RocketLab realiza missão “There and Back Again”

A RocketLab realizou a missão “There and Back Again” no dia 2 de Maio de 2022 com o lançamento do foguetão Electron/Curie (F26) a ter lugar às 2249:52UTC a partir do Complexo de Lançamento LC-1A do Centro de Lançamentos de Onenui (Máhia), Nova Zelândia.

O lançamenrto seguiu-se a vários adiamentos devido às más condições meteorológicas que impediram a recuperação do primeiro estágio do foguetão lançador.

Esta foi também uma missão de recuperação do primeiro estágio na qual, e pela primeira vez, se conseguiu realizar esta manobra utilizando um helicóptero em pleno voo quando o primeiro estágio regressava do espaço suspenso por um pára-quedas. Após uma captura bem sucedida do primeiro estágio, o piloto do helicóptero notou diferentes cargas sobre o veículo em relação ao que era esperado, acabando por libertar o estágio para que este pudesse executar uma amaragem suave e assim permitindo a sua recolha.

Tal como em missões anteriores, o primeiro estágio realizou uma série de manobras complexas projectadas para poder resistir ao calor extremo da reentrada bem como às forças aí originadas. O Electron estava equipado com um escudo térmico para ajudar a proteger os nove motores Rutherford e um pára-quedas para abrandar a velocidade de descida para poder ser capturado por um helicóptero Sikorsky S-92 adaptado.

A carga da missão “There and Back Again”

A missão “There And Back Again” transportou 24 satélites para uma órbita sincronizada com o Sol para uma variedade de clientes incluindo a Alba Orbital, Astrix Astronautics, Aurora Propulsion Technologies, E-Space, Spaceflight Inc., e Unseenlabs. Os satélites a bordo desta missão foram o AuroraSat-1, Unicorn-2, TRSI-2 e TRSI-3, MyRadar-1, E-space 1, E-space 2, E-space 3, BRO-6, Copia e 24 satélites SpaceBEE.

Os satélites que faziam parte do conjunto da Alba Orbital nesta missão foram o Unicorn-2, o TRSI-2 e TRSI-3, e o MyRadar-1.

Unicorn-2

O satélite Unicorn-2 é um 3p PocketQube desenvolvidos pela Alba Orbital UG. O Unicorn-2 irá transportar uma carga de observação óptica nocturna projectada para monitorizar a poluição luminosa em todo o globo. As imagens de satélite obtidas à noite, conhecidas como dados ‘Luzes da Noite’, fornecem informações sobre as actividades humanas. Estes dados permitem um grande número de aplicações tais como o rastreio da urbanização e dinâmica socioeconómica, avaliação de conflitos armados e desastres, investigação de pescas, determinação das emissões de efeito de estufa e utilização de energia, e análise da poluição luminosa e os seus efeitos da saúde.

TRSI-2 e TRSI-3

O TRSI-2 e o TRSI-3 são picossatelites desenvolvidos e operados pela My Radar. Estes satélites contêm duas experiências: uma experiência em cascata que irá mostrar uma imagem no diagrama de cascata, fazendo saltar a frequência na banda de transmissão, tentando assim a correlação de algoritmos neste sinal para determinar a capacidade de ser detectado em condições de fraco sinal; a segunda experiência irá analisar as capacidades de recepção do sinal RF na órbita terrestre baixa com um novo detector de recepção e uma pequena antena. Foi desenhado para testar se pequenos receptores em satélites que não necessitam antenas são viáveis. O satélite na configuração PocketQube (1P) tem uma massa de 0,2 kg e está equipado com células solares que fornecem energia que é armazenada em baterias internas.

MyRadar-1

O MyRadar-1 é um picossatélite desenvolvido pela ACME AtronOmatic (MyRadar) usando o factor de forma 1P PocketQube como um protótipo para a sua constelação HORIS. Juntamente com os satélites TRSI-2 e TRSI-3, são projectados para testar e validar hardware para a constelação Hyperspectral Orbital Remote Imaging Spectrometer (HORIS). O satélite tem uma massa de 0,2 kg.

