RocketLab lança missão “Baby Come Back”

A RocketLab USA Inc. realizou a missão “Baby Come Back” a 18 de Julho de 2023, colocando em órbita sete satélites e conseguindo a recuperação do primeiro estágio do foguetão lançador.

A missão foi realizada a partir do Complexo de Lançamento LC-1B do Centro de Lançamentos de Onenui (Máhia), Nova Zelândia, utilizou o foguetão Electron/Curie (F39), sendo lançado às 0127UTC.

Todas as fases da missão decorreram como previsto e os satélites foram colocados nas suas órbitas predeterminadas.

Esta foi a sétima missão da RocketLab em 2023 e foi uma missão partilhada que colocou em órbita sete pequenos satélites para a NASA, para a Spire Global e para o Space Flight Laboratory. Para além da missão principal, a missão “Baby Come Back” tentou recuperar com sucesso o primeiro estágio do foguetão Electron, após o seu regresso à Terra com o auxílio de um pára-quedas e posterior amaragem suave no Oceano Pacífico, sendo recolhido por uma embarcação.

Desde que a RocketLab decidiu apostar somente nas operações de recuperação marítima do primeiro estágio, que a Equipa de Recolha realizou alterações significativas ao Electron que irão de forma progressiva iterar as soluções de salvamento. Assim, os lançadores Electron que serão recolhidos no oceano são especialmente projectados para o efeito. Isto inclui soluções de selagem melhoradas para a secção do interestágio, secção de propulsão e alguns componentes internos nos motores Rutherford para melhorar a resiliência à água salgada.

Na missão “Baby Come Back” foi utilizado um novo e mais leve sistema de pára-quedas, sendo a primeira missão a utilizar um sistema de sustentação de dois pontos para recuperar o estágio a partir da água. A embarcação de recolha foi dotada com novos equipamentos, incluindo incluindo turcos duplos e plataformas de convés projetadas pela RocketLab. Uma vez a bordo da embarcação de recolha, os técnicos começaram de imediato a remover a água salgada e proceder ao seu envio para as instalações de fabrico.

Em finais de 2023 a RocketLab irá tentar realizar um lançamento utilizado um primeiro estágio pela segunda vez.

A carga da missão “Baby Come Back”

A missão “Baby Come Back” transportou os satélites Telesat LEO 3, Starling-1 a Starling-4, e Lemur-2 (169) e Lemur-2 (170).

O Telesat LEO 3 é um satélite de demonstração que irá proporcionar a continuidade às campanhas de testes de clientes e fornecedores de ecossistemas após o decomissionamento do satélite Telesat LEO 1 Fase 1 da Telesat.

Também denominado “LEO Vantage 3”, o satélite tem uma massa de 30 kg e foi construído pelo UTIAS Space Flight Laboratory (SFL) com base na plataforma Defiant.

A missão Starling da NASA (Starling-1 a Starling-4) é uma missão de vários CubeSat-6U para demonstrar tecnologias de enxame autónomo. A sua missão é promover a prontidão de várias tecnologias para grupos cooperativos de naves espaciais – também conhecidas como “missões distribuídas”, “clusters” ou “enxames”. A missão Starling demonstrará tecnologias para permitir a recolha de dados científicos multiponto por vários pequenos satélites voando em enxames.

A missão de seis meses usará quatro CubeSat em órbita terrestre baixa para testar quatro tecnologias que permitem que as espaçonaves operem de maneira sincronizada sem recursos do solo. A missão deverá ter uma duração de seis meses e irá testar as tecnologias de planeamento e execução de manobras em enxames de satélites, redes de comunicações, navegação relativa entre satélites, e coordenação autónoma entre satélites. Os satélites Starling irão testar o funcionamento esperado das tecnologias, quais as suas limitações, e que desenvolvimentos serão necessários para o sucesso da aplicação de enxames de CubeSats.

