SpaceX lança satélite de retransmissão de rádio

A SpaceX levou a cabo com sucesso o lançamento do satélite SXM-7. O lançamento teve lugar às 1730UTC do dia 13 de Dezembro de 2020 a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral Space Force Station, Florida.

Todas as fases do lançamento decorreram sem problemas, e o satélite foi colocado em órbita pelas 1801UTC.

Nesta missão a SpaceX utilizou o primeiro estágio Falcon 9 v1.2 Block V (B1051.7), usado também nas missões DM-1, RADARSAT e missões Starlink (3, 6, 9 e 13) e que foi recuperado às 1738UTC na plataforma flutuante Just Read the Instructions no Oceano Atlântico, situada a 644 km a Noroeste do Cabo Canaveral.

Uma das metades da carenagem de protecção de carga voou na missão ANASIS II. Foi tentada a recuperação de ambas as metades das carenagens, sendo que uma a tentativa foi feita através do ar caindo numa rede preparada para o efeito pela embarcação GO Ms Tree e a outra foi retirada da água através da embarcação GO Searcher.

De notar que 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.

O teste estático para esta missão foi realizado a 7 de Dezembro.

O Sirius SXM-7

O SiriusXM SXM-7 é baseado na plataforma SSL-1300 o satélite e tem uma massa de cerca de 7.000 kg.

Foi construído pela Space Systems/Loral (actual Maxar Technologies), sendo um satélite de retransmissão de alta potência que será utilizado para serviços de áudio digital da SiriusXM. Irá operar em banda-S e irá gerar mais de 20 kW de potência, possuindo uma grande antena reflectora que irá permitir a retransmissão para rádios sem a necessidade da utilização de grandes antenas de recepção no solo.

O tempo de vida útil em órbita é de 15 anos.

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 estágio 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 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 separação das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 37s. O primeiro estágio reentra pelos T+6m 17s e aterra no Just Read The Instructions pelos T+8m 29s sendo recuperado com sucesso.

O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+8m 14s. Segue-se uma fase não propulsionada de cerca de 23 minutos. A segunda queima do segundo estágio ocorre pelos T+26m 3s terminando a T+26m 47s. O satélite SXM-7 é colocado em orbita a T+31m 39s.

Texto: 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
2020-062 093 B1060.2 KSC LC-39A 03/Set/20 12:46:14,489 Starlink v1.0 (x60) L11 OCISLY (Oc. Atlântico)
2020-070 094 B1058.3 KSC LC-39A 17/Set/20 11:29:34,541 Starlink v1.0 (x60) L12 JRTI (Oc. Atlântico)
2020-073 095 B1051.6 KSC LC-39A 18/Out/20 12:25:57,439 Starlink v1.0 (x60) L13 OCISLY (Oc. Atlântico)
2020-074 096 B1060.3 CCAFS SLC-40 24/Out/20 15:31:34 Starlink v1.0 (x60) L14 JRTI (Oc. Atlântico)
2020-078 097 B1062.1 CCAFS SLC-40 05/Nov/20 23:24 USA-309 (GPS-III SV04)  
2020-084 098 B1061.1 KSC LC-39A 16/Nov/20 00:27:17 “Resilience” Crew-1 JRTI (Oc. Atlântico)
2020-086 099 B1063.1 VAFB, SLC-4E 21/Nov/20 17:17:08 Sentinel-6A  Vandenberg LZ-4
2020-088 100 B1049.7 CCAFS SLC-40 25/Nov/20 02:13:12 Starlink v1.0 (x60) L15 OCISLY (Oc. Atlântico) 
2020-093 101 B1058.4 KSC LC-39A 06/Dez/20 16:17:08 Dragon SpX-21 OCISLY (Oc. Atlântico)
2020-096 102 B1051.7 CCSFS SLC-40 13/Dez/20 16:22 SiriusXM SXM-7 JRTI (Oc. Atlântico)

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: Rui C. Barbosa

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6012

– Lançamento orbital EUA: 1718 (28,58%)

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS: 786 (13,07% – 45,75%)

O quadro seguinte mostra os lançamentos previstos e realizados em 2020 por polígono de lançamento.

 

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6013 – 14 Dez (0550:??) – Angara-A5/Briz-M (71752/88802 (88534)) – GIK-1 Plesetsk, LC35/1 – IPM-2

6014 – 14 Dez (1900:??) – Rocket 3.2 – Kodiak PSC, LPB – Demo-2

6015 – 12 Dez (0900:??) – Electron/Curie (F17 “The Owl’s Night Begins”) – Onenui (Máhia), LC-1A – StriX-α

6016 – 17 Dez (1011:??) – PSLV-XL (PSLV-C50) – Satish Dawan SHAR, SLP – CMS-01 (GSAT-12R)

6017 – 17 Dez (????:??) – Falcon 9-103 (B1059.5) – CE Kennedy, LC-39A – NROL-108



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