Rocket Lab lança R3D2 para a DARPA

Texto de Salomé T. Fagundes / Rui C. Barbosa

O lançamento da primeira missão da Rocket Lab em 2019 teve lugar às 2327UTC do dia 28 de Março e foi levado a cabo desde o Complexo de Lançamento LC-1 do Centro de Lançamentos de Máhia, Nova Zelândia, pelo foguetão Electron/Curie (F5). O lançamento estava inicialmente previsto para ter lugar às 2230UTC (na abertura de uma janela de lançamento com uma duração de quatro horas), mas acabou por ser adiado devido a um aviso COLA (COLision Avoidance). Estes avisos são decretados quando a carga a colocar em órbita poderá colidir com um objecto já em órbita.


A bordo encontrava-se um satélite de 150 kg designado R3D2 (Radio frequency Risk Reduction Deployment Demonstration). O R3D2 foi colocado numa orbita circular a uma altitude de 452 km e uma inclinação orbital de 39,5.º.

A DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) é uma organização governamental americana e um ícone de inovação. Esta agência criou varias tecnologias avançadas que tiveram um vasto impacto a nivel social e económico, incluindo sistemas de GPS portáteis, novos tipos de processadores para computadores, programas de reconhecimento de voz, computadores interactivos e pessoais, e, a mais famosa, a ARPANET e a sua sucessora, a internet. As pesquisas actuais da DARPA também terão impactos dramáticos no futuro, incluindo veículos autónomos, robots e exoesqueletos, e informática cognitiva – computadores que simulam o processamento do cerebro.

A missão R3D2 é a quarta missão orbital da Rocket Lab e o primeiro lançamento em 2019. A missão tem como objectivo qualificar um novo tipo de antena reflectora de membrana. A antena, feita de membrana Kapton com tecido fino, é armazenada no lançamento e, em seguida, será implantada no seu tamanho total de 2,25 metros de diâmetro quando atingir a órbita terrestre. Ao compactar uma antena larga num satélite pequeno, a nave pode oferecer uma capacidade significativa, não sendo assim necesario aos donos de satélites construí-los em tamanho considerável, que poderá apenas ser lançados como carga partilhada em grandes foguetões com preços significativos e extensos atrasos.

Lançamento

O foguetão Electron era colocado na sua posição vertical a T-4h 00m e iniciava-se o processo de abastecimento de querosene. O pessoal de apoio na plataforma de lançamento deixava a área a T-2h 30m e o abastecimento de oxigénio líquido (LOX) iniciava-se a T-2h 00m.

As autoridades de aviação locais eram informadas sobre o lançamento a T-30m para assim poderem avisar os aviadores naquele espaço aéreo. Os preparativos finais para o lançamento iniciam-se a T-18m. A sequência automática de lançamento inicia-se a T-2m, com o computador de bordo do Electron a tomar conta das operações. A ignição dos motores do lançadores inicia-se a T-2s.

O foguetão abandona a plataforma de lançamento a T=0s, com uma ascensão lenta nas fases iniciais e ganhando velocidade à medida que ganha altitude. O final da queima do primeiro estágio termina a T+2m 34s e a sua separação ocorre três segundos mais tarde. A ignição do motor do segundo estágio ocorre a T+2m 41s. A separação da carenagem de protecção ocorre a T+3m 6s.

O segundo estágio atinge a órbita terrestre a T+8m 50s, terminando a sua ignição a T+8m 53s. A separação entre o segundo estágio e o estágio Curie ocorre e T+8m 57s, com a sua ignição a ter lugar a T+49m 52s. O final da queima do estágio Curie ocorre a T+51m 45s. A T+53m 13s o satélite R3D2 é separado do último estágio.

O foguetão Electron

O Electron é um lançador a dois estágios com um comprimento de 17 metros e um diâmetro de 1,2 metros. É capaz de colocar em órbita terrestre baixa uma carga de 225 kg, sendo a sua carga nominal de 150 kg (a 500 km de altitude). Devido ao seu desenho e fabrico, o Electron é elaborado com altos níveis de automatização.

O lançador tira partido de materiais compósitos na sua fuselagem, tendo uma estrutura forte e super leve. Da mesma forma, os tanques de propolente são fabricados em materiais compósitos.

O primeiro estágio está equipado com nove motores Rutherford e tem uma capacidade de 162 kN, com um impulso específico de 303 s. O motor Rutherford consome querosene e oxigénio líquido, utilizando componentes impressos em 3D.

O motor Rutherford é um motor topo de gama que se alimenta de querosene e oxigénio líquido, e que foi especificamente projectado para o foguetão Electron utilizando um ciclo de propulsão inteiramente novo. Uma característica única deste motor são as turbinas eléctricas de alta performance que reduzem a sua massa e que substituem hardware por software. O motor Rutherford é o primeiro motor do seu tipo que utiliza impressão 3D nos seus componentes principais. Estas características são únicas no mundo para um motor de propelentes líquidos de alta performance alimentados por turbobombas eléctricas. O seu desenho orientado para a produção permitem que o Electron seja construído e os satélites lançados com uma frequência sem precedentes.

O segundo estágio do lançador é propulsionado por um motor derivado do motor Rutherford melhorado para uma excelente performance em condições de vácuo. É capaz de desenvolver 22 kN de força e um impulso específico de 333 s.

O Complexo de Lançamento LC-1 localizado na Península de Máhia entre Napier e Gisborne, na costa Este de Ilha do Norte da Nova Zelândia. Este é o primeiro complexo orbital na Nova Zelândia e o primeiro complexo a nível mundial operado de forma privada. A localização remota do LC-1, e de forma particular o seu baixo volume de tráfego marítimo e aéreo, é um factor chave que permite um acesso sem precedentes ao espaço. A posição geográfica deste local permite que seja possível a uma grande gama de azimutes de lançamento – os satélites lançados desde Máhia podem ser colocados em órbitas com uma grande variedade de inclinações para assim proporcionar serviços em muitas áreas em torno do globo.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5824

– Lançamento orbital EUA: 1657 (28,45%)

– Lançamento orbital desde Máhia: 5 (0,09% – 0,30%)

Os quadro seguinte mostra os lançamentos previstos e realizados em 2019 por polígono de lançamento.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

5825 – 30 Mar (1630:04) – CZ-3B Chang Zheng-3B/G2 – Xichang, LC2 – TL-2 Tianlian-2-01

5826 – 01 Abr (0357:00) – PSLV-QL (PSLV-C45) – Satish Dawan SHAR, FLP – EMISat, Flock-4a (1) a Flock-4a (20), Lemur-2 (x4), BlueWalker-1, M6P, Aistechsat-3 (Danu Pathfinder), Astrocast-2

5827 – 04 Abr (1101:00) – 14A14-1A Soyuz-2.1a – Baikonur, LC31 PU-6 – Progress MS-11 (ISS-72P)

5828 – 04 Abr (1631:00) – 372RN21B Soyuz-ST-B/Fregat-MT (VS22) – O3b FM17, O3b FM18, O3b FM19, O3b FM20

5829 – 07 Abr (2236:00) – Falcon Heavy-02 (B1052.1, B1053.1, B1055.1) – CE Kennedy, LC-39A – Arabsat-6A

 

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