SpaceX lança missão partilhada para a Starlink e BlackSky Global

A SpaceX levou a cabo o lançamento de mais 48 satélites da constelação Starlink na versão 1.5. O lançamento teve lugar às 2312UTC do dia 2 de Dezembro de 2021 a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, Florida. Nesta missão também foram dois satélites BlackSky para a BlackSkyGlobal.

Nesta missão a SpaceX utilizou o primeiro estágio Falcon 9-128 (B1060.9), sendo recuperado às 2320UTC na plataforma flutuante A Shortfall of Gravitas no Oceano Atlântico.

Para esta missão o teste estático foi realizado a 1 de Dezembro, pelas 2332UTC.

Os satélites Starlink v1.5 incluem um sistema de comunicações ‘laser’ inter-satélites melhorados e que são necessários para alargar a cobertura nas latitudes mais elevadas e nas áreas oceânicas. Estes satélites contam agora com uma comunicação inter satélite por ‘laser’ que os guia e orienta nas suas posições e permite a distância entre eles e outros satélites nas imediações evitando assim uma possível colisão.

Os satélites Starlink

SpaceX projectou a Starlink para conectar utilizadores de Internet com baixa latência, oferecer serviços de distribuição de elevada largura de banda fornecendo uma cobertura continua em todo o mundo usando uma rede de milhares de satélites na órbita baixa da terra especialmente em lugares onde a conectividade é baixa ou inexistente como, por exemplo, em lugares rurais. Os Starlink também darão cobertura em locais onde os serviços existentes são instáveis ou de elevado custo.

Com um desenho de painel plano contendo múltiplas antenas de alto rendimento e um único painel solar, cada satélite Starlink pesa cerca de 260 kg, permitindo à SpaceX uma produção em massa e tirar todo o proveito da capacidade de lançamento do Falcon-9. Para ajustar a posição em órbita, manter a altitude pretendida e posterior remoção orbital, os satélites Starlink possuem propulsores do tipo Hall alimentados a krípton. Sendo injectados a uma altitude de 290 km usarão este mesmo sistema para elevar as suas orbitas assim que sejam concluídas as verificações.(Antes de elevar a órbita, os engenheiros da SpaceX irão realizar uma revisão de dados para garantir que todos os satélites Starlink estão a operar como pretendido).

Desenhados e construídos usando a mesma tecnologia que as Dragon, cada satélite está equipado com Startracker que permite apontar os satélites com precisão. Nesta iteração a SpaceX incrementou a capacidade de espectro para o utilizador final através de melhorias permitindo uma maximização na utilização das bandas Ka e Ku. Os satélites são também capazes de detectar lixo espacial em órbita e evitar a colisão de modo autónomo.

Os satélites Starlink estão na linha da frente na mitigação de detritos em órbita, atingindo ou excedendo todas as leis padronizadas da indústria aeroespacial. No fim do ciclo de vida, os satélites irão usar a própria propulsão que têm a bordo para procederem à remoção orbital no decurso de uns poucos meses. No improvável evento da propulsão falhar, estes satélites irão queimar na atmosfera terrestre no período compreendido entre 1 a 5 anos, tempo significativamente inferior que as centenas ou milhares de anos necessários para grandes altitudes. De notar que todos os componentes estão projectados para uma total desintegração.

A Starlink irá oferecer um serviço de Internet em zonas dos Estados Unidos da América e no Canadá ao fim de seis lançamentos, rapidamente expandindo para uma cobertura global nas zonas populacionais após vinte e quatro lançamentos.

Estando ainda na fase inicial de injecção orbital os painéis solares encontram-se numa posição de baixo atrito e o conjunto dos próprios Starlinks estando ainda muito próximos uns dos outros faz com sejam muito visíveis a olho nu a partir do solo aquando da sua passagem. Quando os satélites atingem a altitude operacional de 550 km as suas orientações mudam e os satélites começam a ficar significativamente menos visíveis a partir do solo.

