Missão ‘Transporter-4’ lançada desde Cabo Canaveral

Por

Apesar das condições meteorológicas não serem inicialmente as melhores para o lançamento, a SpaceX levou a cabo o lançamento da missão Transporter-4 às 1624:17UTC do dia 1 de Abril de 2022 a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS. O lançamento foi realizado pelo foguetão Falcon 9-146 (B1061.7) cujo primeiro estágio foi recuperado na plataforma flutuante Just Read the Instructions no Oceano Atlântico.

Esta é a quarta missão partilhada transportando uma grande variedade de satélites entre CubeSats, microsats, PocketQubes e veículos de transferência orbital.

Este tipo de missões partilhadas permite 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-4

A missão Transporter-4 transportou dezenas de satélites para a órbita terrestre: EnMAP, ÑuSat-23 (Aleph-1 23, Annie Maunder), ÑuSat-24 (Aleph-1 24, Kalpana Chawla), ÑuSat-25 (Aleph-1 25, Mária Telkes), ÑuSat-26 (Aleph-1 26, Mary Somerville), ÑuSat-27 (Aleph-1 27, Sally Ride), GNOMES-3, Hawk-4A, Hawk-4B, Hawk-4C, Lynk Tower 01 (Lynk-05), no sistema de transporte ION-SCV 005 ‘ION-SCV 005 Spacelust’ seguiram os satélites KSF-2A, KSF-2B, KSF-2C, KSF-2D, PlantSat, SUCHAI-2 e SUCHAI-3), MP-42, ARCSAT, Ominispace LEO-1, Pixxel-2 (Shankuntala), BRO-7, AlfaCrux, BDSat, e  SpaceBEE-127 a SpaceBEE-138.

EnMAP

Originalmente previsto para ser colocado em órbita por um foguetão indiano PSLV-CA, o satélite EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Programme) foi desenvolvido pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR) e pela Kayser-Threde GmbH após um contrato assinado em Junho de 2006. O EnMAP é um satélite hiperespectral de observação da Terra cujos instrumentos irão registar a radiação solar (desde a luz visível até aio infravermelho) reflectida na superfície do nosso planeta. Os registos irão fornecer infoirmações precisas acerca das condições da superfície da Terra e sobra a forma como está a alterar.

O satélite é baseado na plataforma SmartLEO da OHB System e tem uma massa de 936 kg. O conjunto da carga foi desenvolvido pela Kayser-Threde. A missão terá uma duração de cinco anos.

Os sensores multiespectrais convencionais registam a radiação reflectida da Terra num pequeno número de canais. Estes fornecem informações e dados fiáveis, por exemplo sobre a cobertura dos solos e a sua distrubuição geográfica. Estes métodos de medição são adequados para investigação qualitativa, por exemplo tendo em conta os tipos de vegetação. Porém, para informação quantitativa, por exmplo em relação ao fornecimento de nutrientes para sementeiras ou à qualidade da água nos lagos, é necessária uma resolução espectral de alta resolução. 

O satélite EnMAP está equipado com um sensor ‘hiperespectral’ que irá mapear a superfície da Terra em mais de 2.000 canais coloridos. Isto irá fornecer informação detalhada sobre vias de água, vegetação, utilização dos solos e geologia da superfície. Os dados irão proprocionar informação sobre a composição das rochas, o nível de danos na vida das plantas causada pela poluição do ar, ou o nível de posluição no solo, por exemplo.

ÑuSat-23 a ÑuSat-27 (a constelação Aleph-1)

Os satélites argentinos ÑuSat-23 a ÑuSat-27 colocados em órbita na missão Transporter-4, fazem parte da constelação de Aleph-1 que está a ser desenvolvida e operada pela Satellogic S.A., e que será composta por 25 satélites.

Os satélites são quase idênticos entre si e têm uma massa de 38,5 kg, com dimensões de 510 x 570 x 820 mm. O objectivo principal da missão é fornecer comercialmente imagens de observação da Terra ao público em geral nas partes visível e infravermelha do espectro.

A constelação Aleph-1 oferece acesso exclusivo aos produtos de que as empresas precisam, sem desembolso de capital e sem risco técnico, oferecendo cobertura ininterrupta, recuperação rápida de capacidade e actualizações transparentes de hardware e software por satélite.

