Japão lança HTV-7 em missão logística para a ISS

Após vários adiamentos devido a razões técnicas e meteorológicas, o Japão lançou o seu sétimo veículo de carga para a ISS às 1752:27UTC do dia 22 de Setembro de 2018. O lançamento foi levado a cabo pelo foguetão H-2B-304 (F7) a partir da Plataforma de Lançamento LP2 do Complexo de Lançamento Yoshinobu do Centro Espacial de Tanegashima.

O HTV é totalmente desenhado e fabricado no Japão, sendo para além do módulo Kibo, a contribuição deste país para a estação espacial internacional.


Todas as fases do lançamento decorreram como previsto com o veículo a separar-se às 2114:25UTC do último estágio do seu foguetão lançador. O lançamento ocorre com a ignição do primeiro estágio e com a ignição dos quatro propulsores laterais de combustível sólido. Estes terminam a sua queima a T+1m 54, separando-se a T+2m 7s. A T+3m 40s dá-se a separação das duas metades da carenagem de protecção, agora desnecessária.

O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+5m 47s, separando-se do segundo estágio 7 segundos mais tarde. A ignição do segundo estágio ocorre a T+6m 1s e termina a T+14m 20s. A separação do Kounotori-7 ocorre a T+15m 11s.

A carga a bordo do Kounotori-7

O veículo HTV-7 transporta na sua secção pressurizada dois módulos de experiências Norte-americanos. Denominados US EXPRESS Racks 9B e 10B, os módulos são modificados para interfaces mais simples. O Life Sciences Glovebox (LSG) é o segundo grande elemento deste tipo a ser lançado para a ISS para a realização de experiências científicas e será instalado no módulo Japonês Kibo. O Life Support Rack (LSR) foi desenvolvido pela agência espacial Europeia e é um equipamento para demonstrar a efectividade de um sistema de suporte de vida que produz oxigénio a partir da água ao utilizar a electrólise e que também converte hidrogénio numa reacção Sabatier com dióxido de carbono removido do interior da ISS, em metano e biproduzindo água que é então reciclada para a electrólise.

O HTV-7 transporta também a HTV Small Re-entry Capsule (HSRC) que irá demonstrar a tecnologia desenvolvida para permitir a reentrada atmosférica para a recuperação de cargas a partir da ISS. O HRSC com as amostras será acoplada à escotilha de secção pressurizada antes do HTV-7 ser separado do módulo Harmony. Antes da realização da sua manobra de retro-travagem, a cápsula será ejectada, sendo depois recuperada após descer em pára-quedas e da sua amaragem no Oceano Pacífico.

O Kounotori-7 transporta ainda mantimentos, alimentos, água, roupas e outros itens para a tripulação da expedição a bordo da ISS.

Os pequenos satélites a bordo do HTV-7

A bordo do Kounotori-7 foram transportados três pequenos satélites que serão posteriormente colocados em órbita a partir do módulo Kibo da estação espacial internacional: o SPATIUM-1, o STARS-Me e o RSP-00.

O satélite SPATIUM 1 (Space Precision Atomic-clock TIming Utility Mission) é um CubeSat-2U desenvolvido pelo Instituto de Tecnologia de Kyushu (Kyutech) e tem uma massa de cerca de 2 kg. O seu objectivo é a demonstração de uma nova tecnologia para o mapeamento ionosférico utilizando uma constelação de CubeSats equipados com o Chip Scale Atomic Clock (CSAC) para fornecer informações tridimensionais em tempo real para o mapeamento do plasma ionosférico nas altitudes onde ocorre o pico de densidade de electrões, isto é entre os 200 km e os 400 km. O satélite irá testar o princípio do mapeamento ionosférico e conteúdo total de electrões utilizando um sinal transmitido com uma dupla frequência e determinar o desvio do sinal na estação terrestre utilizando um relógio CSAC de referência.