Durante todas as operações de voo, a SpaceX irá partilhar dados de monitorização de alta fidelidade com outras operadoras de satélites através do 18.º esquadrão do controlo espacial da Força Aérea Americana. Adicionalmente a SpaceX irá disponibilizar aos grupos de astronomia com informação de previsão do tipo TLE’s (two-line elements) antes de qualquer lançamento para que os astrónomos possam coordenar as observações com a passagem dos satélites

Lançamento Veículo 1.º estágio Local Lançamento Data Hora (UTC) Carga
2021-024 112 B1060.6 CCSFS, SLC-40 24/Mar/21 08:28:24 Starlink v1.0-L22 (60)
2021-027 113 B1058.7 CCSFS, SLC-40 07/Abr/21 16:34:18 Starlink v1.0-L23 (60)
2021-036 115 B1060.7 CCSFS, SLC-40 29/Abr/21 03:44:30 Starlink v1.0-L24 (60)
2021-038 116 B1049.9 KSC, LC-39A 04/Mai/21 19:01 Starlink v1.0-L25 (60)
2021-040 117 B1051.10 CCSFS, SLC-40 09/Mai/21 06:42:45 Starlink v1.0-L27 (60)
2021-041 118 B1058.8 KSC, LC-39A 15/Mai/21 22:56 Starlink v1.0-L26 (52)
2021-044 119 B1063.2 CCSFS, SLC-40 26/Mai/21 18:59 Starlink v1.0-L28 (60)
2021-082 125 B1049.10 VSFB, SLC-4E 13/Set/21 03:55:50 Starlink 2-1 (51) (v1.5 L1)
2021-104 128 B1058.9 CCSFS, SLC-40 13/Nov/21 12:19:30 Starlink 4-1 (53) (v1.5 L2)
2021-115 130 B1060.9 CCSFS, SLC-40 2/Dez/21 23:12 Starlink 4-3 (48) (v1.5 L3)

Texto: Rui C. Barbosa / Salomé T. Fagundes

Tabela: Rui C. Barbosa

Os satélites da BlackSky Global

fazendo parte da missão partilhada SXRS-2, a bordo estavam os satélites BlackSky-12 e BlackSky-13.

A constelação de satélites BlackSky é um conjunto de microsatelites da BlackSky para observação terrestre, com uma resolução de 1 metro.

Estes satélites possuem um sistema de imagens SpaceView-24 construído pela Exelis da Harris Corp com uma abertura de 24 cm. Conseguem imagens do solo com uma resolução de 0,9 a 1,1 a uma altitude orbital de 500 km. São munidos de uma propulsão a bordo para 3 anos. Os satélites são construídos pela Spaceflight Services e são baseados no modelo SCOUT.

Os satélites operacionais Block 2 são caracterizados pelas suas melhorias em relação aos pioneiros Block 1. Têm painéis solares maiores e podem produzir imagens em quatro bandas e em modo pancromático. Cada um pode produzir 1000 imagens por dia, quer em modo de fotografia, quer em modo de vídeo.

Texto: Rui C. Barbosa

Lançamento

Com o teste estáctico bem sucedido, é tomada a decisão de se proceder com o lançamento. Assim, o foguetão Falcon-9 é activado a T-10h 00m. Tanto o lançador como a sua carga são submetidos a uma série de verificações testes antes do início do abastecimento do querosene RP-1. O Director de Voo consulta os controladores a T-38m, determinando assim se tudo está pronto para o lançamento. O processo de abastecimento de querosene inicia-se a T-35m no primeiro estágio, seguindo-se o início do abastecimento do oxigénio líquido (LOX) ao mesmo tempo. O abastecimento de LOX ao segundo estágio inicia-se a T-16m.

A fase terminal da contagem decrescente inicia-se com os motores a serem condicionados termicamente para o lançamento a T-7m. A T-1m é enviado um comando para o computador de voo para iniciar as verificações pré-lançamento e o sistema de supressão sónica por água é activado na plataforma de lançamento. Por esta altura os tanques de propolente também são pressurizados A T-45s o Director de Lançamento da SpaceX verifica se todos os parâmetros estão prontos para o lançamento. Na mesma altura, é verificado que o espaço aéreo está pronto para o voo. A sequência de ignição é iniciada a T-3s. A T=0s o foguetão abandona a plataforma de lançamento (2312UTC).