Copia

O satélite Copia, da Astrix Astronautics, é um CubeSat-1U que irá testar um sistema que melhora os limites de energia tipicamente verificados em pequenos satélites. Em órbita, o satélite irá testar painéis solares 1U capazes de capturar até 200W para demonstrar o alto desempenho do desenho do satélite.

AuroraSat-1

Desenvolvido pela Aurora Propulsion Technologies, o AuroraSat-1 é um CubeSat-1.5 que irá demonstrar as tecnologias de remoção de lixo espacial para pequenos satélites, incluindo dispositivos de propulsão e travões de plasma, que permitem a utilização sustentável do espaço. O satélite irá validar o propelente e controlo de mobilidade baseado em água dos seus Resistojets (ARM-A Aurora Resistojet Module) que podem auxiliar os CubeSat com capacidade de controlo e sistemas de controlo de atitude baseados em propulsão. O AuroraSat-1 irá também testar os seus travões de plasma amovíveis (APB Aurora Plasma Brake) que combinam um micro-cabo com partículas carregadas no espaço, ou plasma ionosférico, para gerar quantidades suficientes de arrastamento para remover de órbita o satélite de forma segura no final da sua vida útil.

Satélites E-Space

A carga da E-Space a bordo da missão “There And Back Again” é composta por três satélites de demonstração para validar os sistemas e tecnologia para o seu sistema de satélites sustentável. Os satélites têm pequenas secções de choque para diminuir o risco de colisão com os milhões de objectos espaciais que não são detectáveis e irão automaticamente remover-se da órbita terrestre caso ocorra a falha de algum dos seus sistemas. Eventualmente, os satélites irão capturar e remover de órbita pequenos detritos para srderem na reentrada, estabelecendo um novo standard na gestão do ambiente espacial.

BRO-6

Os satélites BRO (Breizh Reconnaissance Orbiter) foram desenvolvidos pela UnseenLabs (carga) e pela GOMSpace (modelo) e são baseados no modelo CubeSat-6U. Os satélites têm uma massa de 6 kg.

Os satélites serão utilizados para a monitorização espectral e serviços de inteligência electromagnética para vigilância marítima e tráfego aéreo.

O primeiro satélite da série, BRO-1, foi colocado em órbita a 19 de Agosto de 2019 por um foguetão Electron, seguindo-se os satélites BRO-2 e BRO-3 lançados a 20 de Novembro de 2020, também por um foguetão Electron, o BRO-4, a 17 de Agosto de 2021, lançado por um foguetão Vega, e o BRO-5 lançado a 13 de Janeiro de 2022 por um foguetão Falcon-9 na missão Transporter-3. O BRO-7 foi lançado a 1 de Abril de 2022 por um foguetão Falcon-9 na missão Transporter-4 da SpaceX.

Os satélites SpaceBEE

Anteriormente conhecidos por BEE (Basic Electronic Elements), os pequenos satélites são construídos sob a forma CubeSat-0.25 e servem para demonstrar comunicações bidirecionais de dados por satélite para a Swarm Technologies Inc.. A constelação final será composta por 150 satélites, sendo fabricados um total de 170 unidades.

Estes satélites usam banda VHF para comunicar entre si. Será também implantada uma base terrestre para operar estes satélites. Estima-se que esta missão começará a ser operada logo após o lançamento. Esta missão durará entre 6 meses a 2 anos.

Nesta missão foram colocados em órbita 24 satélites SpaceBEE denominados SpaceBEE-140 a SpaceBEE-163.

Lançamento

Com o encerramentoi das vias de acesso aolocal 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 29s e a sua separação ocorre três segundos mais tarde. A ignição do motor Rutherford do segundo estágio ocorre a T+2m 36s. A separação da carenagem de protecção ocorre a T+3m 6s. O primeiro estágio atinge o seu apogeu a T+4m 36s, iniciando o regresso à Terra. A T+7m 26s ocorre a troca de baterias eléctricas que dão o impulso eléctrico necessário a ignição do motor Rutherford Vacuum.

