, os projectistas militares chineses decidiram construir um novo local de lançamento para as missões espaciais tripuladas e não tripuladas em montanhas profundas do Sul da China. Após o levantamento de 81 locais localizados em 25 regiões de nove províncias foram examinados, a equipa de pesquisa finalmente seleccionou um vale de montanha chamado Songlin, perto de Xichang.

A construção do novo local de lançamento começou no Inverno de 1970 sob o nome de código “Projecto 7210”. Parte das instalações, incluindo os armazéns de propulsores, foram construídas em cavernas subterrâneas e montanhosas para evitar a detecção pelos inimigos. Originalmente, um único complexo de lançamento (LC1) foi planeado para suportar o lançamento da cápsula tripulada Shuguang-1 (Projecto 714). A construção do local de lançamento parou em meados da década de 1970, após o cancelamento do programa tripulado, e só foi retomada em 1978, quando foi tomada a decisão de lançar o satélite de comunicações geoestacionário DFH-2 (Projecto 331) a partir de Xichang.

Lançamento Veículo

Missão

Plataforma

Data Hora (UTC) Carga
2020-021

Chang Zheng-2C

(Y42)

07-116

LC3

24/Mar/20 03:43:05,331 Yaogan Weixing-30 Grupo-06
2020-F03

Chang Zheng-3B/G2

(Y71)

867-34 (?)

LC2

09/Abr/2020 11:46 Palapa-N1 (Nusantara Satu-2)
2020-032

Chang Zheng-11

(Y8)

 07-116 29/Mai/2020 20:13:33

Xinjishu Shiyan-G

Xinjishu Shiyan-H

2020-040

Chang Zheng-3B/G2

(Y68)

 07-117

LC2

23/Jun/2020 01:43:04,200 Beidou-3G3Q (Beidou-55)
2020-045

Chang Zheng-3B/G2

(Y64)

867-35

LC3

09/Jul/2020 12:11:04.988 APStar-6D
2020-071

Chang Zheng-3B/G2

(Y63)

07-119

LC2

11/Out/2020 16:57:04,250 Gaofen-13
2020-076

Chang Zheng-2C

(Y43)

07-118

LC3

26/Out/2020 15:19:05,115

Yaogan Weixing-30 Grupo-06

Tianqi-6

2020-082

Chang Zheng-3B/G2

(Y73)

07-120

LC2

12/Nov/2020 15:59:04,115 Tiantong-1 (02)
2020-092

Chang Zheng-3B/G5

(Y70)

07-121

LC3

06/Dez/2020 03:58:14,250 Gaofen-14
2020-094 Chang Zheng-11

07-122

09/Dez/20 20:15

GECAM-A

GECAM-B

O Complexo de Lançamento 3 (LC3) entrou em operação em 1983 e o primeiro lançamento com um foguetão CZ-3 ocorreu a 8 de Abril de 1984. Um total de quatro satélites DFH-2 foram colocados com sucesso na órbita geostacionária entre 1986 e 1990. Para apoiar o lançamento de veículos de lançamento mais pesados, o Complexo de Lançamento 2 (LC2) foi adicionado em 1990, com o primeiro lançamento usando um veículo de lançamento CZ-2E em 16 de Julho de 1990.

O centro de lançamento de Xichang foi desclassificado em termos militares em 1984 e foi usado para fornecer serviços de lançamento comerciais para clientes estrangeiros usando foguetões chineses durante os anos 90. No entanto, esses lançamentos sofreram várias falhas de alto perfil. O acidente mais fatal ocorreu a 15 de Fevereiro de 1996, quando um veículo de lançamento CZ-3B se desviou da trajectória e atingiu uma colina a 1.200 metros da plataforma de lançamento logo após a descolagem, destruindo sua carga (o satélite Intelsat-708). A violenta explosão do foguetão matou seis pessoas e feriu outras 57 e também destruiu mais de 80 prédios numa aldeia próxima.

Em 2004, Xichang recebeu uma revisão de modernização que incluiu 25 modificações nos seus sistemas de lançamento, telemetria e rastreio, comunicações, meteorologia e suporte logístico, a fim de apoiar o programa robótico lunar. A LC3 foi completamente demolida e reconstruída.

Em 2010, a China anunciou seu plano para construir um novo polígono de lançamentos para missões geostacionárias e planetárias na ilha de Hainan. Depois do Centro de Lançamento Espacial de Wenchang se tornar operacional, as actividades de lançamento desde Xichang diminuirão gradualmente, e o centro tornar-se-à um centro de apoio e será apenas utilizado para missões militares.

Os Complexos de Lançamento

No Centro de Lançamento de Satélites de Xichang existem dois complexos de lançamento designados LC2 e LC3.

O Complexo de Lançamento 3 é composto por uma torre umbilical fixa com braços oscilantes, uma mesa de lançamento de aço e um orifício de aterramento de formato arredondado que leva a um único deflector de chamas em cimento armado. O veículo de lançamento é montado verticalmente no bloco, usando um guindaste no topo da torre umbilical para içar cada estágio e a carga no local. O veículo de lançamento é verificado na vertical no bloco, abastecido e depois lançado. O é capaz de suportar todas as variantes da família de veículos de lançamento CZ-3.

O Complexo de Lançamento 2 possui uma torre umbilical estruturada em aço que fornece suprimento de gás, líquido e electricidade para o lançador durante o procedimento final de verificação. O ar limpo com ar condicionado do nível de limpeza classe 100.000 é continuamente alimentado na carga útil até 30 segundos antes do lançamento. A torre possui plataformas giratórias e braços oscilantes para permitir o acesso ao lançador. Uma “sala limpa” com ar condicionado está localizada no topo da torre para operações de check-out por satélite. O veículo de lançamento fica numa plataforma de lançador fixa, abaixo da qual existe orifício redondo que leva a um único deflector de chamas em cimento armado.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6010

– Lançamento orbital China: 386 (6,42%)

– Lançamento orbital desde Xichang: 151 (2,51% – 39,12%)

O quadro seguinte mostra os lançamentos previstos e realizados em 2020 por polígono de lançamento.

 

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6011 – 10 Dez (1900:??) – Rocket 3.2 – Kodiak PSC, LPB – Demo-2

6012 – 10 Dez (2250:??) – Delta-IV Heavy (D385) – Cabo Canaveral AFS, SLC-37B – NROL-44

6013 – 11 Dez (1619:??) – Falcon 9-102 (B1051.7) – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – SiriusXM SXM-7

6014 – 14 Dez (0550:??) – Angara-A5/Briz-M (71752/88802 (88534)) – GIK-1 Plesetsk, LC35/1 – IPM-2

6015 – 12 Dez (0900:??) – Electron/Curie (F17 “The Owl’s Night Begins”) – Onenui (Máhia), LC-1A – StriX-α



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