Abandonando a plataforma de lançamento, o Falcon-9 inicia uma série de manobras para se colocar na trajectória de voo correcta. A fase MaxQ, de máxima pressão dinâmica, é atingida a T+1m 12s. O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+2m 33s, dando-se três segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio. O segundo estágio entra em ignição a T+2m 44s. A separação das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 15s.

O primeiro estágio executa a sua queima de reentrada entre T+6m 22s e T+6m 41s, aterrando na plataforma ASOG a T+8m 31s (a queima de aterragem inicia-se a T+8m 7s).

O final da queima do segundo estágio ocorre a T+8m 45s, iniciando uma fase de voo não propulsionada antes da separação do primeiro dos dois satélites BlackSky que ocorre a T+1h 3m 43s. O segundo satélite BlackSky separa-se a T+1h 6m 53s. A separação dos satélites Starlink tem lugar a T+1h 29m 28s.

Texto: Rui C. Barbosa / Salomé T. Fagundes

O foguetão Falcon-9

Baptizado em nome da nave Millenium Falcon da saga cinematográfica “Guerra das Estrelas”, o foguetão Falcon-9 v1.1 é um lançador a dois estágios projectado e fabricado pela SpaceX para o transporte seguro e fiável de satélites e do veículo Dragon para a órbita terrestre. Sendo o primeiro foguetão completamente desenvolvido no Século XXI, este lançador foi projectado desde o início para ter a máxima fiabilidade. A sua simples configuração de dois estágios minimiza o número de eventos de separação (staging) e com nove motores no primeiro estágio, pode completar a sua missão em segurança mesmo na possibilidade de perda de um motor.

O Falcon-9 fez história em 2012 quando colocou a cápsula Dragon na órbita correcta para uma manobra de encontro com a estação espacial internacional, fazendo da SpaceX a primeira companhia comercial a visitar a ISS. Desde então, a SpaceX realizou múltiplas missões para a ISS transportando e recolhendo carga para a NASA. O Falcon-9, bem como a cápsula Dragon, foram desenhados na base do desenvolvimento de um sistema de transporte de astronautas para o espaço e num acordo com a NASA, a SpaceX está activamente a trabalhar para atingir esse objectivo.

O foguetão Falcon-9 Upgrade, ou Falcon-9 FT, (a seguir designado simplesmente como ‘Falcon-9’) representa a mais recente evolução deste lançador. De forma geral o Falcon-9 tem 68,4 metros de comprimento, 3,7 metros de diâmetro e uma massa de 541.300 kg. O veículo é capaz de colocar uma carga de 13.150 kg numa órbita terrestre baixa ou 4.850 kg numa órbita de transferência geossíncrona.

O primeiro estágio do Falcon-9 está equipado com nove motores Merlin (Merlin-1D) e tanque de liga de alumínio e lítio que contêm oxigénio líquido e querosene RP-1. Após a ignição, um sistema de segurança fixa o veículo na plataforma de lançamento e garante que todos os motores são verificados como estando na força máxima antes de libertar o foguetão para o seu voo. Então, com uma força superior a cinco aviões Boeing 747 em potência máxima, os motores Merlin lançam o foguetão para o espaço. Ao contrário dos aviões, a força de um foguetão vai aumentando com a altitude – o Falcon-9 gera 6.806 kN ao nível do mar mas atinge 7.426 kN no vácuo espacial. Os motores do primeiro estágio vão sendo aumentados em potência perto do final da queima do estágio para assim limitar a aceleração do veículo à medida que a massa do lançador vai diminuindo com a queima do combustível. O tempo total de queima do primeiro estágio é de 162 segundos.

Com os seus nove motores agrupados juntos na configuração ‘octaweb’, o Falcon-9 pode aguentar a falha de até dois motores durante o lançamento e mesmo assim conseguir atingir a órbita terrestre com sucesso. O Falcon-9 é o único lançador na sua classe com esta característica chave.