Os satélites permitem a gestão de áreas florestais, gestão de activos e alocação de capital, permitindo o controlo sobre o uso da terra florestal e rastreando a evolução de qualquer área com frequência; impedir o roubo e a colheita ilegal ao receber alertas geográficos sobre áreas impactadas e seus tamanhos sempre que as alterações são detectadas; ajudarão a definir stocks e fluxos de carbono para relatórios do governo por meio de modelos empíricos que fornecem uma série temporal de fluxos de carbono em escala nacional; e ajudar a avaliar variáveis do suporte florestal, optimizando as operações de negócios da empresa e estimando dinamicamente variáveis do suporte florestal, como volume, rendimento, altura, área basal e DBH usando modelos de previsão.

Em termos de gestão agrícola, a constelação de Aleph-1 ajudará a gerir terras e activos agrícolas, rastreando o uso da terra, recursos e capital ao longo do tempo, enquanto gere a cadeia de suprimentos com eficiência e desbloqueia a inteligência de mercado para os negócios da empresa; evitará o roubo e a colheita ilegal por meio de alertas geográficos sobre áreas impactadas e seus tamanhos sempre que forem detectadas alterações; irá monitorizar a saúde das culturas, pragas e ervas daninhas usando as tecnologias de segmentação semântica da Satellogic, para ajudar os clientes a ver com o que eles se importam por meio de lentes de aumento que podem destacar tudo, desde o tipo e idade da cultura até a presença de pragas; racionalize a irrigação e o uso de produtos químicos e avalie as características das terras agrícolas com uma ferramenta adaptada especificamente às localizações, experiências e necessidades de expansão de uma empresa.

Nas indústrias de energia, os satélites ajudarão a reduzir custos operacionais e melhorar a eficiência com a gestão automatizada da integridade dos ductos, evitando actividades ilícitas, cumprindo as regulamentações ambientais e monitorizando a infraestrutura e os activos.

Nos campos de Finanças e Seguros, os satélites ajudarão a avaliar o impacto, monitorizar desastres naturais e determinar os principais indicadores socioeconómicos para inteligência competitiva.

Ambos os satélites estão equipados com câmaras operando em luz visível e infravermelho, e operam em órbitas sincronizados com o Sol a uma altitude de 500 km com inclinação orbital de 97,5.º. A câmara multiespectral tem uma resolução de 1m e a câmara hiperespectral tem uma resolução de 30 metros.

Nesta missão foram colocados em órbiot os satélites ÑuSat-23 (Aleph-1 23, Annie Maunder), ÑuSat-24 (Aleph-1 24, Kalpana Chawla), ÑuSat-25 (Aleph-1 25, Mária Telkes), ÑuSat-26 (Aleph-1 26, Mary Somerville) e ÑuSat-27 (Aleph-1 27, Sally Ride).

GNOMES-3

Os satélites GNOMES (GNSS Navigation and Occultation Measurement Satellites) constituem uma constelação de pequenos satélites da PlanetiQ. Esta constelação irá oferecer dados da variação das ondas de radio de sistemas de GPS para previsões meteorológicas, investigação climatérica e monitorização de meteorologia espacial.

A Blue Canyon Technologies irá construir 12 satélites. Cada um tem a própria tecnologia de medição da variação das ondas de radio GPS e propulsão própria.

Os satélites são baseados na configuração X-SAT Microsat/ESPAsat e têm uma massa de cerca de 30 kg.

Os satélites Hawk-4

Os três satélites Hawk-4 (Hawk-4A, Hawk-4B e Hawk-4C), fazem parte da rede de satélites da HawkEye 360 que é uma rede em desenvolvimento de inteligência global civil que usará tecnologia de radiofrequência (RF) para monitorizar o transporte aéreo, terrestre e marítimo e auxiliar em emergências, que são essencialmente uma missão civil SIGINT (Signal Intelligence).

A constelação de pequenos satélites colocada na órbita terrestre baixa recolherá informações sobre sinais de rádio específicos em todo o mundo para fornecer um mapeamento e análise de alta frequência de rádio. Uma vez operacional, a constelação de satélites poderá permitir aplicações comerciais, como permitir que clientes governamentais e corporativos monitorizem dinamicamente as redes de transporte por via aérea, terrestre e marítima.