A T+7m 29s dá-se a abertura do pára-quedas de arrasto, seguindo-se a abertura do pára-quedas principal a T+8m 12s. O segundo estágio atinge a órbita terrestre a T+10m 15s. A separação entre o segundo estágio e o estágio Curie ocorre e T+10m 23s. A captura do primeiro estágio ocorre a T+18m 21s.

Após uma fase não propulsionada de cerca de 40 minutos, o estágio Curie entra em ignição a T+57m 43s. O final da queima do estágio Curie ocorre a T+59m 11s e a separação dos satélites ocorre a T+1h om os.

O perfil do processo de captura do primeiro estágio do foguetão Electron

A cerca de uma hora antes do lançamento, o helicóptero de recolha do primeiro estágio irá colocar-se em posição na zona de captura a cerca de 278 km da costa da Nova Zelândia, aguardando o lançamento (1).

A cerca de dois minutos e meio após o lançamento, ocorre a separação entre os dois estágios do foguetão Electron seguindo um perfil de missão nominal. O segundo estágio irá continuar em direcção à órbita terrestre, enquanto que o primeiro estágio irá iniciar a sua descida após atingir o seu apogeu, atingindo velocidades de cerca de 8.300 km/h. O estágio irá atingir temperaturas da ordem dos 2.400 ºC durante a descida (2).

Após a abertura do pára-quedas de arrasto a uma altitude de 13 km (a cerca de sete minutos e meio após o lançamento), o pára-quedas principal será extraído a cerca de 6 km de altitude para reduzir de forma dramática a velocidade do primeiro estágio para 10 m/s, a cerca de 8 minutos e 12 segundos após o lançamento (3).

À medida que o estágio entra na zona de captura, o helicóptero de recolha irá tentar aproximar-se com o estágio e capturar o cabo do pára-quedas usando um gancho (4). Uma vez capturado o primeiro estágio e colocado em segurança, o helicóptero irá transportá-lo de volta para terra onde a RocketLab irá realizar uma análise profunda e determinar a sua capacidade de ser utilizado numa próxima missão (5).

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 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 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, 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 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
2020-098 F17 The Owl’s Night Begins 15/Dez/20 10:09:27 StriX-α
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)

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: 6213

– Lançamento orbital EUA: 1798 (28,94%)

– Lançamento orbital desde Onenui (Máhia): 26 (0,42% – 1,45%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6214 – 05 Mai (0241:??) – Taiyuan, LC9 – CZ-2D – ??

6215 – 06 Mai (0946:??) – CE Kennedy, LC-39A – Falcon 9-152 (1058.12) – Starlink G4-17 (x53) F44 [v1.5 L16]

6216 – 09 Mai (1700:??) – Wenchang, LC201 – Chang Zheng-7 (Y5) – Tianzhou-4

6217 – 10 Mai (1850:??) – Vandenberg SFS, SLC-4E/OCISLY – Falcon 9-153 – Starlink G4-13 (x50) F45 [v1.5 L17]

6218 – 17 Mai (0010:??) – Cabo Canaveral SFS, SLC-40 – Falcon 9-154 – Starlink G4-15 (x53) F46 [v1.5 L14]

6219 – 19 Mai (2254:36) – Cabo Canaveral SFS, SLC-41 – Atlas-V/N22 (AV-082) – CST-100 Starliner (Boe-OFT 2)

6220 – 19 Mai (????:??) – Naro, LC-2 – Nuri – NEXTSat-2, ??

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Bibliografia:

  • Krebs, Gunter D. “MyRadar 1”. Gunter’s Space Page. Consultado a 27 de Abril de 2022 em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/myradar-1.htm
  • Aurorasat-1, Aurora Propulsion Technologies. Consultado a 27 de Abril de 2022 em https://aurorapt.fi/aurorasat-1/


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