Astra-1P/SES-24 colocado em órbita pela SpaceX

O satélite de comunicações Astra-1P/SES-24 foi colocado em órbita pela empresa Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) a 20 de Junho de 2024.

O lançamento teve lugar às 2135UTC e foi realizado pelo foguetão Falcon 9-346 (B1080.9) a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, Florida. O primeiro estágio B1080 foi recuperado na plataforma flutuante Just Read The Instructions (JRTI) a cerca de 600 km no Oceano Atlântico.

O lançamento estava inicialmente previsto para ter lugar às 2135UTC do dia 18 de Junho, sendo no entanto adiado para o dia 19 devido às más condições meteorológicas. Neste dia, o lançamento seria novamente adiado para o dia 20 de Junho devido às más condições meteorológicas.

O satélite de comunicações Astra-1P/SES-24 é um satélite de comunicações geoestacionário que fornecerá distribuição de serviços de transmissão DTH (Direct-To-Home) para a Europa.

A Thales Alenia Space anunciou em Novembro de 2021 que assinou um contrato com a SES para entregar dois satélites geoestacionários de banda Ku, o Astra-1P e o Astra-1Q, para servir as operações de distribuição de conteúdo das principais emissoras europeias da SES, bem como fornecer serviços de conectividade na Europa a 19,2° Este na órbita geossíncrona.

O Astra-1P, um satélite clássico de feixe largo, apoiará a principal vizinhança de TV da SES e permitirá que proprietários de conteúdo, emissoras públicas e privadas na Alemanha, França e Espanha continuem a transmitir canais de TV por satélite com a mais alta qualidade de imagem e da maneira mais económica.

O satélite é baseado na poderosa e totalmente eléctrica plataforma Spacebus-Neo-200 desenvolvida pela Thales Alenia Space, tendo uma massa de cerca de 5.000 kg.

Lançamento

Os preparativos finais para o lançamento desta missão iniciaram-se com a partida do rebocador Signet Warhorse III e da plataforma flutuante JRTI do Porto de Charlstom, Florida, a 10 de Junho, pelas 2139UTC. A embarcação de apoio Bob deixo o seu porto de abrigo pelas 1932UTC do dia 16 de Junho.

A cerca de dez horas do lançamento procedeu-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 estágio, seguindo-se o início do abastecimento do oxigénio líquido (LOX) na mesma altura. O abastecimento de LOX ao segundo estágio 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 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.

Tempo (h:m:s) G10-2 Evento
00:01:12 Máxima pressão dinâmica (MaxQ)
00:02:31 Final da queima do 1.º estágio (MECO)
00:02:35 Separação entre o 1.º e o 2.º estágio
00:02:42 Ignição do 2.º estágio (SES-1)
00:04:27 Separação da carenagem de protecção
00:06:25 Início da queima de reentrada do 1.º estágio
00:06:50 Final da queima de reentrada do 1.º estágio
00:08:09 Início da queima de aterragem do 1.º estágio
00:08:11 Final da primeira queima do 2.º estágio (SECO-1)
00:08:33 Aterragem do 1.º estágio
00:26:38 Início da segunda queima do 2.º estágio (SES-2)
00:27:37 Final da segunda queima do 2.º estágio (SES-2)
00:34:48 Separação do satélite Astra-1P/SES-24

 

 

O foguetão Falcon-9

Baptizado em nome da nave Millenium Falcon da saga cinematográfica “Guerra das Estrelas”, o foguetão Falcon-9 v1.1 foi 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.

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 diminui 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 primeiro estágio B1080

Para esta missão a SpaceX utilizou o foguetão Falcon-9 (B1080.9), isto é, o primeiro estágio B1080 na sua 9.ª missão.

O voo inaugural do B1080 teve lugar a 21 de Maio de 2023 para colocar em órbita a missão espacial tripulada Axiom-2 utilizando a cápsula espacial Crew Dragon Freedom.

Posteriormente, seria utilizado para colocar em órbita o observatório Euclid (1 de Julho de 2023),  22 satélites Starlink na missão Starlink G6-11 (27 de Agosto de 2023), 23 satélites Starlink v2.0 Mini na missão Starlink G6-24 (22 de Outubro de 2023), a missão tripulada Axiom-3 com a cápsula espacial Crew Dragon Freedom (18 de Janeiro de 2024), a missão logística CRS-30 com a cápsula espacial Dragon C209 (21 de Março de 2024), 23 satélites Starlink v2.0 Mini na missão Starlink G6-52 (18 de Abril de 2024) e 23 satélites Starlink v2.0 Mini na missão Starlink G6-62 (23 de Maio de 2024).

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 propelente é alimentado por 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 liberto 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
2024-097 338 B1080.8 CCSFS, SLC-40 23/Mai/24 02:35:00 Starlink G6-62 ASOG
2024-098 339 B1077.13 KSC, LC-39A 24/Mai/24 02:45:00 Starlink G6-63 JRTI
2024-100 340 B1078.10 CCSFS, SLC-40 28/Mai/24 14:24:00 Starlink G6-60 ASOG
2024-101 341 B1081.7 VSFB, SLC-4E 28/Mai/24 22:20 EarthCARE LZ-4
2024-106 342 B1076.14 CCSFS, SLC-40 01/Jun/24 02:37:00 Starlink G6-64 ASOG
2024-107 343 B1067.20 CCSFS, SLC-40 05/Jun/24 02:16:00 Starlink G8-5 JRTI
2024-111 344 B1069.16 CCSFS, SLC-40 08/Jun/24 01:56:00 Starlink G10-1 ASOG
2024-112 345 B1061.21 VSFB, SLC-4E 08/Jun/24 12:58:00 Starlink G8-8 OCISLY
2024-113 346 B1082.5 VSFB, SLC-4E 19/Jun/24 03:40:00 Starlink G9-1 OCISLY
2024-115 347 B1080.9 CCSFS, SLC-40 20/Jun/24 21:35:00 Astra-1P/SES-24 JRTI

Imagens: SpaceX



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