RocketLab lança CAPSTONE da NASA para a Lua

A RocketLab realizou com sucesso o lançamento da missão CAPSTONE para a órbita lunar.

Após vários atrasos, o lançamento teve lugar às 0955:52UTC do dia 28 de Junho de 2022 e foi realizado pelo foguetão Electron/Photon (F27 ‘CAPSTONE’) a partir da Plataforma de Lançamento B do Complexo de Lançamento LC-1 de Máhia (Onenui), Nova Zelândia.

A missão CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) será o primeiro veículo a operar numa órbita de halo quase rectilínea em torno da Lua. Nesta órbita peculiar, o satélite irá rodar junto com a Lua em torno da Terra e irá sobrevoar a superfície lunar entre os 1.600 km e os 70.000 km.

Em Setembro de 2019 a NASA atribuiu à empresa Advanced Space of Boulder, Colorado, um contrato de $13.7 milhões de dólares para o desenvolvimento e operação de uma missão de um CubeSat para a mesma órbita retrógrada que será utilizada para a Gateway – uma estação orbital lunar que será utilizada pelos astronautas antes de descerem para a superfície lunar num sistema de alunagem como parte do programa Artemis da NASA. A atribuição do contrato à Advanced Space of Boulder, ocorreu através da Fase III do denominado Small Business Innovation Research (SBIR), em seguimento de atribuições anteriores no âmbito do SBIR que permitiram o desenvolvimento dos sistemas de navegação e posicionamento do CAPSTONE.

A equipa de desenvolvimento da missão CAPSTONE inclui a Advanced Space and Tyvak Nano-Satellite Systems, Inc. – Irvine, Califórnia, sendo o projecto gerido pelo programa Small Spacecraft Technology (SST) da NASA incluído no Space Technology Mission Directorate. Baseado no Centro de Investigação Ames da NASA no Silicon Valley, Califórnia, a SST expande a capacidade dos Estados Unidos para executar missões singulares através de um rápido desenvolvimento e demonstração de capacidades para pequenos veículos espaciais aplicáveis à exploração, ciência e sector espacial comercial. O Advanced Exploration Systems (AES) incluído no Human Exploration and Operations Mission Directorate da NASA, financiou o lançamento e irá apoiar as operações da missão. O AES realiza actividades focadas em desenhos avançados, desenvolvimento e demonstração das capacidades de exploração para reduzir os riscos, reduzir os custos de ciclos de vida e validar conceitos operacionais para futuras missões espaciais tripuladas.

O CubeSat-12U CAPSTONE, com uma massa de 27 kg, tem como objectivo demonstrar a forma de entrada em órbita e a operação a partir dali, bem como testar a suas capacidades de navegação. Esta informação irá ajudar a reduzir a incerteza logística para a Gateway, à medida que a NASA e os seus parceiros trabalham para garantir que os astronautas têm um acesso seguro à superfície lunar. Irá também proporcionar uma plataforma para a ciência e demonstrações tecnológicas.

O satélite tem as dimensões de um micro-ondas, tendo a bordo um sistema de comunicações capaz de determinar a distância entre o CAPSTONE e a sonda Lunar Reconnaissance Orbiter, e a rapidez como esta distância se altera. A informação inter-veículos será utilizada para demonstrar o software para navegação autónoma, permitindo que as futuras missões determinem a sua localização sem ter de confiar em exclusivo no seguimento a partir da Terra.

Nesta missão a RocketLab procede também à demonstração do seu modelo Photon-IP, um modelo de satélite baseado no seu estágio superior do foguetão Electron.

Assim, o ‘Lunar Photon’ actua como um estágio superior para o CAPSTONE e como um satélite independente que transporta alguns instrumentos. O veículo deverá obter algumas imagens da superfície lunar após a separação do CAPSTONE.

Lançamento

Com o encerramento das vias de acesso ao local de lançamento a ocorrer a T-6h, o foguetão Electron era colocado na sua posição vertical a T-4h 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.

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 lançador 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 41s e a sua separação ocorre cinco segundos mais tarde. A ignição do motor Rutherford do segundo estágio ocorre a T+2m 51s e a separação da carenagem de protecção ocorre a T+3m 18s. O primeiro estágio atinge o seu apogeu a T+4m 45s. A T+6m 36s ocorre a troca de baterias eléctricas que dão o impulso eléctrico necessário a ignição do motor Rutherford Vacuum.

O segundo estágio atinge a órbita terrestre a T+9m 0s. A separação entre o segundo estágio e o estágio Photon ocorre e T+9m 5s, com a ignição do motor HyperCurie a ocorrer a cerca de T+10m 0s. A segunda ignição do estágio Photon ocorre cerca de T+50m 0s.