 

Desenvolvido pela Universidade de Shizuoka, o satélite STARS-Me (Space Tethered Autonomous Robotic Satellite – Miniature Elevator) consiste num Satélite Mãe e um Satélite Filha conectados por um cabo com um pequeno elevador. Esta é a quarta missão da série STARS e é construída a partir de um CubeSat-2U. O satélite consiste em dois CubeSat-U com funções básicas de forma independentes, e cada satélite comunica com a estação no solo de forma independente. Os dois CubeSat estão conectados por um cabo, com um dos satélite designado CV e o outro HT. O CV alberga um pequeno elevador e 3 metros de cabo, enquanto que o HT tem um mecanismo de abertura do cabo, contendo 11 metros. Após a separação dos dois satélites, o elevador irá percorrer a distância entre ambos, transmitindo dados via Bluetooth para uma estação no solo através de um dos satélites. Será a primeira vez que uma missão deste tipo será levada a cabo.

O satélite educacional RSP-00 foi construído pelo Projecto Ryman Sat no qua participam pessoas que não estão ligadas na exploração espacial, mas que podem torná-la mais acessível para todos. O satélite tem como objectivo enviar mensagens recolhidas no público em geral, enviar um sinal por Digitalker ou código Morse a partir do satélite e ser recebido por rádio amadores, ajudar na realização de aulas com imagens obtidas a partir do satélite, e levar a cabo experiências de transmissão de dados em alta velocidade com um transmissor p/4QPSK e receptor.

 O HTV ‘Kounotori’

O veículo HTV (H-II Transfer Vehicle) foi baptizado com o nome Kounotori após um concurso nacional para escolher um nome para o veículo. ‘Kounotori’ significa ‘Cegonha Branca’.

Várias cargas têm de ser transportadas de forma regular para estação espacial internacional durante o seu período operacional. Estas cargas incluem água, alimentos, roupas, equipamentos de investigação, unidades e amostras experimentais, e equipamentos de manutenção.

O HTV é um veículo de transporte não tripulado que tem um comprimento de 9,8 metros e um diâmetro máximo de 4,4 metros. A sua massa inicial no lançamento é de 16.500 kg, podendo transportar uma carga total de 6.000 kg acomodada nos contentores logísticos. O Kounotori possui dois tipos de contentores logísticos: o PLC (Payload Logistics Carrier) secção pressurizada onde os tripulantes podem trabalhar no interior do HTV quando este está ancorado à ISS, e o ULC (Unpressurized Logistics Carrier) secção não pressurizada que é utilizado para transportar dispositivos experimentais para serem colocados no exterior da ISS nas Exposed Facilitys do módulo experimental japonês Kibo. O HTV junta-se assim uma frota de veículos logísticos que fazem o transporte de mantimentos e equipamentos para a ISS, mas diferencia-se destes pois possui a capacidade de transportar dois tipos de carga, isto é, materiais utilizados no interior e no exterior da ISS.

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Os múltiplos dispositivos electrónicos transportados no módulo de aviónicos e os motores do módulo de propulsão, constituem a parte posterior do Kounotori e permitem ao veículo alterar a sua órbita para assim poder acoplar com a ISS. O Kounotori é assim a culminação de tecnologias desenvolvidas no Japão para os seus satélites, foguetões e para o módulo Kibo, para servir como plataforma para o futuro das tecnologias do voo espacial tripulado.

A secção pressurizada mantida a uma atmosfera é utilizada para o transporte de materiais utilizados no interior da ISS tais como módulos experimentais, alimentos e roupas. Após os tripulantes terem finalizado a remoção de toda a carga e mantimentos, a secção pressurizada é carregada com materiais já utilizados e lixo. O Kounotori é o único veículo que pode transportar grandes quantidades de módulos experimentais através da sua escotilha de 1,3 m2 na sua secção pressurizada. Uma abertura lateral na sua secção não pressurizada permite o transporte de módulos de exposição não pressurizados.

