Astra falha lançamento da missão ELaNa-41 para a NASA

Por

A Astra Space, LLC falhou o lançamento da missão VADR/ELaNa-41 a 10 de Fevereiro de 2022, a partir do Cabo Canaveral SFS.

O lançamento da missão VCLS (VADR Venture-Class Acquisition of Dedicated and Rideshare) Demo-2A teve lugar às 2000UTC e foi levada a cabo pelo foguetão Rocket 3.3 (LV0008) a partir do Complexo de Lançamento SLC-46.

Esta foi também a missão ELaNa-41 da NASA, transportando os satélites BAMA-1, INCA, QubeSat e RS-41. A missão ELaNa-41 fazia parte do contrato Venture Class Launch Services Demonstration 2 (VCLS Demo 2) ao abrigo do Launch Services Program (LSD) da NASA.

O desempenho do primeiro estágio do lançador decorreu sem problemas. Porém, após o final da queima do primeiro estágio ocorreu uma falha na separação das duas metades da carenagem de protecção que por sua vez impediu uma separação correcta do segundo estágio que acabaria descontrolado, levando à perda da missão.

Este foi o primeiro lançamento da Astra a partir do Cabo Canaveral SFS, com os lançamentos anteriores a serem realizados a partir do Kodiak PSC, Alasca.

Para esta missão, a Astra testou com sucesso os motores do foguetão Rocket 3.3 (LV0008) a 22 de Janeiro.

Os CubeSat que se encontravam a bordo foram seleccionados através da CubeSat Launch Initiative (CSLI) da NASA. A CSLI proporciona o acesso ao espaço para pequenos satélites, CubeSats, desenvolvidos pelos centros e programas da NASA, instituições educacionais e organizações não lucrativas que fornecem acesso a uma orientação de baixo custo para realizar investigação em áreas de ciência, exploração, desenvolvimento de tecnologias, educação e operações.

O satélite BAMA-1 era um CubeSat-3U que iria realizar uma missão de demonstração tecnológica com uma experiência com uma vela de arrasto ao rapidamente remover o satélite de órbita. Os veículos espaciais equipados com tecnologia de vela de arrasto serão capazes de se retirar de órbita de forma fiável e rápida, reduzindo assim os detritos espaciais e o risco para satélites operacionais, estações espaciais e veículos tripulados.

O INCA (Ionospheric Neutron Content Analyzer) era uma missão de investigação cientifica que iria estudar pela primeira vez as dependências de latitude e de tempo do espectro de neutrões na órbita terrestre baixa para melhorar os actuais modelos de previsão do tempo espacial e mitigar as ameaças aos bens espaciais e aéreos. Baseado no factor de forma CubeSat-3U e com uma massa de 3,8 kg, as medições que seriam feitas pelo satélite viriam de um novo espectrómetro direccional comercial desenvolvido em conjunto pelo Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e a Universidade de New Hampshire. O satélite seria operado pela Universidade Estatal do Novo México.

O INCA pretendia demonstrar a funcionalidade de um espectrómetro de neutrões baseado em Scintillator/SiPM numa órbita terrestre baixa, obter dados sobre o fluxo de neutrões e a correspondente metadata de latitude de pelo menos três zonas latitudinais, e detectar um evento solar de neutrões primário.

O CubeSat-2U QubeSat era uma missão de demonstração tecnológica que iria testar e caracterizar os efeitos das condições espaciais em giroscópios quânticos utilizando centros de vazio de azoto em diamantes.

Estes sensores podem ser fabricados em pequenos tamanhos enquanto permanecem precisos e podem ser reduzidos para um tamanho de factor de forma muito pequenos. Irá aumentar a precisão da determinação de atitude de pequenos veículos espaciais e permitir manter a sua precisão num ambiente de elevada radiação. O objectivo geral era o de investigar os efeitos do ambiente espacial num giroscópio quântico baseado em centros de vazio de azoto (Nitrogen-Vacancy NV–) em diamantes. Estes centros de vazio podem ser utilizados para criar giroscópios, magnetómetros e outros sensores. Estes sensores podem apoiar melhores sistemas de determinação de atitude para CubeSats, incluindo veículos amadores.

O QubeSat iria permitir aos membros do grupo de estudantes realizar operações de satélite e aprender acerca da comunicação destes veículos através da projecção e operação dos seus sistemas de rádio.

O satélite R5-S1 tinha por objectivo demonstrar uma maneira rápida e barata de construir um CubeSat, demonstrando algumas tecnologias importantes para a inspecção de satélites em órbita e que podem ajudar a tornar a exploração espacial humana mais segura e mais eficiente.

Desenvolvido pelo Centro Espacial Johnson, Houston – Texas – o CubeSat R5-S1 iria provar uma forma mais barata de demonstrar tecnologias cruciais, tais como computadores de alto desempenho, câmaras, algoritmos e uma nova maneira dos satélites transmitirem imagens para o solo.

 

O Rocket-3.3

O lançador Rocket-3.3 tem um comprimento de 11,6 metros e é capaz de colocar cargas entre os 25 kg e os 150 kg numa órbita a 500 km de altitude sincronizada com o Sol.

Imagem: John Kraus

O primeiro estágio está equipado com cinco motores Delphin que consome querosene altamente refinado (RP-1) e oxigénio líquido (LOX). O primeiro estágio desenvolve uma força de 144,57 kN ao nível do mar. O segundo estágio está equipado com um motor Aether que também consome RP-1 e LOX, desenvolvendo uma força de 3,29 kN no vácuo.

