SpaceX lança Falcon Heavy na sua missão inaugural

A SpaceX levou a cabo o lançamento inaugural do seu veículo mais potente, o Falcon Heavy, que é o lançador mais potente da actualidade.

O lançamento teve lugar às 2045UTC do dia 6 de Fevereiro de 2018 a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy, Ilha de Merritt, Florida, após vários adiamentos devido à ocorrência de fortes ventos em altitude.

A missão constitui um momento histórico em si e um total sucesso para a SpaceX conseguindo a recuperação dos dois propulsores laterais e colocando a sua carga na trajectória desejada. Nesta fase não se sabe se o propulsor central teve uma aterragem bem sucedida, porém durante a transmissão em directo um dos comentadores refere que o estágio central terá sido perdido. De facto, isto veio a confirmar-se mais tarde com o estágio a mergulhar no Oceano Atlântico devido ao facto de dois dos três motores de descida não terem entrado em ignição.

Após anos de espera e de testes, a SpaceX finalmente levou a cabo o lançamento do Falcon Heavy. Este é um foguetão com um comprimento de 70 metros e uma envergadura de 12,2 metros. Com uma massa de 1.420.788 kg no lançamento e produzindo uma força máxima ao nível do mar de 22.819,38 kN (com uma força máxima no vácuo de 24.680,96 kN), o Falcon Heavy é capaz de lançar uma carga de 63.800 kg para uma órbita terrestre baixa, 26.700 kg para uma órbita de transferência geossíncrona ou 16.800 kg para Marte ou mesmo 3.500 kg para Plutão, nos limites do Sistema Solar.

O Falcon Heavy é no entanto inferior ao foguetão Saturn-V na sua capacidade de carga. O foguetão lunar Norte-americano era capaz de colocar uma carga de 140.000 kg numa órbita terrestre baixa

As impressionantes capacidades de carga do Falcon Heavy deverão proporcionar uma maior capacidade de carga a preços mais baixos do que os actualmente praticados no mercado internacional do lançamento de satélites.

Com 27 motores a funcionar na fase do primeiro estágio, o Falcon Heavy é o lançador Norte-americano com um maior número de motores no primeiro estágio, somente ultrapassado pelo histórico foguetão lunar N-1 da União Soviética cujos quatro voos resultaram em fracassos.

O Falcon Heavy tem uma excelente capacidade de superar a perda de um ou vários motores caso algo ocorra durante o seu funcionamento, pois na maior parte dos cenários (exceptuando, como é óbvio, uma explosão catastrófica) o lançador é capaz de cumprir a sua missão com sucesso caso se dê a desactivação de um dos motores.

Nesta missão o Falcon Heavy-050 (B1023.2, B1025.2, B1033) utiliza dois propulsores que são reutilizados de outras missões. O propulsor B1023 foi utilizado a 27 de Maio de 2018 com o Falcon-9-025 para colocar em órbita o satélite de comunicações Thaicom-8, enquanto que o propulsor B1025 foi utilizado a 18 de Julho de 2016 para lançar a missão logística Dragon SpX-9 (CRS-9) para a estação espacial internacional com o foguetão Falcon-9-027. Esta é a primeira utilização do propulsor B1033. Após a separação dos propulsores laterais, estes iniciam o regresso à Terra onde irão aterrar nas denominadas Landing Zones 1 e 2 (LZ-1 e LZ-2) no Cabo Canaveral, o antigo Complexo de Lançamento LC13. A zona de aterragem consiste de uma plataforma com um diâmetro de 86 metros contendo no centro o ‘X’ estizilado da SpaceX. O LC13 contém uma outra plataforma com um diâmetro de 46 metros (LZ-2). A primeira aterragem na LZ-1 teve lugar a 22 de Dezembro de 2015.

A sequência de lançamento para o Falcon Heavy é semelhante à utilizada com o Falcon-9. A T-1h 28m o Director de Lançamento verifica se tudo está a postos para se iniciar o abastecimento do lançador. O abastecimento de querosene RP-1 nos tanques de propelente terá início a T-1h 25m, altura em que se inicia a contagem decrescente auto-sequencial na qual todo o processo de abastecimento e activação / verificação de sistema é feita de forma automática por computadores no solo e a bordo do lançador. Da mesma forma, o início do abastecimento de RP-1 ao segundo estágio ocorre poucos minutos depois do início do abastecimento do primeiro estágio. Este abastecimento irá terminar nos minutos finais da contagem decrescente.

Por seu lado, o abastecimento de oxigénio líquido inicia-se a T-45m, e tal como acontece com o RP-1, o abastecimento do segundo estágio inicia-se poucos minutos mais tarde. A T-7m é iniciado o procedimento de acondicionamento térmico dos motores, arrefecendo-os antes do lançamento.

A T-60s, o lançador irá entrar na fase final de alinhamento dos seus vários sistemas que irão controlar o veículo durante o seu voo. Nesta altura inicia-se também a pressurização dos dos tanques de propelente.