Durante duas formações de voo serão testadas quatro novas tecnologias: Reconfiguration and Orbit Maintenance Experiments Onboard – ROMEO – em cada fase de voo, o software de controlo de voo do conjunto operará inicialmente no modo de sombra, planeando manobras de forma autónoma enquanto os CubeSats são controlados do solo, e uma vez validado, o ROMEO demonstrará a execução de manobras de manutenção de enxame a bordo da espaçonave sem intervenção no solo; Mobile Ad-hoc Network – MANET – os CubeSats poderão comunicar uns com os outros por meio de rádios/antenas crosslink de banda S bidirecional, adaptando um protocolo de rede baseado em terra para comunicação espacial confiável em qualquer nó de satélite dentro do enxame, entretanto, se um nodo de comunicação do satélite falhar, a rota de comunicação será reconfigurada automaticamente para manter a capacidade total de comunicação para o restante enxame operacional de satélites; Starling Formation-Flying Optical Experiment – StarFOX – Usando sensores estelares comerciais, que são câmaras a bordo que medem a posição das estrelas, cada satélite determina a sua própria orientação em relação às estrelas e um algoritmo de navegação avançado utiliza esses dados de orientação e imagens para detectar e rastrear visualmente os outros três satélites dentro do enxame para realizar testes de conhecimento de posição relativa, assim, o objetivo é que cada satélite obtenha consciência a bordo da sua localização, bem como da localização dos outros três satélites; Distributed Spacecraft Autonomy – DSA – esta experiência demonstrará a monitorização autónoma da ionosfera da Terra, a camada entre a nossa atmosfera e o início do espaço, com um enxame de satélites, sendo esta é uma medida representativa para demonstrar operações reativas autónomas para futuras missões.

Construídos pela Spire Global, os satélites Lemur-2 são baseados no modelo CubeSat-3U e têm uma massa de 4 kg. Transportam duas cargas para meteorologia e seguimento do tráfego marítimo (a carga STRATOS – ocultação do sinal rádio de GPS – e a carga AIS SENSE, respectivamente).

A STRATOS permite a detecção do sinal GPS que é afectado quando passa através da atmosfera terrestre. Posteriormente, e utilizando um processo designado ‘ocultação do sinal GPS’, o satélite mede a alteração do sinal GPS para calcular os perfis precisos para a temperatura, pressão e humidade na Terra.

Lançamento

Com o encerramento das vias de acesso ao local de lançamento a ocorrer a T-6h, o foguetão Electron era colocado na sua posição vertical a T-4h e iniciava-se o processo de abastecimento de querosene. O pessoal de apoio na plataforma de lançamento deixava a área a T-2h 30m e o abastecimento de oxigénio líquido (LOX) iniciava-se a T-2h.

As autoridades de aviação locais eram informadas sobre o lançamento a T-30m para assim poderem avisar os aviadores naquele espaço aéreo. Os preparativos finais para o lançamento iniciam-se a T-18m. A sequência automática de lançamento inicia-se a T-2m, com o computador de bordo do Electron a tomar conta das operações. A ignição dos motores do lançador inicia-se a T-2s.

O foguetão abandona a plataforma de lançamento a T=0s, com uma ascensão lenta nas fases iniciais e ganhando velocidade à medida que ganha altitude. O veículo atinge a velocidade do som (Mach 1) a T+1m 0s e a zona de máxima pressão dinâmica a T+1m 11s. O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+2m 24s e a sua separação ocorre três segundos mais tarde.

A ignição do motor Rutherford do segundo estágio ocorre a T+2m 31s, seguindo-se a separação da carenagem de protecção a T+3m 3s.

A T+4m 7s o primeiro estágio atinge o seu apogeu, iniciando a descida para a Terra. A abertura do pára-quedas de arrasto ocorre a T+7m 23s e a T+7m 38s encontra-se a viajar a uma velocidade subsónica. A abertura do pára-quedas principa ocorre a T+8m 13s.

O final da queima do segundo estágio ocorre a T+8m 59s e a separação entre o segundo estágio e o estágio Curie ocorre e T+9m 9s. Após uma fase não propulsionada o estágio Curie realiza a sua primeira ignição a T+46m 27s, terminando a T+48m 39s. A separação dos satélites Starling-1 a Starling-4 ocorre, respectivamente, a T+49m 14s, T+49m 44s, T+50m 14s e T+50m 44s. A T+51m 14s ocorre a separação do Lemur-2 (169) seguindo-se o Lemur-2 (170) a T+51m 44s.

