Segundo voo do Nuri declarado um sucesso

O Instituto de Investigação Aeroespacial da Coreia realizou com sucesso o segundo lançamento do foguetão Nuri, colocando em órbita várias cargas.

O lançamento teve lugar às 0700UTC do dia 21 de Junho de 2022 e foi levado a cabo a partir do Complexo de Lançamento LC-2 do Centro Espacial de Naro, em Goheung – Jeolla do Sul. Todas as fases do lançamento decorreram como previsto, com os satélites a serem colocados numa órbita circular com uma altitude média de 700 km. Entre 23 e 29 de Junho dar-se-á a separação dos pequenos CubeSat.

A bordo do segundo Nuri seguia um simulador de carga NTP-2 e o PVSAT contendo quatro pequenos CubeSat.

A carga do Nuri

Sendo ainda uma missão de teste, a utilização de cargas reais neste tipo de missões representa sempre um risco para as instituições que aproveitam para as colocar em órbita. Porém, e ao contrário do que aconteceu no primeiro lançamento do Nuri a 21 de Outubro de 2021, todas as fases do lançamento decorreram como previsto e as cargas foram colocadas nas respectivas órbitas, representando assim um passo importante para o futuro da exploração espacial daquele país asiático.

A bordo do Nuri (F2) seguiam o simulador de carga NTP-2 (Nuri Test Payload 2) e o PVSAT contendo os CubeSat: STEP Cube Lab-II, SNUGLITE-II, MIMAN (Cubesatyonsei) e RANDEV (ASTRIS-2).

O NTP-2 é uma carga de avaliação do desempenho do lançador desenvolvida para os primeiros voos do Nuri. Tendo uma massa de cerca de 1.500 kg, a carga é separada do veículo após o final da queima do terceiro estágio.

O PVSAT (Performance Verification Satellite) é uma carga de avaliação de performance do lançador desenvolvida para a segunda missão do Nuri.

O PVSAT transporta cinco dispositivos de lançamento de CubeSat, transportando quatro pequenos satélites desenvolvidos por universidades Sul-coreanas tendo como objectivo verificar o desempenho da tecnologia espacial desenvolvida na Coreia do Sul. O quinto dispositivo albergava um modelo de CubeSat.

A massa do PVSAT era de 180 kg (incluindo os quatro CubeSat ou 162,5 kg sem os CubeSat) tendo um tamanho de 0,9 metros. O PVSAT estava equipado com uma bateria de aquecimento desenvolvida na Coreia do Sul, um giroscópio de controlo de momento e uma antena de banda-S para verificar se a carga operava segundo as suas especificações no ambiente espacial.

O STEP Cube Lab 2 (Space Technology Experimental Projecet CubeSat Laboratory) é um CubeSat-6U com uma massa de 9,6 kg desenvolvido pela Universidade de Chosun, Gwangju – Coreia do Sul. O pequeno satélite deverá levar a cabo uma missão educacional tendo como objectivo a obtenção de imagens da superfície terrestre com um sistema de observação de multibanda.

O satélite MIMAN (Monochrome Imaging for Monitoring Aerosol by Nanosatellite) é um CubeSat-3U com uma massa de 3,7 kg desenvolvido pela Universidade de Yonsei para a monitorização de partículas finas de poeira na península coreana.

As partículas finas de poeira, um tipo de aerossol, são um dos factores das alterações climáticas e foram designadas como um carcinogénico de grupo 1 pela Organização Mundial de Saúde. Assim, a pesquisa na criação de fluxo destas partículas tem sido activamente levada a cabo em todo o mundo. Para se realizar um estudo da distribuição espaçotemporal das partículas finas de poeira, é necessária uma observação sobre uma grande área utilizando satélites, tais como o satélite GEO-KOMPSAT 2B (GK-2B) colocado em órbita em 2020. Quando se observam as partículas finas de poeira a partir da órbita geoestacionária, apesar de se obter uma resolução temporal elevada, apenas uma área específica pode ser observada, tendo ainda a desvantagem de se obter uma resolução espacial baixa se comparados com os dados obtidos a partir de órbitas mais baixas. Assim, estabelecendo-se um sistema de observação de partículas finas de poeira a partir de uma órbita baixa, pode-se obter uma alta resolução espacial, sendo possível a obtenção de dados de todo o globo. Adicionalmente, os dados com alta resolução espacial podem ser utilizados para «remover» as nuvens de dados com baixa resolução espacial relativa.

