Northrop Grumman lança Kalpana Chawla para a ISS

A Northrop Grumman Innovation Systems levou a cabo com sucesso o lançamento de uma nova missão logística para a estação espacial internacional.

O lançamento do veículo Cygnus CRS-14 (NG 14, S. S. Kalpana Chawla) teve lugar às 0116:18,3UTC do dia 3 de Outubro de 2020 e foi levado a cabo pelo foguetão Antares-230+ (2TRS2S1.13) a partir do Complexo de Lançamento LP-0A do MARS Wallops Island.

 

 

O veículo de carga foi capturado pelo Canadarm2 no dia 5 de Outubro, sendo posteriormente acoplado no porto nadir do módulo Unity, sendo o sistema de manipulação remota da ISS.

A bordo do Cygnu NG-14 encontravam-se mantimentos e equipamentos para apoiar dezenas de experiências e investigações científicas a bordo da estação espacial internacional. A sua missão terá uma duração de três meses acoplada ao módulo Unity da ISS e após se separar da estação irá levar a cabo uma missão secundária.

 

No total o Cygnus NG-13 transporta 3.551 kg de carga, sendo 850 kg de mantimentos, 1.217 kg de investigações cientificas, 151 kg de equipamentos para actividades extraveículares, 1.230 kg de equipamentos para a ISS e 71 kg de recursos informáticos.

A bordo seguiram também os pequenos satélites Bobcat-1, NEUTRON-1 e SPOC.

Lançamento do Cygnus NG-14

Com a contagem decrescente a atingir T=0s, dava-se a ignição dos dois motores RD-181 do primeiro estágio do foguetão Antares-230+. O veículo deixa a plataforma de lançamento a T+3,6s. O primeiro estágio irá desempenhar a sua função durante 3 minutos e 29 segundos, com o final da queima a ter lugar a uma altitude de 104 km. Seis segundos após o final da queima do primeiro estágio ocorre a separação entre este e o segundo estágio.

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As duas metades da carenagem de protecção separam-se 35 segundos após a separação dos dois estágios. Cinco segundos mais tarde dá-se a separação da secção interestágio que fazia a ligação entre o primeiro e o segundo estágio. A ignição do segundo estágio ocorre sete segundos mais tarde.

O tempo de duração da queima do segundo estágio será de 2 minutos e 43 segundos (T+7m 5s). A separação do Cygnus NG-14 “SS Kalpana Chawla” tem lugar a T+8m 49s.

O veículo de carga Cygnus

A Orbital SC (agora Orbital ATK) desenvolveu o veículo espacial de manobra avançada Cygnus ao abrigo do contrato COTS com a NASA. Adicionalmente ao programa de desenvolvimento e de demonstração COTS, a Orbital ATK irá utilizar o Cygnus para realizar missões logísticas de cygnusoa5-3abastecimento da ISS ao abrigo do contrato CRS. O contrato com a NASA previa que a partir de 2013 a Orbital ATK realize oito missões para transportar cerca de 20.000 kg de carga para a ISS.

O sistema Cygnus é um sistema de baixo risco que incorpora elementos de tecnologias já existentes provenientes da Orbital e dos seus companheiros no programa. A Cygnus consiste num módulo de serviço comum e um módulo de carga pressurizado. A Cygnus irá transportar mantimentos para a tripulação, peças sobressalentes e experiências científicas para a ISS. O módulo de serviço incorpora sistemas aviónicos da linha de produção dos satélites LEOStar e GEOStar da OSC juntamente com sistemas de propulsão e sistemas de fornecimento de energia dos satélites de comunicações GEOStar. O módulo de carga pressurizado tem por base o Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) desenvolvido pela Thales Alenia Space para a NASA.

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Um mecanismo Common Berthing Mechanism (CBM) localizado na extremidade do módulo de carga pressurizado permite que o veículo Cygnus seja acoplado com a estação espacial internacional.

O Cygnus utiliza um motor Delta-V da IHI Aerospace para as suas manobras orbitais. O motor é derivado do sistema de propulsão BT-4 frequentemente utilizado em satélites de comunicações. O Delta-V queima hidrazina como propelente e pode operar tanto como um motor de monopropelente como um motor de bipropelente utilizando MON-3 como oxidante. Pequenos propulsores de controlo facilitam as manobras e o controlo de atitude do veículo

No lançamento, o veículo Cygnus tem uma massa de 4.163 kg e transporta 800 kg de propelente. A energia é fornecida ao módulo de serviço a partir de duas asas solares fixas capazes de gerar 3,5kW. O seu sistema de propulsão consome N2H4 / MON-3 ou somente N2H4. A secção pressurizada pode transportar 2.400 kg de carga, tendo um volume pressurizado de 27 m3.