A T-45s o Director de Voo confirma que toda a equipa de lançamento está pronta para a missão após a finalização do processo de abastecimento e da purga das condutas de abastecimento. Segundos antes do início sequencial dos 27 motores, o sistema de supressão sónica da Plataforma de Lançamento 39A irá iniciar a descarga de toneladas de água na base do sistema de transporte, erecção e lançamento TEL (Transporter/Erector/Launcher) para assim eliminar a energia sónica produzida pelos motores Merlin-1D.

A sequência de ignição inicia-se a T-5s para os propulsores laterais e a T-3s o estágio central (considerada a fase de 1º estágio) entra em ignição. Se todos os parâmetros dos 27 motores forem aceitáveis, o computador de bordo irá ordenar a separação dos sistemas umbilicais Tail Service Masts (TSMs) que fornecem propelente, energia eléctrica e conexões de dados ao lançador. Na mesma altura, os sistemas de fixação do lançador na base da plataforma de lançamento são abertos, libertando o lançador para o seu voo.

A janela de lançamento para esta missão decorria entre as 1830UTC e as 2100UTC.

Após um voo vertical de vários segundos, o Falcon Heavy inicia uma manobra para se alinhar com um azimute de voo de 29º, sobrevoando o Oceano Atlântico em direcção a Este. Nos momentos iniciais, os 27 motores funcionam na potência máxima, mas logo após abandonar a plataforma de lançamento a potência dos nove motores centrais é diminuída. Ultrapassando a fase de MaxQ – isto é, de máxima pressão dinâmica – a T+1m 6s, os motores do sistema de propulsão central aumentam novamente a sua potência.

A T+2m 29s, os computadores de bordo irão iniciar a desactivação dos propulsores laterais e a sua sequência de separação. Esta irá ocorrer ao mesmo tempo para os dois propulsores a T+2m 33s, com os sistemas de fixação dos propulsores e do estágio central a serem recolhidos e protegidos para posterior análise e possível reutilização. O processo de recuperação dos propulsores laterais inicia-se a T+2m 50s, com a ignição que inicia o regresso propulsionado à Terra. Os dois propulsores serão então recuperados nas zonas de aterragem disponíveis no Cabo Canaveral AFS (LZ-1 e LZ-2).

O Falcon Heavy continua então a sua ascensão propulsionado pelo seu estágio central (tal como um Falcon-9) – agora considerada a fase de segundo estágio, acelerando para a órbita terrestre. Finalizando a sua queima a T+3m 4s, a separação ocorre então a uma velocidade superior à que é usual num lançamento do Falcon-9. A separação tem lugar a T+3m 7s. Este estágio irá então regressar à Terra com uma ignição a T+3m 24s, descendo sobre uma plataforma flutuante no Oceano Atlântico, nomeadamente a ASDS (Autonomous Spaceport Drone Ship) Of Course I Still Love You, localizada a 342 km do Centro Espacial Kennedy. Após a separação do estágio central, o motor Merlin MVac, um motor Merlin-1D optimizado para funcionar no vácuo e que desenvolve 934,13 kN (com um tempo de queima de 397 segundos), irá entrar em ignição a T+3m 15s para colocar a sua carga em órbita. Esta é a fase do terceiro estágio. As duas metades da carenagem de protecção separam-se então do lançador a T+3m 49s.

Entretanto, a T+6m 41s os dois propulsores inicia a queima de reentrada, acontecendo o mesmo para o estágio central a T+6m 47s. A aterragem dos propulsores laterais deverá ocorrer a T+7m 58s e a aterragem do estágio central deverá ocorrer a T+8m 19s.

Com o conjunto numa órbita preliminar, o motor do segundo estágio termina a sua queima a T+8m 31s, colocando-se juntamente com a sua carga numa órbita de parqueamento em torno do nosso planeta na qual irá levar a cabo a verificação dos seus sistemas e preparar a sua nova ignição para colocar a sua carga numa trajectória em direcção à órbita Marte em torno do Sol. Esta segunda ignição ocorre a T+28m 22s e termina a T+28m 52s. A órbita final seria uma órbita em torno do Sol cujo afélio estaria localizado a uma distância de cerca de 1,5 UA.

Ao contrário do que a imprensa tem divulgado, a carga do primeiro Falcon Heavy – o Tesla Roadster de Elon Musk – não ficará em órbita de Marte e muito menos irá atingir o planeta vermelho, ficando numa órbita em torno do Sol cujo ponto mais distante se localiza à distância orbital de Marte.

O Tesla Roadster de Elon Musk, deveria ter ficado numa órbita heliocêntrica com um afélio a uma distância de 1,5 UA. Porém, em resultado da última ignição do terceiro do foguetão lançador, o afélio está localizado a 2,61UA, isto é, muito para lá da órbita de Marte e «perto» da órbita do asteróide Ceres e da cintura de asteróides.

Lançado nesta trajectória heliocêntrica, o Tesla Roadster de cor vermelha transporta um manequim baptizado com o nome de ‘Starman’ numa referência ao tema musical de David Bowie, “Space Oddity“.

No interior do Roadster encontra-se uma pequena carga denominada ‘The Ark’ que tem gravado uma história de ficção-científica de Isaac Asimov.