O estágio Curie realiza a sua segunda ignição a T+54m 49s, terminando a T+56m 19s. A sua terceira queima ocorre entre T+1h 44m 13s e T+1h 45m 38s, com o satélite Telesat LEO 3 a separar-se a T+1h 46m 13s.

O foguetão Electron

O Electron é um lançador a três estágios com um comprimento de 18 metros e um diâmetro de 1,2 metros. Tem uma massa de 13.000 kg no lançamento e é capaz de colocar em órbita terrestre baixa uma carga de 225 kg, sendo a sua carga nominal de 200 kg (a 500 km de altitude). Devido ao seu desenho e fabrico (fibra de carbono compósito e estrutura monocoque), o Electron é elaborado com altos níveis de automatização.

O lançador tira partido de materiais compósitos na sua fuselagem, tendo uma estrutura forte e superleve. Da mesma forma, os tanques de propelente são fabricados em materiais compósitos.

O primeiro estágio está equipado com nove motores Rutherford com uma capacidade de 162 kN, com um impulso específico de 311 s. O motor Rutherford consome querosene e oxigénio líquido, utilizando componentes impressos em 3D.

O motor Rutherford é um motor topo de gama que se alimenta de querosene e oxigénio líquido, sendo especificamente projectado para o foguetão Electron utilizando um ciclo de propulsão inteiramente novo. Uma característica única deste motor são as turbinas eléctricas de alto desempenho que reduzem a sua massa, substituindo assim ‘hardware’ por ‘software’. O motor Rutherford é o primeiro motor do seu tipo que utiliza impressão 3D nos seus componentes principais. Estas características são únicas no mundo para um motor de propelentes líquidos de alto desempenho alimentados por turbobombas eléctricas. O seu desenho orientado para a produção permitem que o Electron seja construído e os satélites lançados com uma frequência sem precedentes.

O segundo estágio do lançador é propulsionado por um motor derivado do motor Rutherford melhorado para um excelente desempenho em condições de vácuo. Consegue desenvolver 22 kN de força e um impulso específico de 343 s.

A sua carenagem tem um comprimento de 2,5 metros com um sistema de separação pneumático e por molas.

Lançamento Missão Veículo Lançador Data de Lançamento Hora

(UTC)

Carga
2022-091 F29 Antipodean Adventure 04/Ago/22 05:00 NROL-199 (RASR-4)
2022-113 F30 The Owl Spreads Its Wings 15/Set/22 20:38 StriX-1
2022-127 F31 It Argos Up From Here 07/Out/22 17:09:21 GAzelle
2022-147 F32 Catch If You Can 04/Nov/22 17:27 MATS
2023-011 F33 Virginia is for Launch Lovers 24/Jan/23 23:00 Hawk-6A

Hawk-6B

Hawk-6C

2023-035 F34 Stronger Toghether 16/Mar/23 22:38:59 Capella-9

Capella-10

2023-041 F35 The Beat Goes On 24/Mar/23  09:14 BlackSky-18

BlackSky-19

2023-062 F36 Rocket Like A Hurricane 08/Mai/23 01:00 TROPICS-05

TROPICS-06

2023-073 F37 Coming to a Storm Near You 26/Mai/23 03:46 TROPICS-03

TROPICS-07

2023-100 F39 Baby Come Back 18/Jul/23 01:17 Telesat LEO 3

Starling-1

Starling-2

Starling-3

Starling-4

Lemur-2 (169)

Lemur-2 (170)

O Complexo de Lançamento LC-1 localizado na Península de Máhia, entre Napier e Gisborne, na costa Este de Ilha do Norte da Nova Zelândia. Este é o primeiro complexo orbital na Nova Zelândia e o primeiro complexo, a nível mundial, operado de forma privada.

Equipado com duas plataformas de lançamento, a localização remota do LC-1, e de forma particular o seu baixo volume de tráfego marítimo e aéreo, é um factor-chave que permite um acesso sem precedentes ao espaço. A posição geográfica deste local permite que seja possível a uma grande gama de azimutes de lançamento – os satélites lançados desde Máhia podem ser colocados em órbitas com uma grande variedade de inclinações para assim proporcionar serviços em muitas áreas em torno do globo.