O foguetão Antares-230+

cygnusoa5-002459O foguetão Antares-230+ representa uma evolução em relação à sua versão anterior, sendo a principal diferença a introdução dos motores Energomash RD-181 no primeiro estágio e a sua capacidade de funcionamento em máxima potência na fase Max-Q.

O Antares-230+ tem um comprimento de 42,5 metros, diâmetro de 3,9 metros e uma massa no lançamento entre os 290.000 kg e os 310.000 kg.

O primeiro estágio consome oxigénio líquido e querosene com os seus dois motores RD-181 cada um com um sistema vectorial de propulsão independente. Os tanques do primeiro estágio foram produzidos pela Yushmash, sendo projectados e verificados pela KB Yuzhnoye (sendo desenvolvidos a partir de produtos semelhantes fabricados para os foguetões 11K77 Zenit). A NGIS é responsável pelo desenvolvimento do sistema e sua integração.

O segundo estágio está equipado com um motor Castor 30XL de propulsão sólida desenvolvido pela Orbital ATK (actual NGIS).

O motor RD-181 é baseado no motor RD-191 e foi adaptado para ser integrado no foguetão Antares. Enquanto que o motor RD-193 foi desenhado como um substituto para o motor NK-33, em 17 de Dezembro de 2014, a então Orbital Sciences anunciava que iria utilizar o RD-181 na segunda versão do Antares, tendo assinado um contrato directo com a Energomash para o fornecimento de 60 motores RD-181.

A 19 de Fevereiro de 2015, a Orbital ATK anunciava que o novo Antares-230 iria ter o seu voo inaugural em Março de 2016. A 29 de Maio de 2015, a Orbital referia que os novos motores haviam sido submetidos a sete ignições de certificação e que todos os testes haviam decorrido como previsto, afirmando também que os dois primeiros modelos de voo estavam a ser submetidos aos testes finais e que seriam entregues em princípios de Julho.

 

Lançamento Veículo Data

Hora (UTC)

Carga Versão
2014-039 70102401-2TRS2S1.4 13/Jul/14

16:52:16

Cygnus Orb-2

“SS Janice Voss”

120
2014-F03 70103404-2TRS2S1.5 28/Out/14

22:22:40

Cygnus Orb-3

“SS Deke Slayton”

130
2016-062 70105301-2TRS2S1.7 17/Out/16

23:45:40

Cygnus OA-5

“SS Alan Poindexter”

230
2017-071 70105401-2TRS2S1.8 12/Nov/17

12:19:54,6

Cygnus OA-8

“S.S. Gene Cernan”

230
2018-046 70104303-2TRS2S1.6 21/Mai/18

08:44:09,7

Cygnus OA-9

“J.R. Thompson”

230
2018-092 70107301-2TRS2S1.9 17/Nov/18

09:01:31,9

Cygnus NG-10E

“SS John Young”

230
2019-022 70107302-2TRS2S1.10 17/Abr/19

20:46:11

Cygnus NG-11

“SS Roger Chaffee”

230
2019-071 70108301-2TRS2S1.11 02/Nov/19

13:59:47

Cygnus NG-12

“SS Alan Bean”

230+
2020-006 70108401-2TRS2S1.12 15/Fev/20

20:21:04,9

Cygnus NG-13 (CRS-13)

“SS Robert H. Lawrence”

230+
2020-069 ??-2TRS2S1.13 03/Out/20

01:16:18,3

Cygnus NG-14 (CRS-14)

“SS Kalpana Chawla”

230+

 

Como explicar a designação do Antares-230? O número ‘230’ na designação desta versão do Antares mostra-nos os diferentes componentes de propulsão deste lançador. O algarismo ‘2’ representa o motor RD-181 (o algarismo ‘1’, como por exemplo no Antares-130, representa o motor AJ-26-62 derivado do motor NK-33). Por outro lado, o algarismo ‘3’ representa o motor Castro-30XL de propulsão sólida (nesta posição, o algarismo ‘1’ representa o motor Castor-30A, enquanto que o algarismo ‘2’ representa o motor Castor-30B). Finalmente, o algarismo ‘0’ representa a ausência de um terceiro estágio (nesta posição, o algarismo ‘1’ representa um terceiro estágio de bipropelente, enquanto que o algarismo ‘2’ representa um terceiro estágio derivado do motor Star-48).



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