Para reguladores do governo, empresas de telecomunicações e emissoras de satélite, o sistema HawkEye 360 foi projectado para monitorizar o uso do espectro de RF para identificar áreas de interferência. O sistema também poderá ser usado para desempenhar um papel crucial na detecção e localização de sinalizadores de emergência activos, melhorando os tempos de resposta que são críticos em cenários de risco de vida. Os satélites Hawk foram desenvolvidos pela Deep Space Industries, com o modelo de satélite a ser desenvolvido pela SFL e a carga a ser desenvolvida pela GOMSpace.

Lynk Tower 01 (Lynk-05)

O Lynk Tower 01 (Lynk-05) é um satélite de comunicações experimental construído pela Lynk Global Inc., para testar as comunicações com telemoveis padrão.

A Lynk está a construir uma rede de pequenos satélites para fornecer cobertura movél acessível para dispositivos moveis não modificados, permitindo mensagens, dados, IoT e comunicações de emergência em todos os lugares do planeta.

Estes satélites permitiram que Lynk conduzisse as primeiras demonstrações para uma rede movel em órbita do mundo. Num período muito curto, o programa de teste já demonstrou com sucesso as funcionalidades críticas necessárias para mensagens de satélite para telefone, inicialmente usando a tecnologia GSM.

ION-SCV 005 (ION-SCV 005 Spacelust)

Desenvolvido pela empresa italiana D-Orbit, o ION-SCV (In Orbit Now – Satellite Carrier Vehicle), é uma estrutura de transporte e de desmonstração tecnológica de CubeSat de vôo livre, transportando vários pequenos satélites para serem colocados em órbita após se separar do estágio superior do foguetão lançador.

A missão do ION-SVC 2 (Laurentius) foi o primeiro vôo da plataforma de propulsão ION mk02 melhorada. Colocado numa órbita sincronizada com o Sol a 500 km, o ION-SCV 2 libertou os CubeSats hospedados de forma sequencial ao longo da órbita em posições (ou slots) orbitais precisos, de acordo com as especificações do cliente. Após a fase de colocação em órbita dos CubeSat, que pode durar até um mês, o ION CubeSat Carrier iniciará a fase de validação em órbita de cargas úteis integradas diretamente na plataforma.

Nesta missão são transportados os CubeSats KSF-2A, KSF-2B, KSF-2C, KSF-2D, PlantSat, SUCHAI-2 e SUCHAI-3.

Os satélites KSM (Kleos Scouting Mission)

Os satélites Kleos Scouting Mission (KSM) são construídos pela GomSpace e operados pela Kleos Space (Luxemburgo) e serão utilizados para missões de busca para geolocalizar sinais de rádio marítimos para guarda de fronteiras, protecção de bens e salvamento de vidas. Os satélites são baseados na plataforma CubeSat-6U.

Os satélites irão geolocalizar emissões de VHF transmitidas a partir de embarcações marítimas para fornecer serviços de dados da actividade global. A futura constelação irá detectar transmissões de rádio e indicar a sua origem geográfica e temporal, permitindo aos governos e organizações detectar actividades tais como contrabando de droga e tráfico humano, pesca ilegal, actos de pirataria, bem como identificar a necessidade de busca e salvamento em alto mar.

Nesta missão foram colocados em órbita os satélites KSF-2A, KSF-2B, KSF-2C e KSF-2D.

PlantSat

O PlantSat (Satellite of the University of Chile for Aerospace Investigation) é um pequeno CubeSat-3U construído por estudantes e engenheiros da Universidade do Chile. A sua primncipal missão é a monitorização do comportamento de uma planta num ambiente de microgravidade e em condições extremas de radiação solar

O seu objectivo é o estudo em órbita terrestre baixa do crescimento de uma planta, replicando as condições que a vida irá suportar na superfície de Marte. estas condições incluem a baixa gravidade e a elevada radiação solar.

Esta é uma missão conjunta entre Matthew Lehmitz, que dirige a missão cientifica, a empresa dinamarquesa GomSpace que forneceu a plataforma de satélite, e a Universidade do Chile que dirigiu a montagem, integração e teste do satélite, bem como a carga bioférica. O CubeSat-3U fornecido pela GomSpace é composto por duas unidades contendo os sistemas do satélite (baseado no SUCHAI-2) e uma unidade contendo a carag bioférica. A planta que é transportada a bordo é uma Tillandsia que pode ser encontrada nas zonas neotropicais, nas elevadas altitude dos Andes e nas encostas do deserto de Atacama, fazendo-a uma excelente candidata para resistir a ambientes hostis.

