SpaceX lança satélite de comunicações Türksat-5B

A SpaceX colocou em órbita o satélite de comunicações Türksat-5B para a Türksat AS. O lançamento teve lugar às 0358:39UTC do dia 19 de Dezembro de 2021 e foi levado a cabo pelo foguetão Falcon 9-133 (B1067.3) a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, Florida.

Todas as fases do lançamento decorreram como previsto com o satélite a separar-se do segundo estágio do seu lançador às 0433:29UTC.

O primeiro estágio B1067 foi recuperado como previsto na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas localizada no Oceano Atlântico.

O satélite Türksat-5B é um satélite de comunicações geoestacionário de alta-potência construído pela Airbus Defence and Space, pela Turkish Aerospace Industries e pela Aselsan Electronic Industries para a Türksat AS.

Sendo o primeiro satélite de comunicações geoestacionário construído na Turquia, o seu projecto foi iniciado em Setembro de 2011, tendo como parceiro turco a Turkish Aerospace Industries. Em Outubro de 2017 a Airbus Defence and Space era seleccionada como principal construtora do veículo baseado na plataforma Eurostar-3000EOR. O satélite, com um tempo de vida útil de 15 anos, tem uma massa de cerca de 4.500 kg no lançamento e está equipado com uma carga de comunicações de alta potência HTS de banda Ku e Ka, excedendo os 50 Gbps. A bordo seguem também três repetidores de banda-X para comunicações militares desenvolvidos pela Aselsan Electronic Industries e serão utilizados pela Presidência Turca de Indústrias de Defesa.

O satélite terá uma cobertura sobre todo o território turco, cobrindo ainda o Médio Oriente, Golfo Pérsico, Mar Vermelho, Mar Mediterrâneo, o Norte e Este de África, Nigéria, África do Sul e países vizinhos.

A plataforma Eurostar-3000EOR – Electric Orbit Raising – fornece a estrutura mecânica, o controlo térmico e a capacidade de propulsão para o satélite. Assim, é, na verdade, uma colecção de subprodutos altamente interactivos que podem ser convenientemente considerados em conjunto como uma plataforma mecânica. A Eurostar-3000EOR também é fisicamente particionada em dois módulos separados, Módulo de Serviço e Módulo de Comunicações, definidos para facilitar dois fluxos paralelos antes da integração final num único produto de satélite.

Texto: Rui C. Barbosa

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 estágio, 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 propelente 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 12s. O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+2m 33s, dando-se quatro segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio. O segundo estágio entra em ignição a T+2m 44s. A ejecção da carenagem de protecção ocorre a T+3m 24s.

Entretanto, o primeiro realiza a queima de reentrada entre T+6m 27s e T+6m 51s, com a queima de aterragem na plataforma A Shortfall Of Gravitas a decorrer entre T+8m 19s e T+8m 42s. Esta foi a 99.ª aterragem com sucesso de um primeiro estágio de um foguetão Falcon-9.

O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+8m 6s (SECO). Após o final da primeira queima, o segundo estágio entra numa fase não propulsionada de cerca de 18 minutos, com a segunda queima a decorrer entre T+26m 43s e T+27m 44s (SECO-2). A separação do satélite Türksat-5B estava prevista para T+32m 45s, ocorrendo a T+34m 50s.

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
2021-078 124 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)
2021-121 131 B1061.5 KSC, LC-39A 09/Dez/21 06:00 IXPE JRTI (Oc. Atlântico)
2021-125 132 B1051.11 VSFB, SLC-4E 18/Dez/21 12:41:40 Starlink 4-4 OCISLY (Oc. Pacífico)
2021-126 133 B1067.3 CCSFS, SLC-40 19/Dez/21 03:58:39 Türksat-5B 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 B1067

Para esta missão a SpaceX utilizou o foguetão Falcon 9 (B1067.3), isto é, o primeiro estágio B1067 na sua 3.ª missão.

Este primeiro estágio foi utilizado pela primeira vez a 3 de Junho de 2020 quando às 0027UTC foi lançado a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy para colocar em órbita a capsula Dragon SpX-22 – C209-F1 numa missão comercial para a Estação Espacial Internacional. Na sua primeira missão o B1067 foi recuperado na plataforma flutuante Of Course I Still Love You estacionada no Oceano Atlântico. Na sua segunda missão, o B1067 foi utilizado a 11 de Novembro de 2021 quando às 0203:31UTC foi lançado a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy para colocar em órbita a missão tripulada “Crew 3” com a cápsula Crew Dragon C-210 ‘Endurance’ tendo vindo a ser recuperado na plataforma A Shortfall Of Gravitas no Oceano Atlântico.

Texto: Salomé T. Fagundes

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6156

– Lançamento orbital EUA: 1771 (28,77%)

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral SFS: 805 (13,08% – 45,45%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6157 – 21 Dez (1006:??) – CE Kennedy, LC39A – Falcon 9-134 – Dragon v2 SpX-24 (CRS-24), DAILI, PATCOOL, TARGIT, TARGIT Target, GASPACS

6158 – 22 Dez (1433:52) – Tanegashima, Yoshinubo LP1 – H-2A/204 (F45) – Inmarsat-6 F1

6159 – 22 Dez (1900:??) – Mojave ASP, RW12/30 – Boeing 747 “Cosmic Girl” / LauncherOne (“Above the Clouds”) – Ignis, ELaNa 29 (PAN A, PAN B), ADLER-1, STORK-3,SteamSat-2, STP-VP27B (x8 sat)

6160 – 23 Dez (1500:??) – GIK-1 Plesetsk, LC35/1 – 14A127 Angara-A5/DM-03 (71753/3L) – IPM-3

6161 – 24 Dez (1030:??) – Wenchang, LC201 – Chang Zheng-7A (Y3) – Gao Guidao Shiyan Weixing (HOTS High Orbit Test Satellite)



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