Nos dias após o lançamento, o motor HyperCurie realiza uma série de manobras para elevar o apogeu, com uma última queima a ocorrer no sexto dia para colocar a missão numa injecção translunar.

O foguetão Electron

O Electron é um lançador a três estágios com um comprimento de 18 metros e um diâmetro de 1,2 metros. Tem uma massa de 13.000 kg no lançamento e é capaz de colocar em órbita terrestre baixa uma carga de 225 kg, sendo a sua carga nominal de 200 kg (a 500 km de altitude). Devido ao seu desenho e fabrico (fibra de carbono compósito e estrutura monocoque), 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 propelente 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 311 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, sendo especificamente projectado para o foguetão Electron utilizando um ciclo de propulsão inteiramente novo. Uma característica única deste motor são as turbinas eléctricas de alto desempenho que reduzem a sua massa, substituindo assim 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 alto desempenho 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 um excelente desempenho em condições de vácuo. Consegue desenvolver 22 kN de força e um impulso específico de 343 s.

A sua carenagem tem um comprimento de 2,5 metros com um sistema de separação pneumático e por molas.

Lançamento Missão Veículo Lançador Data de Lançamento Hora

(UTC)

Carga
2021-004 F18 Another One Leaves The Crust 20/Jan/21 07:26  GMS-T
2021-023 F19 They Go Up So Fast 22/Mar/21 22:30 BlackSky-7 (BlackSky Global 9)

Centauri-3

Myriota-7

RAAF-M2 A

RAAF-M2 B

Gunsmoke-J (Jacob’s Ladder)

Veery Hatchling (Veery RL1 v0.1)

Pathstone

2021-F02 F20 Running Out of Toes 15/Mai/21 11:11 BlackSky-8 (BlackSky Global 10)

BlackSky-9 (BlackSky Global 11)

2021-068 F21 It’s A Little Chile Up Here 29/Jul/21 06:00 STP-27RM: Monolith
2021-106 F22 Love At First Insight 18/Nov/21 01:38:13 BlackSky-10 (BlackSky Global 12)

BlackSky-11 (BlackSky Global 13)

2021-120 F23 A Data With Destiny 09/Dez/21 00:02 BlackSky-14 (BlackSky Global 16)

BlackSky-15 (BlackSky Global 17)

2022-020 F24 The Owl’s Night Continues 28/Fev/22 20:37 StriX-β
2022-034 F25 Without Mission A Beat 02/Abr/22 12:41 BlackSky-16 (BlackSky Global 18)

BlackSky-17 (BlackSky Global 19)

2022-044 F26 There and Back Again 02/Mai/22 22:49:52 AuroraSat-1

Unicorn-2

TRSI-2

TRSI-3

MyRadar-1

E-Space 1

E-Space 2

E-Space 3

BRO-6

Copia

SpaceBEE (vários)

2022-070 F27 CAPSTONE 28/Jun/22 09:55:52 CAPSTONE

‘Lunar Photon’

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.

Equipado com duas plataformas de lançamento, 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: 6238

– Lançamento orbital EUA: 1810 (29,02%)

– Lançamento orbital Máhia: 27 (o,43 – 1,49%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6239 – 29 Jun (2104:??) – Cabo Canaveral SFS, SLC-40 – Falcon 9-161 (B1073.2) – SES-22

6240 – 30 Jun (0500:??) – Mojave ASP, RW12/30 – Boeing 747 “Cosmic Girl” / LauncherOne (“Straight Up”) – STP-28A cubesat (x4) ELaNa 39, CTIM-FD, GPX-2, ??

6241 – 30 Jun (1230:??) – Satish Dawan SHAR, SLP – PSLV-CA (PSLV-C53) – DS-EO, NeuSAR, SCOOB-I, POEM

6242 – 30 Jun (2200:??) – Cabo Canaveral SLS, SLC-41 – Atlas-V/541 (AV-094) – USSF-12: WFOV (Wide Field of View Testbed missile-warning satellite), USSF-12 Ring (NG ESPA Star bus)

6243 – 07 Jul (2230:??) – Cabo Canaveral SFS, SLC-40 – Falcon 9-161 (B1058.13) – Starlink G4-21 (x53)

 

 

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  • Krebs, Gunter D. “CAPSTONE”. Gunter’s Space Page. Consultado a 29 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/capstone.htm
  • Krebs, Gunter D. “Lunar Photon”. Gunter’s Space Page. Consultado a 29 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/lunar-photon.htm


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