Lançamento

Abandonando a plataforma de lançamento, o foguetão inicia a manobra de arfagem a T+6s, atingindo a zona de máxima pressão dinâmica (MaxQ) a T+1m 10s. O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+2m 50s e a separação das duas metades da carenagem de protecção teria lugar a T+2m 55s. Os problemas que levaram à perda da missão ocorreram por esta altura.

A separação entre os dois estágios ocorreria a T+3m 0s e cinco segundos mais tarde entraria em ignição o motor Aether do segundo estágio. O final da queima do segundo estágio teria lugar a T+8m 30s.

A separação da carga ocorreria a T+8m 40s, com os satélites a serem colocados numa órbita com uma altitude de 500 km e inclinação orbital de 41.º.

Desenvolvimento do lançador Rocket

Os desenvolvimentos que levaram ao Rocket-3.3 surgem após dois voos sub-orbitais com os foguetões Rocket-1.0 e Rocket-2.0. dois voos realizados em Julho e Novembro de 2018, respectivamente. Estes voos foram originalmente considerados falhas. No entanto, a Astra afirmou que o primeiro lançamento foi bem-sucedido e que o segundo lançamento foi “mais curto do que o esperado”. Nenhum destes veículos foi projectado para atingir a órbita terrestre, pois não possuíam estágios superiores activos.

Ao foguetão Rocket-3.0 foi destinada a função de vencer o prémio do DARPA Launch Challenge, no entanto problemas no desenvolvimento do veículo, nomeadamente um incêndio que ocorreu num ensaio pré-lançamento em Março de 2020, levou a que a Astra Inc não pudesse tentar o lançamento dentro do prazo estabelecido.

Após o desenvolvimento do Rocket-3.0, seguiu-se o Rocket-3.1 que realizou a primeira tentativa de lançamento orbital a 12 de Setembro de 2020. Segundo a Astra, as causas que levaram à perda do Rocket-3.1 estiveram relacionadas com a ocorrência de oscilações no sistema de orientação do primeiro estágio que levaram a que o veículo se desviasse da trajectória prevista e levando à desactivação dos motores do primeiro estágio. O foguetão caiu então descontrolado e explodiu no impacto com o solo.

O lançamento do Rocket-3.2 teve lugar a 15 de Dezembro de 2020. Neste lançamento conseguiu-se a separação entre os dois estágios do lançador, com o segundo estágio a realizar a sua queima para atingir a velocidade orbital. Inicialmente declarado um imenso sucesso, o foguetão não conseguiu atingir a órbita terrestre. Porém, horas depois do lançamento foi referido por Chris Kemp, fundador e responsável máximo da Astra, que “depois de atingir uma altitude de 390 km, que era nossa altitude orbital nominal, alcançamos uma velocidade de 7,2 km/s… abaixo da velocidade orbital de 7,68 km/s“.

Tal como na missão anterior, este lançamento não transportou qualquer carga útil, tendo como objectivo avançar um passo mais e tentar alcançar a órbita terrestre, à medida que a empresa continua a desenvolver e testar o seu pequeno lançador de satélites.

O Space Launch Complex-46

O Space Launch Complex-46 (SLC-46) foi construído como parte do programa de desenvolvimento do míssil Tident-II da marinha dos Estados Unidos, tendo a sua construção sido iniciada em Fevereiro de 1984. O primeiro Trident-II seria dali lançado a 15 de Janeiro de 1987, com um total de 19 mísseis a serem lançados até 27 de Janeiro de 1989. Posteriormente, os lançamentos de teste do Trident-II seriam feitos a partir do mar e o complexo seria desactivado.

Mais tarde, a partir de 1997, o SLC-46 seria gerido pela Space Florida, tendo-se realizado a partir dali vários lançamentos orbitais.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6178

– Lançamento orbital EUA: 1781 (28,83%)

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral SFS: 809 (13,09% – 45,42%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6179 – 14 Fev (0029:??) – Satish Dawan SHAR, FLP – PSLV-XL (PSLV-C52) – EOS-04 (RISAT-1A), INSPIREsat-1, INS-2TD

6180 – 14 Fev (0055:??) – Onenui (Máhia), LC-1A – Electron/Curie (F24 “Without Mission A Beat”) – BlackSky-16 Gen-2, BlackSky-17 Gen-2

6181 – 15 Fev (0425:??) – Baikonur, LC31 PU-6 – 14A14-1A Soyuz-2.1a (S15000-056) – Progress MS-19, YuZGU-55 (5) (RadioSkaf RS-10, Ruzaevka-390), YuZGU-55 (6) (RadioSkaf RS-11), YuZGU-55 (7) (RadioSkaf RS-12), YuZGU-55 (8) (RadioSkaf RS-13), YuZGU-55 (9) (RadioSkaf RS-14), YuZGU-55 (10) (RadioSkaf RS-15)

6182 – 19 Fev (1739:59) – MARS Wallops Isl, LP-0A – Antares-230+ – Cygnus NG-17 (CRS-17) “S.S. Piers Sellers”, NACHOS

6183 – 25 Fev (????:??) – Jiuquan, LC45/94 – Chang Zheng-4C – Ludi Tance-1 01B

 

_____

  • ELaNa 41 Mission. Consultado a 4 de Fevereiro de 2022, em https://www.nasa.gov/content/elana-41-mission
  • Krebs, Gunter D. “INCA”. Gunter’s Space Page. Consultado a 4 de Fevereiro de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/inca.htm