SUCHAI-2 e SUCHAI-3

Os satélites SUCHAI-2 e SUCHAI-3 (Satellite of the University of Chile for Aerospace Investigation) são CubeSat-3 desenvolvidos por estudantes, engenheiros e professores dos Departamentos de Engenharia Eléctrica, Física e Engenharia Mecãnica da Faculdade de Ciências Matemáticas e Físicas da Universidade do Chile.

A bordo encontram-se magnetómetross, sondas Langmuir, receptores GPS de dupla frequência e faróis de rádio. Estas cargas têm como obter informações sobre a ionosfera terrestre.

MP42

O CubeSat-1U MP42 é um projecto que foi desenvolvido pela empresa lituana NanoAvionics.

A plataforma MP42 é altamente versátil, sendo as suas capacidades de desempenho optimizadas para funções de detecção remota, processamento de elevadas quatidades de dados e complexas missões de comunicações, comunicações de emergência, e missões de investigação fundamental que requerem reconfigurações mínimas.

ARCSAT

Desenvolvido pela GomSpace, o ARCSAT é um CubeSat-6U com uma massa de 10 kg que será operado pelos serviços de defesa noruegueses para a melhoria das comunicações no Arctico. 

As capacidades de comunicações por satélite para utilização táctica no Árctico não estão presentemente totalmente disponíveis pelos actuais sistemas de comunicações devido em parte à cobertura limitadas a elevadas latitudes.

O Departamento de Investigação de Defesa Noruegues está a levar a cabo um projecto de dois anos denominado ARCSAT para resolver estes problemas de comunicações. A missão irá demonstrar as comunicações tácticas militares em UHF através de um satélite em órbita polar baixa.

Os principais objectivos da missão são a demonstração de um serviço de comunicações militar em UHF no Mar do Norte e no Ártico; a demonstração das funcionalidades em órbita, incluindo comunicações me tempo real e serviços de armazenamento e posterior transmissão de comunicações; e a interoperabilidade ao suportar terminai comercialmente disponíveis.

Ominispace LEO-1

A Omnispace é uma rede híbrida de comunicações globais baseada nos stardand 3GPP.

Em 2020 a Thales Alenia Space foi contratada para projectar e construir um conjunto inicial de dois satélites para operarem em órbitas não geossincronizadas (NGSO). Estes satélites iniciais suportam as especificações 3GPP (3rd Generation Partnership Project) da banda estreita – banda-S – IoT (Internet of Things) e servem para avançar e implementar a rede global híbrida da Omnispace.

Os satélites utilizam plataformas construídas pela Nanoavionics com as cargas de comunicações construídas pela TAS em conjunto com a Syrlinks.

Pixxel-2 (Shankuntala)

A indiana Pixxel é uma empresa de dados espaciais que pretemde desenvolver e implementar uma constelação de satélites de observação hiperespectrais e de ferramentas analíticas. A constelação é projectada para fornecer uma cobertrura global a cada 24 horas, com o objectivo de detectar, monitorizar e prever fenomenos globais.

A observação hiperespectral é uma técnica que analisa uma larga parte do espectro de luz em vez de atribuir as cores primárias (vermelho, verde e azul) a cada pixel. A luz que atinge cada pixel é seccionada em muitos comprimentos de onda distintos para assim se obter mais informação acerca do que é observado. O espectro obtido é utilizado para formar uma imagem de forma a que cada pixel dessa imagem inclua um espectro completo.

O primeiro satélite da constelação, o Anand, deveria ter sido lançado na missão PSLV-C51, mas devido a um problema de software, o satélite ficou em Terra. Na missão Transporter-4 a Pixxel lançou o satélite Pixxel-2, também designado ‘Shankuntala’.

 

BRO-7

Os satélites BRO (Breizh Reconnaissance Orbiter) foram desenvolvidos pela UnseenLabs (carga) e pela GOMSpace (modelo) e são baseados no modelo CubeSat-6U. Os satélites t~em uma massa de 6 kg.

Os satélites serão utilizados para a monitorização espectral e serviços de inteligência electromagnética para vigilância marítima e tráfego aéreo.

O primeiro satélite da série, BRO-1, foi colocado em órbita a 19 de Agosto de 2019 por um foguetão Electron, seguindo-se os satélites BRO-2 e BRO-3 lançados a 20 de Novembro de 2020, também por um foguetão Electron, o BRO-4, a 17 de Agosto de 2021, lançado por um foguetão Vega, e o BRO-5 lançado a 13 de Janeiro de 2022 por um foguetão Falcon-9 na missão Transporter-3.