O motor Merlin foi desenvolvido internamente pela SpaceX mas vai encontrar as suas raízes aos motores das missões Apollo, nomeadamente o sistema de injecção baseado no motor do módulo lunar. O propolente é alimentado através de uma única conduta, com uma turbo-bomba de dupla pá que opera num ciclo de gerador a gás. A turbo-bomba também fornece o querosene a alta pressão para os actuadores hidráulicos, que depois recicla para a entrada a baixa pressão. Isto elimina a necessidade de um sistema hidráulico separado e significa que não é possível ocorrer uma falha no controlo de vector de força por falta de fluido hidráulico. Uma terceira utilização da turbo-bomba é o fornecimento de controlo de rotação ao actuar no escape da turbina de exaustão (no segundo estágio). Combinando-se estas características num só dispositivo aumenta-se assim de forma significativa o nível de fiabilidade do sistema.

O motor é capaz de desenvolver uma força de 654 kN ao nível do mar, 716 kN no vácuo, com um impulso específico de 282 segundos (nível do mar) e 311 segundos (vácuo).

A secção interestágio é uma estrutura compósita que liga o primeiro e o segundo estágio e alberga os sistemas de libertação e separação. O Falcon-9 utiliza um sistema de separação totalmente pneumático para uma separação de baixo impacto e altamente fiável que pode ser testado no solo, ao contrário dos sistemas pirotécnicos utilizados na maior parte dos lançadores.

O segundo estágio é propulsionado por um único motor Merlin de vácuo e coloca a carga a transportar na órbita desejada. O motor do segundo estágio entra em ignição poucos segundos após a separação entre o segundo e o primeiro estágio, e pode ser reiniciado várias vezes para colocar múltiplas cargas em diferentes órbitas. Para máxima fiabilidade, o segundo estágio está equipado com sistemas de ignição redundantes. Tal como o primeiro estágio, o segundo estágio é feito a partir de uma liga de alumínio e lítio.

O motor Merlin de vácuo (Merlin-1D de vácuo) desenvolve uma força de 934 kN e o seu tempo de queima é de 397 segundos.

A carenagem compósita é utilizada para proteger a carga durante a passagem do Falcon-9 pelas camadas mais densas da atmosfera. Quando a missão do Falcon-9 é o lançamento do veículo de carga Dragon, a carenagem não é utilizada pois a cápsula possui o seu próprio sistema de protecção.

A carenagem tem 13,1 metros de comprimento e 5,2 metros de diâmetro. Fabricada em fibra de carbono, separa-se em duas metades utilizando um sistema de separação de actuadores pneumáticos semelhantes aos que são utilizados para a separação entre o primeiro e o segundo estágio.

Lançamento Veículo 1.º estágio Local Lançamento Data Hora (UTC) Carga Recuperação
2021-049 121 B1061.3 CCSFS, SLC-40 06/Jun/21 04:26 Sirius SXM-8 JRTI (Oc. Atlântico)
2021-054 122 B1062.2 CCSFS, SLC-40 17/Jun/21 16:09:35 GPS-III SV05 JRTI (Oc. Atlântico)
2021-059 123 B1060.8 CCSFS, SLC-40 30/Jun/21 19:31:00 Transporter-2 LZ-1 (Cabo Canaveral)
2021-078 124 B1061.4 KSC, LC-39A 29/Ago/21 07:14:49 Dragon SpX-23 ASOG (Oc. Atlântico)
2021-082 125 B1049.10 VSFB, SLC-4E 13/Set/21 03:55:50 Starlink 2-1 OCISLY (Oc. Pacífico)
2021-084 126 B1062.3 KSC, LC-39A 16/Set/21 00:02:50 Inspiration4 JRTI (Oc. Atlântico) 
2021-103 127 B1067.2 KSC, LC-39A 11/Nov/21 02:03:31 Endurance Crew-3 ASOG (Oc. Atlântico)
2021-104 128 B1058.9 CCSFS, SLC-40 13/Nov/21 12:19:30 Starlink 4-1 JRTI (Oc. Atlântico)
2021-110 129 B1063.3 VSFB, SLC-4E 24/Nov/21 06:21:02

DART

LICIACube

OCISLY (Oc. Pacífico)
2021-115 130 B1060.9 CCSFS, SLC-40 02/Dez/21 23:12

Starlink 4-3

BlackSky-16

BlackSky-17

ASOG (Oc. Atlântico)

A sequência de lançamento para o Falcon-9 é um processo de precisão ditada pela janela de lançamento tendo em conta a posição orbital a ser ocupada pela carga a bordo. Se a janela de lançamento é perdida, a missão é então adiada para a próxima janela de lançamento disponível.

