SpaceX lança satélite israelita

O último lançamento orbital de 2022 teve lugar às 0738UTC do dia 30 de Dezembro, com a SpaceX a colocar em órbita um satélite israelita com aplicações militares.

O lançamento do satélite EROS C3-1 foi realizado pelo foguetão Falcon 9-194 (1061.11) a partir do Complexo de Lançamento SLC-4E da Base das Forças Espaciais de Vandenberg, Califórnia.

O satélite EROS C3-1 (Earth Resources Observation Systems C3) pertence à empresa ImageSat International e é capaz de obter imagens da superfície terrestre de elevada qualidade e resolução, possuindo também uma ligação de dados de velocidade superior. O satélite é parte da constelação EROS-NG. Esta constelação é composta pelos satélites EROS C1 e EROS C2, pelos satélites EROS C3 da Israel SI, pelo satélite EROS C4 e por dois satélites EROSAR.

O satélite é baseado na plataforma OPTSAT-3000 e tem uma massa de cerca de 400 kg. Orbitando numa órbita retrógada a uma altitude de 510 km, está equipado com uma câmara com sensores CCD/TDI (Charge Coupled Device/Time Delay Integration). O satélite irá fornecer imagens pancromáticas com uma resolução de 0,30 metros, e imagens multiespectrais com uma resolução de 0,60 metros, com um varrimento de 11,5 km no nadir.

Lançamento

A cerca de dez horas do lançamento procede-se à activação eléctrica do foguetão Falcon-9. 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 início do abastecimento do lançador. O processo de abastecimento de RP-1 inicia-se a T-35m no primeiro estagio, seguindo-se o início do abastecimento do oxigénio líquido (LOX) na mesma altura. O abastecimento de LOX ao segundo estagio 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 é activado na plataforma de lançamento que é inundada por milhões de litros de água. 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 a missão, sendo também verificado que o espaço aéreo está pronto para o lançamento. 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, sendo nesta altura que o lançador atinge o ponto mais elevado de ‘stress’ mecânico na sua estrutura.

O final da queima do primeiro estágio (MECO – Main Engine Cut-Off) ocorre a T+2m 18s, dando-se quatro segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 30s.

A manobra de regresso do primeiro estágio inicia-se a T+2m 36s. Entretanto, a ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+2m 41s e a T+3m 19s termina a manobra de regresso do primeiro estágio.

A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+6m 32s e T+6m 56s, enquanto a queima de aterragem ocorre entre T+7m 47s e T+8m 19s, aterrando na zona de aterragem LZ-4 na Base das Forças Espaciais de Vandenberg.

O final da queima do segundo estágio ocorre a T+9m 45s e a separação do satélite EROS C3-1 ocorre a T+14m 46s.

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 B1061

Para esta missão a SpaceX utilizou o foguetão Falcon-9 (B1061.11), isto é, o primeiro estágio B1061 na sua 11.ª missão.

Este primeiro estágio foi utilizado pela primeira vez a 16 de Novembro 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 Crew Dragon C-207 ‘Resilience’, tendo sido este o primeiro voo tripulado operacional. Na sua primeira missão o B1061 foi recuperado na plataforma flutuante Just Read The Instructions (JRTI) estacionada no Oceano Atlântico. Na segunda missão a 23 de Abril de 2021 quando às 0649:02UTC foi lançado partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy para colocar em órbita a capsula Crew Dragon C-206 ‘Endeavour’. Nesta segunda missão o estágio B1061 foi recuperado na plataforma flutuante Of Course I Still Love You (OCISLY) estacionada no Oceano Atlântico.

Na sua terceira missão a 6 de Junho de 2021 quando às 0426UTC foi lançado a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, Florida para colocar em orbita o satélite Sirius SXM-8. Nesta missão o B1061 foi recuperado com sucesso plataforma flutuante JRTI estacionada no Oceano Atlântico. Na quarta missão a 29 de Agosto de 2021 este estágio foi lançado a partir a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy às 0714:49 UTC para colocar em órbita a C208-2 Cargo Dragon 2 com a missão logistica CRS-23 (Dragon SpX-23). Nesta missão o B1061 foi recuperado na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas (ASOG) estacionada no Oceano Atlântico.

A 5.ª missão deste estágio teve lugar a 9 de Dezembro quando pelas 0600UTC o foguetão Falcon 9-131 (B1061.5) foi lançado a partir do Complexo de Lançamento LC-39A para colocar em órbita o observatório IXPE, sendo recuperado na plataforma flutuante JRTI.

A sexta missão do B1061 ocorreu a 3 de Fevereiro de 2022 com o lançamento da missão Starlink 4-7, sendo recuperado na plataforma flutuante ASOG no Oceano Atlântico.

A 7.ª missão do B1068 teve lugar às 16:24:16,974UTC do dia 1 de Abril, sendo utilizado na missão Transporter-4 lançada desde o Complexo de Lançamento SLC-40 d0 Cabo Canaveral e sendo recuperado na plataforma flutuante JRTI.