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Após se separar do seu foguetão lançador, o Kounotori realiza uma aproximação automática à ISS enquanto vai recebendo apoio a partir da estação de controlo em Terra para ajustar a sua altitude e distância. Na fase final da aproximação, o HTV ascende lentamente a partir de 500 metros abaixo da ISS e fica estacionário num ponto a cerca de 10 metros por debaixo do módulo Kibo. De seguida, a tripulação da ISS utiliza o sistema de manipulação remota da ISS, o Canadarm2, para o capturar e ancorar (ou acoplar) à estação. Este sistema de captura foi uma tecnologia original expressamente desenvolvida para o Kounotori e tem sido utilizado por uma empresa norte-americana para um sistema similar para permitir a aproximação de outros veículos. As operações de aproximação do Konotori utilizam um algoritmo que foi verificado na missão ETS-7 (Engineering Test Satellite n.º 7) utilizando os satélites Orihime e Hikoboshi.

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O foguetão H-2B

Desde há vários anos que o Japão tem vindo a desenvolver os seus próprios foguetões. Entre os veículos desenvolvidos, o foguetão H-2A tem vindo a ser utilizado para o lançamento de satélites como um veículo de larga escala com uma alta fiabilidade.

O foguetão H-2B é uma versão melhorada do H-2A que se espera que abra o caminho para uma possibilidade de futuras missões, incluindo o transporte de carga para a estação espacial internacional e para o lançamento de missões não tripuladas para a Lua.

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O H-2B tem dois objectivos principais. O primeiro é o lançamento do HTV Kounotori para a ISS. O segundo objectivo é proporcionar uma resposta a necessidades mais amplas ao se fazer uma utilização combinada dos lançadores H-2A e H-2B. Adicionalmente, a grande capacidade de carga do H-2B tornará possível o lançamento simultâneo de mais do que um satélite e irá reduzir os custos, contribuindo assim para a vitalização da indústria espacial japonesa.

O H-2B é um lançador a dois estágios que consome oxigénio e hidrogénio líquido e possui quatro propulsores laterais de combustível sólido que consomem polibutadieno.

O H-2B possui dois motores de propulsão líquida (LE-7A) no primeiro estágio, ao contrário do H-2A que somente está equipado com um desses motores. Os quatro propulsores laterais estão acoplados ao primeiro estágio, enquanto que a versão standard do H-2A só possui dois destes propulsores. Adicionalmente, o corpo central do H-2B foi alargado até aos 5,2 metros enquanto que o diâmetro do H-2A é de 4,0 metros. Da mesma forma, o comprimento do primeiro estágio foi aumentado em 1 metros em relação ao H-2A. Em resultado destas alterações, o H-2B consome 1,7 vezes mais propolente do que o H-2A.

Juntando vários motores, cuja performance é fixa, tem a vantagem de encurtar o período e reduzir os custos do seu desenvolvimento.

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O H-2B tem um comprimento de 57,0 metros e uma massa de 530.000 kg (sem incluir a carga a colocar em órbita). É capaz de colocar 8.000 kg numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona ou 16.500 kg numa missão standard do HTV.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5762

– Lançamento orbital Japão: 117 (2,03%)

– Lançamento orbital desde Tanegashima: 77 (1,34%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

25 Set (2156:07) – Ariane-5ECA (VA243) – CSG Kourou, ELA3 – Horizons-3e; Intelsat-38 (Azerspace-2)

29 Set (0200:00) – KZ-1A Kuaizhou-1A (Y8) – Jiuquan – CentiSpace-1-S1

06 Out (0800:00) – L-1011 “Stargazer”/Pegasus-XL – Cabo Canaveral AFS – ICON

07 Out (????:??) – GSLV Mk-III (D2) – Satish Dawan SHAR, SLP – GSat-29

07 Out (0222:00) – Falcon-9 (B1048) – Vandenberg AFB, SLC-4E – SAOCOM-1A

 

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