Cerca de quatro horas antes do lançamento, inicia-se o processo de abastecimento – primeiro oxigénio líquido seguindo-se o querosene altamente refinado (RP-1). O vapor que se observa a sair do lançador durante a contagem decrescente é na realidade oxigénio a ser libertado dos tanques, sendo esta a razão pela qual o abastecimento de oxigénio líquido se mantém até quase ao final da contagem decrescente.

Texto e tabela: Rui C. Barbosa

O estágio B1060

Para esta missão a SpaceX utilizou o foguetão Falcon-9 (B1060.9), isto é, o primeiro estágio B1060 na sua 9.ª missão.

Este primeiro estágio foi utilizado pela primeira vez a 30 de Junho de 2020 quando às 1956UTC foi lançado a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, Florida para colocar em órbita o satélite GPS-III SV03 que foi recuperado na plataforma flutuante Just Read The Instructions (JRTI) estacionada no Oceano Atlântico. A sua segunda missão foi a 3 de Setembro quando às 1246UTC foi lançado a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS para colocar em órbita 60 satélites Starlink na versão 1.0 (L11) sendo recuperado na plataforma flutuante Of Course I Still Love You (OCISLY) estacionada no Oceano Atlântico. Na terceira missão, a 24 de Outubro às 1531:34UTC este estágio foi lançado a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS para colocar em órbita 60 satélites Starlink na versão 1.0 (L14) cuja recuperação teve lugar na plataforma flutuante JRTI estacionada no Oceano Atlântico. Já a 8 de Janeiro de 2021 pelas 0215UTC este estágio foi utilizado na sua quarta missão para colocar em órbita o satélite turco Turksat-5A tendo sido recuperado na plataforma flutuante JRTI estacionada no Oceano Atlântico.

Na quinta missão, a 4 de Fevereiro este estágio foi utilizado pelas 0619UTC para colocar em órbita mais 60 satélites Starlink na versão 1.0 (L18) e foi recuperado na plataforma flutuante OCISLY estacionada no Oceano Atlantico. Na sua sexta missão no dia 24 de Março pelas 0828:24UTC este estágio foi utilizado para colocar em órbita um novo conjunto de satélites Starlink v1.0 (L24) e foi recuperado pela plataforma flutuante OCISLY estacionada no Oceano Atlântico. Na sétima missão a 29 de Abril pelas 0344UTC este estágio foi utilizado para colocar em orbita um novo conjunto de 60 satélites Starlink v1.0 e foi recuperado pela plataforma flutuante JRTI estacionada no Oceano Atlantico. Na oitava missão no dia 30 de Junho de 2021 pelas 1931:00UTC este estágio partiu do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS para por em órbita a missão Transporter 2 tendo sido recuperado com sucesso na LZ1 (Landing Zone 1) – Zona de Aterragem 1 do Cabo Canaveral.

Texto: Salomé T. Fagundes

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6144

– Lançamento orbital EUA: 1766 (28,74%)

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral SFS: 803 (13,07% – 45,47%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6145 – 04 Dez (0027:??) – CSG Kourou (Sinnamary), ELS – 372RN21B Soyuz ST-B/Fregat-MT (U15000-015/133-13 (VS26)) – Galileo-FOC FM24 ‘Shriya’, Galileo-FOC FM25 ‘Nikolina’

6146 – 05 Dez (0904:??) – Cabo Canaveral SFS, SLC-41 – Atlas-V/551 (AV-093) – STP-3: STPSat-6, LDPE-1 (ROOSTER 1)

6147 – 06 Dez (2300:??) – Jiuquan, LC43/95? – ?? – ??

6148 – 07 Dez (0040:??) – Onenui (Máhia), LC1A – Electron/Curie (F23 “A Data With Destiny”) – BlackSky-12, BlackSky-13

6149 – 08 Dez (0738:??) – Baikonur, LC31 PU-6 – 14A14-1A Soyuz-2.1a (S15000-051) – Soyuz MS-20



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