SpaceX lança Transporter-6 com 114 cargas no primeiro lançamento orbital de 2023

A Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) realizou o primeiro lançamento orbital de 2023 ao colocar em órbita 114 cargas incluindo CubeSats, microsats, picosats, e veículos de transferência orbital que transportam cargas que serão separadas mais tarde.

Fotografia: John Kraus

O lançamento da missão Transporter-6 teve lugar às 1456:00,158UTC do dia 3 de Janeiro de 2023 a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS. O lançamento foi realizado pelo foguetão Falcon 9-195 (B1060.15) cujo primeiro estágio foi recuperado na zona de aterragem LZ-1 (Landing Zone 1) no Cabo Canaveral.

Esta é a sexta a missão partilhada transportando uma grande variedade de satélites que permitem o lançamento de pequenas cargas a preços mais baixos do que são usualmente praticados no mercado internacional do lançamento de satélites, acomodando dezenas de pequenos satélites que podem ser colocados em diferentes órbitas.

A carga da missão Transporter-6

Os satélites transportados a bordo da missão Transporter-6 foram: YAM-5, Lynk Tower 03 e Lynk Tower 04, Umbra-SAR 04 e Umbra-SAR 05, EOS-SAT 1 (EOS Agrisat-1), ICEYE X21, ICEYE X22, ICEYE X27, ÑuSat-32 ( Aleph-1 32, Albania-1), ÑuSat-33 ( Aleph-1 33, Albania-2), ÑuSat-34 (Aleph-1 34, Amelia Earhart), ÑuSat-35 (Aleph-1 35, Williamina Fleming), Skykraft Deployer 1 (Skykraft-1 a Skykraft-5), Chimera LEO-1, ION-SCV 007 ‘Glorious Gratia’, ION-SCV 008 ‘Fierce Franciscus’ (com os satélites Astrocast-0401 a Astrocast-0404), Kelpie-1, Orbiter SN1 (com os satélites ‘Skyline Celestial’, MDQSAT 1A ‘Juana Azurduy’ e MDQSAT 1B ‘Simón Bolivar’, ‘NPC Spacemind’, PROVES-Yearling, ‘Stanford Student Space Initiative’ e um satélite desconhecido), Vigoride-5 (com o satélite ZEUS-1), KSF-3A a KSF-3D, Flock-4y 1 a Flock-4y 36, Lemur-2 157 (Lemur-2 Disclaimer), Lemur-2 158 (Lemur-2 Emmaculate), Lemur-2 159 (Lemur-2 FuenteTaja-01), Lemur-2 160 (Lemur-2 MMolo), Lemur-2 161 (Lemur-2 PhilAri), Lemur-2 162 (Lemur-2 SteveAlbers), SpaceBEE-156 a SpaceBEE-167, EWS RROCI, BRO-8, Gama Alpha, Menut (GENEO), MilSpace2 1 (Birkeland) e MilSpace2 2 (Huygens), NSLSat-2, Platform-2 (SharedSat 2211), Star-Vibe, Sternula-1, Star-Sphere 1, Connecta T1.2, Guardian alpha, PolyITAN-HP-30, KuwaitSat-1 e BDSAT-2.

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 17s, dando-se três segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 28s.

A manobra de regresso do primeiro estágio inicia-se a T+2m 33s, terminando a T+3m 20s. A ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 46s.

A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+6m 44s e T+7m 7s, enquanto a queima de aterragem ocorre entre T+7m 58s e T+8m 30s, aterrando na zona de aterragem LZ-1 do Cabo Canaveral.

O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+8m 23s. A segunda queima do segundo estágio decorre entre T+55m 20s e T+55m 22s. A sequência de separação dos satélites inicia-se a T+58m 24s.

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 B1060

Para esta missão a SpaceX utilizou o foguetão Falcon-9 (B1060.15), sendo esta a 15.ª missão do primeiro estágio B1060.

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 1531UTC 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 às 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 Atlântico. Na sua sexta missão no dia 24 de Março às 0828UTC 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 às 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 às 1931UTC este estágio partiu do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS para colocar em órbita a missão Transporter-2 tendo sido recuperado com sucesso na LZ1 (Landing Zone 1) do Cabo Canaveral. Na sua 9.ª missão foi utilizado para colocar em órbita 48 satélites Starlink e dois satélites BlackSky desde o Cabo Canaveral SFS a 2 de Dezembro de 2021.

A 10.ª missão foi destinada a colocar em órbita 49 satélites Starlink a 19 de Janeiro de 2022 a partir do Centro Espacial Kennedy, sendo recuperado na plataforma A Shortfal Of Gravitas.

A 11.ª missão do B1060 teve lugar às 1425:00UTC do dia 3 de Março com o lançamento de 47 satélites Starlink a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, sendo recuperado na plataforma flutuante JRTI.

A 12.ª missão do B1060 teve lugar às 1751:40UTC do dia 21 de Abril com o lançamento de 53 satélites Starlink a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, sendo recuperado na plataforma flutuante JRTI.

A 17 de Junho era utilizado para colocar em órbita 53 satélites Starlink na missão Starlink G4-19, sendo lançado às 1609:20UTC a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy e sendo recuperado na plataforma flutuante ASOG no Oceano Atlântico.

A 14.ª missão do estágio B1060 teve lugar a 8 de Outubro às 2305:00UTC, colocando em órbita os satélites de comunicações Galaxy-33 e Galaxy-34. O lançamento foi realizado a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, sendo recuperado na plataforma flutuante ASOG.

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
2022-153 185 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

JREVERB

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
2023-001 195 B1060.15 CCSFS, SLC-40 03/Jan/23 14:56:00,158 Transporter-6 LZ-1

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6350

– Lançamento orbital EUA: 1858 (29,26%)

– Lançamento orbital Cabo Canaveral SFS: 845 (13,31% – 45,48%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6351 – 09 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 – 12 Jan (????:??) – Falcon Heavy-05 (B1064.2, B1079, B1065.2) – CE Kennedy, LC-39A/LZ-1, x, LZ-2 – USSF-67: CBAS-2 , LDPE-3A

6355 – 12 Jan (????:??) – Falcon-9 – Vandenberg SFB, SLC-4E/OCISLY – Starlink G2-6 (x54) F?? [v1.5 L??]



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