A oitava missão do estágio B1061 decorreu a 25 de Maio quando pelas 1835:00UTC foi utilizado para lançar a missão Transporter-5 a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral e sendo recuperado na plataforma LZ-1.

No dia 19 de Junho, o estágio B1061 realizada a sua 9.ª missão, sendo lançado desde o Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral às 0427:36UTC, para colocar em órbita o satélite Globalstar-87, bem como três satélites militares. Seria recuperado na plataforma flutuante JRTI no Oceano Atlântico.

Às 2140:20UTC do dia 12 de Agosto, este estágio era utilizado pela 10.ª vez, colocando em órbita 46 satélites Starlink na missão Starlink G3-3, sendo lançado desde o Complexo de Lançamento SLC-4E da Base das Forças Espaciais de Vandenberg, Califórnia. Foi recuperado na plataforma flutuante OCISLY no Oceano Pacífico.

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.

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.

Lançamento Veículo 1.º estágio Local Lançamento Data Hora (UTC) Carga Recuperação
2022-146 184 B1067.7 CCSFS, SLC-40 03/Nov/22 05:22 Hotbird-13G JRTI (Oc. Atlântico)
2022-153 185 B1051.14 CCSFS, SLC-40 12/Nov/22 16:06 Galaxy-31 Galaxy-32
2022-157 186 B1049.11 CCSFS, SLC-40 23/Nov/22 02:57 Eutelsat-10B
2022-159 187 B1076.1 KSC, LC-39A 26/Nov/22 19:20:43 Dragon SpX-26 TJREVERB MARIO petitSat SPORT LORIS ORCASat DanteSat NUTSat SS 1 JRTI (Oc. Atlântico)
2022-168 189 B1073.5 CCSFS, SLC-40 11/Dez/22 07:38:13 Hakuto-R M1 Rashid Lunar Flashlight LZ-2
2022-173 190 B1071.6 VSFB, SLC-4E 16/Dez/22 11:46:47 SWOT LZ-4
2022-174 191 B1067.8 CCSFS, SLC-40 16/Dez/22 21:21:00 O3b mPower 1 O3b mPower 2 ASOG
2022-175 192 B1058.15 KSC, LC-39A 16/Dez/22 21:32:30 Starlink G4-37 JRTI
2022-177 193 B1062.11 CCSFS, SLC-40 28/Dez/22 09:34:00 Starlink G5-1 ASOG
2022-179 194 B1061.11 VSFB, SLC-4E 30/Dez/22 07:38 EROS C3-1 LZ-4

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6349

– Lançamento orbital EUA: 1857 (29,25%)

– Lançamento orbital Vandenberg SFB: 725 (11,42% – 39,04%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6350 – 03 Jan (1455:??) – Falcon 9-195 (B1060.15) – Cabo Canaveral SFS, SLC-40/LZ-1 – Transporter-6: Albania-1 (ÑuSat-32), Albania-2 (ÑuSat-33), BDSAT-2, Birkeland, BRO-8, CHIMERA LEO 1, ConnectaT1.2, EOS SAT-1, Flock 4Y (x36), Gama Alpha, Guardian-alpha, Huygens, ICEYE X21, ICEYE X22, ICEYE X27, ION SCV-007 GLORIOUS GRATIA [Astrocast 0401, Astrocast 0402, Astrocast 0403, Astrocast 0404], ION SCV-008 FIERCE FRANCISCUS, KSF3a, KSF3b, KSF3c, KSF3d, KuwaitSat-1, Launcher Orbiter SN1 [BroncoSat-1?, hosted payload: CesiumAstro NG1, Beyond Burials, TRL11, undisclosed], LEMUR-2 EMMACULATE, LEMUR-2 FUENTETAJA-01, LEMUR 2 FUENTETAJA-01, LEMUR 2 STEVEALBERS, LEMUR 2 MMOLO, LEMUR 2 PHILARI, Lynk Tower 3 (Lynk 08), Lynk Tower 4 (Lynk 09), Menut, MOXY-1, NewSat 34 (ÑuSat 34), NewSat 35 (ÑuSat 35), NSLSat-2, PolyItan, RROCI, SharedSat 2211, Skyсraft 1 deployer [Skycraft Block II smallsat (x5)], Sony Sphere-1, SPACEBEE (x12, #156,…,167), Star Vibe, Sternula-1, UMBRA-05, UMBRA-06, Vigoride 5 [Zeus-1, hosted payload SSPD-1], YAM-5

6351 – 08 Jan (0445:??) – Falcon-9 – Cabo Canaveral SFS, SLC-40/LZ-1 – OneWeb L16 (x40)

6352 – 09 Jan (2200:??) – RS1 (F1) – Kodiak PSC, LP-3C – VariSat-1A (OmniTeq 1), VariSat-1B (OmniTeq 2)

6353 – 09 Jan (????:??) – Chang Zheng-7A – Wenchang, LC201 – Shijian-23

6354 – 10 Jan (????:??) – Falcon Heavy-05 (B1064.2, B1079, B1065.2) – CE Kennedy, LC-39A/LZ-1, X, LZ-2 – USSF-67: CBAS-2 , LDPE-3A



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