AlfaCrux

O CubeSat-1U AlfaCrux foi desenvolvido pela Universidade de Brasília (UnB) em conjunto com a Alén Space. A missão, apoiada pela Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF) e pela Agência Espacial Brasileira (AEB), irá estudar os efeitos do tempo espacial nas comunicações por satélite nas latitudes equatoriais.

Uma equipa de estudantes da UnB participou no desenvolvimento do CubeSat, desde o seu projecto até à integração dos subsistemas e da carga, realização de testes de verificação, operando o satélite após chegar à órbita terrestre.

BDSAT

O projeto BDSAT tem como missão apoiar a comunidade radioamadora com diversos serviços e atividades HAM. O objectivo secundário é a verificação de um protótipo de equipamento de medição de pressão e verificar a funcionalidade desta tecnologia em condições de ambiente espacial. A função da medição em si, a sua viabilidade e adequação para uso em satélites em condições espaciais serão verificadas. A segunda parte da missão tecnológica é a verificação do uso de supercapacitores como uma abordagem moderna para armazenamento de energia em satélites.

O BDSAT é um satélite construído para radioamadores. Os criadores e apoiadores do projeto BDSat têm grande paixão pelas atividades radioamadores espaciais e já estão envolvidos em duas missões radioamadoras da região, skCUBE e GRBAlpha. Ambos muito bem sucedidos e populares na comunidade.

O BDSAT tem as dimensões 10 x 10 x 10 cm e uma massa de 1 kg. O projeto está dividido em duas partes. Em primeiro lugar, testará os transmissores de pressão BD SENSORS em condições de ambiente espaçial. Esses transmissores precisam atender a requisitos muito exigentes, tanto em termos de sobrevivência em condições espaciais adversas, quanto em termos de manutenção da precisão e outros parâmetros técnicos. A confiabilidade da tecnologia é essencial para as futuras aplicações espaciais.

Uma estação base para comunicação com o satélite estará localizada no co-investigador CEITEC VUT, que fornecerá o comando e a recolha de dados do satélite.

A experiência também inclui a verificação da função do banco de supercapacitores. É uma fonte poderosa para armazenar eletricidade para sistemas de satélite. No futuro, um banco de supercapacitores pode substituir os sistemas convencionais de energia da bateria. O sistema será carregado com energia de painéis solares durante a fase de voo voltado para o Sol. Durante a segunda fase do voo sem a energia dos painéis solares, a energia desta fonte será descarregada para uma carga artificial.

Os satélites SpaceBEE

Anteriormente conhecidos por BEE (Basic Electronic Elements), os pequenos satélites são construídos sob a forma CubeSat-0.25 e servem para demonstrar comunicações bidirecionais de dados por satélite para a Swarm Technologies Inc.. A constelação final será composta por 150 satélites, sendo fabricados um total de 170 unidades.

Estes satélites usam banda VHF para comunicar entre si. Será também implantada uma base terrestre para operar estes satélites. Estima-se que esta missão começará a ser operada logo após o lançamento. Esta missão durará entre 6 meses a 2 anos.

Nesta missão foram colocados em órbita doze satélites SpaceBEE denominados SpaceBEE-127 a SpaceBEE-138.

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. É 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 30s, dando-se quatro segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 41s. A ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 1s. A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+8m 40s e T+9m 9s, enquanto a queima de aterragem ocorre entre T+9m 59s e T+10m 26s, aterrando na plataforma flutuante Just Read The Instructions. O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+9m 59s.

A primeira sequência de separação dos inumeros satélites inicia-se a T+14m 00s com a separação do satélite EnMAP, seguindo-se a separação do GNOMES-3 a T+17m 30s.

O segundo estágio vai realizar duas novas queimas para se situar na órbita para a segundo sequência de separação dos satélites. Estas manobras decorrem entre T+28m 43s e 28m 45s, e entre T+1h 8m 28s e T+1h 8m 29s.

A segunda sequência de separação dos satélites inicia-se a T+1h 14m 42s com a separação do satélite ARCSAT, seguindo-se o AlfaCrux a T+1h 14m 54s, os doze satélites SpaceBEE a T+1h 15 7s e o Pixxel-2 (Shankuntala) a T+1h 16m 22s. O satélite BDSat separa-se a T+1h 16m 39s, seguido do satélite BRO-7 a T+1h 16m 39s, do ÑuSat-27 a T+1h 17m 28s, do ÑuSat-23 a T+1h 14m 44s, do ÑuSat-24 a T+1h 18m 43s, do ÑuSat-25 a T+1h 20m 18s e do ÑuSat-26 a T+1h 22m 48s.