O CubeSat-3U MIMAN (Cubesatyonsei) tem as dimensões de 10 x 10 x 34 cm, e está equipado com uma câmara óptica para CubeSat e antenas para comunicações, transmitindo imagens com uma resolução de 200 metros ou menos numa área de 400 km x 400 km a cada dois dias. A imagem enviada para o solo é fornecida às equipas de investigação após ser feita a correcção apropriada para que possa ser utilizada como dados de investigação.

O RANDEV (Repeater Arrangement & Disaster Early View) é um CubeSat-3U desenvolvido pelo Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (Korea Advanced Institute of Science and Technology – KAIST) que irá levar a cabo uma missão de observação da Terra para recolher imagens de potenciais perigos provenientes de vulcões, orlas marítimas e nuvens. O satélite tem uma massa de 3,2 kg.

O satélite transporta uma câmara hiper-espectral, um receptor de banda-S e um transmissor de banda-X. As antenas são utilizadas para o armazenamento e transmissão de mensagens e Internet.

O conceito de operações (CONOPS) do RANDEV é organizado utilizando uma aproximação «de cima para baixo», e o topo do conceito CONOPS é definido para ‘Operação’ que é composto por ‘Modos’. Um Modo consiste de ‘Comportamentos’, que por suas vez são compostos por ‘Acções’. As Acções são a parte inferior das missões do RANDEV, e são definidas  por linguagem SysML Activity Diagram. As Acções são nomes de funções do software dos subsistemas do RANDEV. O consume de tempo das funções do software é estimado utilizando o diagrama de actividade, e para realizar três missões, foi proposta uma metodologia de tempo utilizando um algoritmo de tempo fraccionado na sua investigação.

O pequeno SNUGLITE-II é um CubeSat-2U projectado e desenvolvido pela Universidade Nacional de Seoul, Coreia do Sul, que será utilizado para demonstração tecnológica e comunicação de rádio amador. A sua missão terá uma duração de três meses.

Os operadores de rádio amador poderão utilizar o pequeno satélite para comunicações e treino, testando comunicações de rádio na banda VHF/UHF e banda-S, incluindo faróis utilizando a banda UHF.

O satélite, com uma massa de 3,8 kg, será utilizado para sessões de demonstração tecnológica de um sistema de recepção de duplo sinal de geoposicionamento desenvolvido na Universidade Nacional de Seoul, e será utilizado para a demonstração GPS-RO para instrumentação atmosférica utilizando um receptor GPS de dupla frequência.

O foguetão Nuri

Também designado Korea Satellite Launch Vehicle 2 (KSLV-2), o foguetão Nuri é um veículo totalmente desenvolvido pela Coreia do Sul, diferenciando assim do foguetão Naro cujo primeiro estágio era baseado num estágio URM-1 de fabrico russo. O Nuri é um lançador a três estágios consumindo Jet-A/LOX e com um comprimento de 47,2 metros.

O primeiro estágio está equipado com quatro motores KRE-075, cada um produzindo 735 kN de força e 298 segundos de impulso específico no vácuo. O motor KRE-075 utiliza um ciclo gerador de gás para accionar a sua turbo bomba, com os quatro motores a gerar em conjunto 2.942 kN de potência numa queima de cerca de 127 segundos. O primeiro estágio tem um diâmetro de 3,5 metros e um comprimento de 21,6 metros.

O segundo estágio está equipado com um único motor KRE-075 que, apesar de ser semelhante aos motores utilizados no primeiro estágio, é optimizado para desempenho em vácuo. Assim, este motor gera uma potência de 788 kN com um impulso específico de 315,4 segundo, tendo uma queima de cerca de 148 segundos. O segundo estágio tem um diâmetro de 2,6 metros e um comprimento de 13,6 metros.

O terceiro estágio está equipado com um único motor KRE-007 que produz 68,7 kN de força com um impulso específico de 325 segundos. O seu tempo de queima é de 500 segundos. O segundo estágio tem um diâmetro de 2,6 metros e um comprimento de 3,5metros.

 

Preparativos para o lançamento e perfil de voo

Integrado o lançador e após as inspecções finais realizadas no interior do edifício de integração e montagem, o primeiro Nuri foi transportado para a plataforma de lançamento LC-2 do Centro Espacial de Naro, a 15 de Junho. Sendo transportado na posição horizontal, o foguetão foi posteriormente colocado na vertical sobre o fosso das chamas, iniciando-se os preparativos para o lançamento com a ligação das condutas umbilicais que permitiam os testes dos sistemas eléctricos, de comunicações, dos sistemas hidráulicos e dos motores.

Com o lançamento inicialmente previsto para ocorrer a 16 de Junho, este seria adiado devido a um problema técnico com um sensor de oxigébio líquido no primeiro estágio do lançador. O veículo seria transportado de volta para o edifício de integração e montagem onde seriam realizdas as reparações necessárias.

A 17 de Junho era estabelecida uma nova data de lançamento para o dia 21 de Junho e o lançador era de novo transportado para a plataforma de lançamento no dia 20 de Junho.

 

A T-7h iniciavam-se os preparativos finais com as inspecções do equipamento de lançamento e a T-2h iniciava-se o abastecimento do lançador, terminando a T-1h 20m. A estrutura de serviço que permitia o acesso aos diferentes pontos do lançador era colocada na posição de lançamento a T-1h.

A revisão final dos preparativos e do estado do lançador e do complexo de lançamento ocorria a T-30m, com a contagem decrescente final a ser iniciada a T-10m.

A T=0s dava-se a ignição dos quatro motores do primeiro estágio, com o lançador a deixar a plataforma de lançamento. Após uma breve ascensão vertical, o veículo orientava-se no seu azimute de voo de 170.º. A T+55s o foguetão Nuri atingia Mach 1.

 

A T+2m 7s dá-se o final da queima do primeiro estágio, separando-se do segundo estágio que entra em ignição pouco depois. A T+3m 48s dá-se a separação das duas metades da carenagem de protecção. O final da queima do segundo estágio ocorre a T+4m 22s, separando-se do terceiro estágio.

Após a separação do segundo estágio, ocorre a ignição do terceiro estágio, alterando-se também o azimute de voo para 191.º. A ignição do terceiro estágio ocorrer a T+13m 18s, no final da qual o conjunto encontra-se numa órbita sincronizada com o Sol a uma altitude de 700 km e com uma inclinação de 98,2.º. A separação do simulador ocorreria três minutos mais tarde.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6233

– Lançamento orbital Coreia do Sul: 5 (0,08%)

– Lançamento orbital Naro: 5 (0,08 – 100,00%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6234 – 22 Jun (2103:07) – CSG Kourou, ELA3 – Ariane 5ECA+ (VA257) – MEASAT-3d, CMS-02 (GSAT-24)

6235 – 23 Jun (0220:??) – Xichang, LC3 – Chang Zheng-2D – ??

6236 – 25 Jun (0903:??) – Onenui (Màhia), LC-1A – Electron/Photon (F27 ‘CAPSTONE’) – CAPSTONE, Lunar Photon

6237 – 25 Jun (1600:??) – Jiuquan, LC43/94 – Chang Zheng-4C – Chuangxin-15, Kongjian Xinjishu Shiyan 1 (SATech-1)

6238 – 26 Jun (0043:??) – CE Kennedy, LC-39A – Falcon 9-161 (B1058.13) – Starlink G4-21

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Bibliografia:

  • Krebs, Gunter D. “Nuri Test Payload 1, 2”. Gunter’s Space Page. Consultado a 21 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/nuri-test-payload.htm
  • Krebs, Gunter D. “PVSAT”. Gunter’s Space Page. Consultado a 21 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/pvsat.htm
  • Krebs, Gunter D. “STEP Cube Lab 2”. Gunter’s Space Page. Consultado a 21 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/step-cube-lab-2.htm
  • STEP Cube Lab-II. Consultado a 21 de Junho de 2022, em https://www.nanosats.eu/sat/step-2
  • Krebs, Gunter D. “MIMAN (Cubesatyonsei)”. Gunter’s Space Page. Consultado a 21 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/miman.htm
  • Krebs, Gunter D. “RANDEV (ASTRIS 2)”. Gunter’s Space Page. Consultado a 21 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/randev.htm
  • Krebs, Gunter D. “SNUGLITE 2”. Gunter’s Space Page. Consultado a 21 de Junho de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/snuglite-2.htm


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