SpaceX lança satélite de comunicações JCSat-18 / Kacific-1

A SpaceX levou a cabo o lançamento do satélite de comunicações JCSat-18 / Kacific-1.

O lançamento teve lugar às 0010 UTC do dia 17 de Dezembro de 2019 a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral AFS, Todas as fases do lançamento decorreram sem problemas e o satélite foi colocado na órbita de transferência geoestacionária prevista.

Nesta missão a SpaceX utilizou o primeiro estagio Falcon 9 v1.2 Block V (B1056.3) – usado também para orbitar as missões CRS-17 e CRS-18 – que foi recuperado às 0018:38UTC na plataforma Of Course I Still Love You (OCISLY) no Oceano Atlântico, situada a 658 km a Este do Cabo Canaveral.

A SpaceX possui duas plataformas flutuantes baptizadas de Just Read the Instructions (JRTI) e Of Course I Still Love You, que são os nomes de embarcações das histórias do autor Iain M. Banks.

De salientar que nesta missão foi tentada a recuperação das duas metades das carenagens de protecção de carga pelas embarcações “Ms. Tree” e “Ms. Chief,” que possuem redes para esse efeito, cerca de 45 minutos após o lançamento. No entanto, as duas metades da carenagem amararam suavemente no oceano, podendo vir a ser reutilizadas posteriormente.

Já as próprias carenagens possuem um pára-quedas para que a velocidade seja drasticamente reduzida fazendo com que a sua recuperação seja feita de forma mais fácil e suave.

A Boeing construiu o JCSat-18/Kacific 1 equipando-o com duas cargas únicas.

A JCSAT-18 foi construído para a SKY Perfect JSAT, uma das maiores empresas fornecedoras de serviços de TV japonesas, possuindo múltiplos canais e que opera uma vasta rede comercial de comunicações via satélite na Ásia. Este satélite irá fornecer uma cobertura na banda Ku e melhorar os serviços de rede móvel e banda larga para os clientes da corporação SKY Perfect JSAT na região Ásia-Pacifico incluindo a longínqua parte oriental da Rússia. O satélite possui uma tecnologia que permite uma melhor eficiência no subsistema de energia e também possui uma tecnologia de tratamento de comandos e dados para uma melhor segurança do satélite. A Boeing construiu 13 satélites, incluindo dois satélites de alto rendimento para a SKY Perfect JSAT Corporation e os seus antecessores desde 1980.

A Kacific-1 opera no espectro de frequência da banda Ka. Os seus 56 feixes direccionáveis de alto rendimento irão abranger regiões seleccionadas no Sudeste Asiático e Ilhas do Pacifico. Inserido numa posição orbital geoestacionária acima da Ásia-Pacifico, o Kacific-1 irá transmitir para portais de ultima geração, projectados e construídos pela Kratos. Irá fornecer conectividade a populações, que tenham pouco ou nenhum serviço, com banda larga acessível de alta velocidade especialmente a serviços de saúde, escolas, serviços governamentais, comercio e ajuda em desastres (humanos ou naturais). Os serviços deste satélite irão estimular o crescimento económico e oferecer um melhor acesso à Internet.

Lançamento

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 inicia-se a T-35m no primeiro estagio,seguindo-se o início do abastecimento do oxigénio líquido (LOX) ao mesmo tempo e no segundo estagio 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.

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 13s. O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+2m 32s, dando-se três segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio. O segundo estágio entra em ignição a T+2m 42s. A ejecção da carenagem de protecção ocorre a T+3m 35s. O primeiro estagio reentra pelos T+6m 14s e aterra na OCISLY pelos T+08m 38s sendo recuperado com sucesso.

O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+8m 11s. Após o final da primeira queima, o segundo estagio entra numa fase não propulsionada de cerca de 18 min. Seguido desta fase a segunda queima decorre entre T+27m21s e T+28m 09s. A separação do satélite JCSat-18 / Kacific-1 dá-se pelos T+33m 10s.

O foguetão Falcon-9

Baptizado em nome da nave Millenium Falcon da saga cinematográfica “Guerra das Estrelas”, o foguetãfalcon9o Falcon-9 v1.1 era 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 um total de três 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.

SES-9Falcon 6

SES-9Falcon 7

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

Hora (UTC) Carga Recuperação
2019-009 069 B1048.3 CCAFS

SLC-40

01:45 Nusantara Satu OCISLY
2019-011 070 B1051.1 KSC

LC-39A

07:45:03 Crew Dragon (SpX-DM1) OCISLY
2019-025 071 B1056.1 CCAFS

SLC-40

06:48:58 Dragon SpX-17 (CRS-17) OCISLY
2019-029 072 B1049.3 CCAFS

SLC-40

02:30 Starlink v0
2019-033 073 B1051.2 VAFB

SLC-4E

14:17 RadarSat VAFB

LZ-4

2019-044 074 B1056.2 CCAFS

SLC-40

22:01:56.492 Dragon SpX-18 (CRS-18) CCAFS

LZ-1

2019-050 075 B1047.3 CCAFS

SLC-40

23:23:00.538 Amos-17
2019-074 076 B1048.4 CCAFS

SLC-40

14:56:00.499 Starlink v1.0 F1 OCISLY
2019-083 077 B1059.1 CCAFS

SLC-40

17:29:24.521 Dragon SpX-19 (CRS-19) OCISLY
2019-091 078 B1056.3 CCAFS

SLC-40

00:10 Kacific-1 / JCSat-18 OCISLY

A sequência de lançamento para o Falcon-9 é um processo de precisão ditada pela janela de lançamento de cerca de uma hora tendo em conta a posição orbital a ser ocupada pelo satélite. Se a janela de lançamento de uma hora é perdida, a missão é então adiada para o dia seguinte.

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: Salomé T. Fagundes / Rui C. Barbosa

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5901

– Lançamento orbital EUA: 1677 (28,42%)

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS: 765 (12,96% – 45,62%)

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

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

5902 – 18 Dez (0854:20) – 372RN21A Soyuz-ST-A/Fregat-M (VS23/R15000-008/133-12) – CSG Kourou (Sinnamary), ELS – CSG-1, CHEOPS, ANGELS, EyeSat, OPS-SAT

5903 – 20 Dez (0321:XX) – CZ-4B Chang Zheng-4B (Y44) – Taiyuan, LC9 – CBERS-4 (Ziyuan-1 04A), ETRSS-1, FloripaSat, MN50-01, MN10-03, MN10-04

5904 – 20 Dez (1136:00) – Atlas-V/N22 (AV-080) – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – Starliner-F1 (Boe-OFT)

5905 – 24 Dez (1200:00) – 8K82KM Proton-M/DM-03(1.1) (93566/3L) – Baikonur, LC200 PU-39 – Elektro-L nº 3

5906 – 26 Dez (2312:XX) – 14A05 Rokot/Briz-KM – GIK-1 Plesetsk, LC133/3 – Gonets-M №24, Gonets-M №25, Gonets-M №26, Blits-M

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