O Hawk-4C separa-se a T+1h 23m 25s, sendo seguido do satélite Hawk-4B a T+1h 23m 36s e do Hawk-4A a T+1h 24m 13s.

O pequeno MP42 separa-se a T+1h 25m 46s, equanto que o Link Towe 01 separa-se a T+1h 25m 58s.

Finalmente, a T+1h 26m 17s dá-se a separação do ION-SCV 005 Spacelust.

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 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 primeiro estágio B1061

Para esta missão a SpaceX utilizou o foguetão Falcon-9 (B1061.7), isto é, o primeiro estágio B1061 na sua 7.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.

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
2022-005 137 B1060.10 KSC, LC39A 19/Jan/22 02:02:40 Starlink 4-6 ASOG (Oc. Atlântico)
2022-008 138 B1052.3 CCSFS, SLC-40 31/Jan/22 23:11:14 CSG-2 LZ-1
2022-009 139 B1071.1 VSFB, SLC-4E 02/Fev/22 20:18 NROL-87 LZ-4
2022-010 140 B1061.6 KSC, LC39A 03/Fev/22 18:13:20 Starlink 4-7 ASOG (Oc. Atlântico)
2022-015 141 B1058.11 CCSFS, SLC-40 21/Fev/22 14:44:20 Starlink 4-8 ASOG (Oc. Atlântico)
2022-016 142 B1063.4 VSFB, SLC-4E 25/Fev/22 17:12:20 Starlink 4-11 OCISLY (Oc. Pacífico)
2022-022 143 B1060.11 KSC, LC-39A 03/Mar/22 14:25:00 Starlink 4-9 JRTI (Oc. Atlântico)
2022-025 144 B1052.4 CCSFS, SLC-40 09/Mar/22 13:45:10 Starlink 4-10 ASOG (Oc. Atlântico)
2022-029 145 B1051.12 CCSFS, SLC-40 19/Mar/22 04:42:30 Starlink 4-12 JRTI (Oc. Atlântico)
2022-033 146 B1061.7 CCSFS, SLC-40 01/Abr/22 16:24:17 Transporter-4 JRTI (Oc. Atlântico)

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6199

– Lançamento orbital EUA: 1791 (28,89%)

– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral SFS: 814 (13,13% – 45,45%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6200 – 02 Abr (1210:??) – Onenui (Máhia), LC-1A – Electron/Curie (F25 “Without Mission A Beat”) – BlackSky-16 (BlackSky Global-18 Gen-2), BlackSky-17 (BlackSky Global-19 Gen-2)

6201 – 06 Abr (1605:??) – CE Kennedy, LC-39A – Falcon 9-147 (B1061.7) – AX-1: Crew Dragon Endeavour (C206.3)

6202 – 06 Abr (2352:??) – Jiuquan, LC? – ?? – ??

6203 – 10 Abr (1100:??) – Xichang, LC? – Chang Zheng-3B/G2 – Zhongxing-6D (?)

6204 – 15 Abr (????:??) – Vandenberg SFB, SLC-4E/LZ-4 – Falcon 9-148 (B1071.2) – NROL-85 (Intruder-13A, Intruder-13B)

6205 – 20 Abr (1037:??) – CE Kennedy, LC-39A – Falcon 9-149 (B1067.4) – Crew Dragon Freedom (USCV-4 Crew-4)

6206 – 23 Abr (????:??) – Falcon-9 – Cabo Canaveral SFS, SLC-40 – Starlink G4-14 (x48) F42 [v1.5 L13]

6207 – 27 Abr (????:??) – GIK-1 Plesetsk, LC35/1 – Angara-A1.2/AM (71602/x) – MKA-R №1

6208 – 30 Abr (????:??) – Falcon-9 – Cabo Canaveral SFS, SLC-40 – Nilesat-301

6209- 03 Mai (????:??) – Onenui (Máhia), LC-1A – Electron – CAPSTONE

6210 – 19 Mai (????:??) – Naro, LC-2 – Nuri – NEXTSat-2, ??

 

___________

Bibliografia: