Uma nova missão logística foi lançada para a estação espacial internacional a 19 de Fevereiro de 2022, a partir do MARS Wallops Island.
A Northrop Grumman Innovation Systems realizou com sucesso o lançamento do veículo de carga Cygnus NG-17 “S.S. Piers Sellers” na missão logística CRS-17. O lançamento teve lugar às 1740:07,300UTC e foi levado a cabo por um foguetão Antares-230+ a partir do Complexo de Lançamento LP-0A. O lançamento teve lugar na abertura de uma janela de lançamento com a duração de 5 minutos.
O veículo de carga será capturado pelo Canadarm2 (operado pelo astronauta Raja Chari e pela astronauta Kayla Barron) no dia 21 de Fevereiro, sendo posteriormente acoplado no porto nadir do módulo Unity. A acoplagem com o módulo Unity é feita de forma remota a partir do Centro de Controlo de Missão.
Esta é a sexta missão Cygnus que é realizada ao abrigo do contrato Commercial Resupply Services-2 que foi atribuído em Janeiro de 2014 à Orbital ATK (actual Northrop Grumman Innovation Systems), à Sierra Nevada Corporation e à Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX). Pela primeira vez, um veículo de carga Cygnus será utilizado para elevar os parâmetros orbitais da ISS enquanto permanece acoplado com a estação espacial.
A bordo do Cygnus NG-17 encontravam-se 3.729 kg mantimentos e equipamentos para apoiar dezenas de experiências e investigações científicas a bordo da estação espacial internacional. Deste total, 1.352 kg correspondem a mantimentos para a tripulação da ISS, 896 kg correspondem a investigações científicas a ser levadas a cabo na ISS, 60 kg de equipamento para actividades extraveículares, 1.308 kg de equipamento variados para a ISS e 35 kg de recursos informáticos.
O equipamento transportado a bordo é:
- ISS Power Augmentation (IPA) Mod Kit – equipamento crítico a ser instalado durante as próximas actividades extraveículares ISS Roll-Out Solar Array (IROSA), permitindo que o programa da ISS continue a melhorar os painéis solares da estação;
- NanoRacks Airlock (NRAL) Trash Deployer – aumentar as capacidades de descarte na ISS, o dispositovo NRAL Trash Deployer será instalado na Primavera de 2022 e proporcionar a capacidade de descarte de grandes quantidades de lixoem segurança;
- Multifiltration Bed (MFB) – será utilizado para apoiar o Water Processor Assembly (WPA), esta unidade irá auxiliar a substituir o degradado conjunto de unidades em órbita para melhorar a qualidade da água;
- Hydrogen Sensor Tech Demo – irá levar a cabo uma demonstração tecnológica para testar os novos sensores para o Oxygen Generator Assembly (OGA);
- Universal Waste Management System (UWMS) Acoustic Covers – estas coberturas irão ajudar em futuras avaliações acústicas e utilização da tripulação, sendo instaladas para ajudar a aumentar o desempenho das sanitas da próxima geração;
- Nitrogen Purge Orbital Replacement Unit (ORU) – será utilizado para pugar o conjunto do Oxygen Generator Assembly (OGA) depois da desactivação como mecanismo de protecção. Esta unidade será utilizada como suplente até substituir a unidade em órbita que se encontra actualmente degradada;
- Commercial Crew Vehicle Emergency Breathing Air Assembly (CEBAA) Regulator Manifold Assembly (RMA) – equipamento crítico para completar a capacidade de até cinco tripulantes durante 1 hora na ocorrência de uma fuga de amoníaco;
- Nitrogen/Oxygen Recharge System (NORS) Oxygen Recharge Tank Assembly (RTA) – são dois vestíbulos gasosos cheios de oxigénio para reabastecer o tanque de oxigénio de alta pressão HPGT. este reabastecimento irá apoiar a tripulação durante as actividades extraveículares previstas para 2022;
- Commercial-off-the-Shelf (COTS) Air Tanks – doze tanques de ar descartáveis para reabastecer e repressurizar a ISS;
- Advanced Combustion via Microgravity Experiments (ACME) Data Camera Package – prevista para instalação e utilização com a carga Solid Fuel Ignition and Extinction (SoFIE) no Combustion Integrated Rack (CIR), esta câmara irá fornecer capacidades ópticas importantes para a investigação.
Investigações científicas sobre envelhecimento da pele e células tumorais, juntamente com testes de tecnologia para produção de oxigénio, baterias e plantas em crescimento, viajaram a bordo do Cygnus NG-17.
A deterioração do tecido da pele, uma parte normal do envelhecimento, ocorre ao longo de décadas. A microgravidade leva a mudanças no corpo semelhantes ao envelhecimento, mas acontecem muito mais rapidamente e podem ser mais facilmente estudadas.
A investigação Colgate Skin Aging vai avaliar as alterações celulares e moleculares em células da pele humana projetadas em microgravidade. Os resultados podem mostrar que essas células manipuladas podem servir como modelo para avaliar rapidamente os produtos destinados a proteger a pele do processo de envelhecimento na Terra.
A investigação MicroQuin 3D Tumor vai examinar os efeitos de uma terapêutica em células de cancro da mama e próstata. Essas células podem crescer num modelo tridimensional mais natural em microgravidade, o que facilita a caracterização da sua estrutura, expressão genética, sinalização celular e resposta à medicação. Os resultados podem fornecer novas abordagens sobre a proteína celular alvo da medicação e ajudar a avançar no desenvolvimento de outras drogas que visam células cancerígenas.
O OGA H2 Sensor Demo vai testar novos sensores para o sistema de geração de oxigénio da estação espacial (OGS). O OGS produz oxigénio respirável por meio de eletrólise ou separação de água em hidrogénio e oxigénio. O hidrogénio é expelido para o exterior ou enviado para um sistema de pós-processamento que se recombina com o dióxido de carbono residual para formar água.
Os sensores atuais garantem que nenhum dos hidrogénios entre no fluxo de oxigénio da cabine, mas são sensíveis à humidade, ao nitrogénio e a outras causas que podem causar problemas. Portanto, devem ser trocados a cada 201 dias de utilização.
Esta tecnologia pode fornecer sensores mais duráveis para situações em que a substituição não é prática a cada 201 dias, reduzindo o número de peças sobressalentes necessárias em missões espaciais mais longas, como para a Lua ou Marte.
A Space As-Lib é uma investigação da JAXA que pretende demonstrar a operação de uma bateria secundária de iões de lítio capaz de um funcionamento seguro e estável sob temperaturas extremas e em um ambiente de vácuo.
A bateria utiliza materiais sólidos, inorgânicos e retardantes de chama e não vaza líquido, tornando-a mais segura e confiável. Os resultados podem demonstrar o desempenho da bateria para vários usos potenciais no espaço e outros ambientes planetários. As baterias de estado sólido também têm aplicações potenciais em ambientes agressivos e nas indústrias automotiva e aeroespacial na Terra.
Os sistemas atuais para o cultivo de plantas no espaço usam o solo ou um meio de crescimento. Esses sistemas são pequenos e não se adaptam bem num ambiente espacial devido a problemas de massa e contenção, manutenção e saneamento.
Os testes XROOTS transportados na Cygnus NG-17 usam técnicas hidropónicas (à base de água) e aeropónicas (à base de ar), reduzindo a massa geral do sistema. Os resultados podem fornecer informações sobre o desenvolvimento de sistemas de larga escala para cultivar alimentos para futuras explorações espaciais e habitats.
Componentes do sistema desenvolvidos para esta investigação também podem melhorar o cultivo de plantas em ambientes terrestres, como estufas e contribuir para uma melhor segurança alimentar para as pessoas na Terra.
A instalação Solid Fuel Ignition and Extinction (SoFIE) permite estudos de inflamabilidade de materiais e ignição de incêndios em condições atmosféricas realistas. Utiliza o Combustion Integrated Rack (CIR), que permite testar em diferentes concentrações e pressões de oxigénio representativas das missões de exploração espacial atuais e planeadas. A gravidade influencia as chamas na Terra, mas na microgravidade, o fogo age de maneira diferente e pode comportar-se de maneiras inesperadas a bordo da estação espacial.
Algumas evidências sugerem que os incêndios podem ser mais perigosos em gravidade reduzida, uma preocupação de segurança para futuras missões espaciais. Os resultados podem ajudar a garantir a segurança da tripulação, melhorando o desenho de trajes de atividades extraveiculares, informando a seleção de materiais de cabine mais seguros e ajudando a determinar as melhores técnicas para suprimir incêndios no espaço.
A bordo seguiram também os satélites KITSUNE e NACHOS.
O KITSUNE (Kyutech standardized bus Imaging Technology System Utilizing Networking and Electron content measurements) é um CubeSat-6U de demonstração tecnológica desenvolvido pelo Instituto de Tecnologia Kyushu (Kyushu Institute of Technology – Kyutech) juntanmente com a Agencia Espacial del Paraguay (AEP).
Com uma massa de 14 kg e uma missão de cerca de seis meses, o satélite tem cinco objectivos: o teste de uma câmara de alta resolução, a demonstração de um sistema de comunicações por banda-C, o teste de uma estação no solo para comunicações em banda-C, medição do conteúdo total de electrões, e uma missão IoT de registo e envio de mensagens.
O Nano-satellite Atmospheric Chemistry Hyperspectral Observation System (NACHOS) é um CubeSat-3U com uma massa de 4 kg que terá uma missão de três a quatro anos. É um satélite experimental projectado pelo Laboratório Nacional de Los Alamos (Los Alamos National Laboratory – LANL) com a missão de obter imagens hiperespectrais de alta resolução dos gases em pequenas quantidades na atmosfera terrestre. O satélite será colocado e órbita a partir do veículo Cygnus NG-17 após este se separar da ISS.
O satélite consiste num CubeSat Prometheus Block-2 1.5U CubeSat equipado com o módulo experimental 1.5U NACHOS. O fornecimento de energia e as comunicações são geridas através do módulo Prometheus.
O NACHOS é uma demonstração tecnológica de um sistema de observação hiperespectral ultra compacto, de alta resolução que é capaz de monitorizar a queima de combustíveis fósseis e o baixo nível de gases passivos emitidos por vulcões. Se a sua missão for bem sucedida, irá representar uma alteração de paradigma na detecção remota a partir do espaço – de dispendiosas plataformas únicas em grandes satélites para constelações ágeis com instrumentos relativamente baratos em pequenos satélites.
Tal como aconteceu nas missões anteriores, a Northrop Grumman baptizou o veículo Cygnus NG-17 com o nome de uma personalidade que teve um papel importante na História do voo espacial tripulado. Neste caso, a NGIS baptizou este veículo foi baptizado em honra do astronauta Piers Sellers.
Nascido em 1955 em Crowborough, Sussex – Inglaterra, e mais tarde treinou como cadete da RAF (Royal Air Force). Recebeu um grau de bachelor em ciência ecológica e o doutoramento em biometeorologia pela Universidade de Edinburgh e pela Universidade de Leeds, respectivamente.
A sua carreira de 30 anos na NASA iniciou-se em q982 quando Sellers se mudou para os Estados Unidos para ingressar na equipa de investigação no Centro de Voo Espacial Goddard, Greenbelt – Maryland. Em 1986, como meteorologista investigador, criou o Modelo da Biosfera Simples – o primeiro modelo a simular de forma realista a interacção da fotossíntese global e o clima da Terra.
Após trabalhar durante 14 anos como cientista da NASA, Sellers atingiu o seu sonho de infância e ingressou no corpo de astronautas da agência espacial Norte-americana em 1996. Ajudou a finalizar a construção da estação espacial internacional durante as missões STS-112, STS-121 e STS-132, acumulando cerca de 35 dias de experiência em voo espacial e 41 horas de experiência em actividades extraveícular em seis passeios espaciais.
Sellers reformou-se como astronauta em 2011 e regressou ao Centro de Voo Espacial Goddard como director executivo do Directorado de Ciência e Exploração. Em 2016, recebeu a Medalha de Serviço de Distinção, a maior honra da agência, antes de falecer no final desse ano com a idade de 61 anos devido a um cancro no pâncreas.
Lançamento do Cygnus NG-17
O foguetão Antares-230+ com o veículo Cygnus NG-17 foi transportado para a Plataforma de Lançamento LP-0A no dia 16 de Fevereiro de 2022, iniciando-se então os preparativos finais para o lançamento.
Com a contagem decrescente a atingir T=0s, dava-se a ignição dos dois motores RD-181 do primeiro estágio do foguetão Antares-230+. O veículo deixa a plataforma de lançamento a T+3,7s. O primeiro estágio irá desempenhar a sua função durante 3 minutos e 18 segundos, com o final da queima a ter lugar a uma altitude de 84,2 km. Seis segundos após o final da queima do primeiro estágio ocorre a separação entre este e o segundo estágio a uma altitude de 89,2 km.
As duas metades da carenagem de protecção separam-se a T+3m 54s (altitude de 111,2 km). Cinco segundos mais tarde dá-se a separação da secção interestágio que fazia a ligação entre o primeiro e o segundo estágio. A ignição do segundo estágio ocorre a T+4m 7s, a uma altitude de 118,5 km.
A queima do segundo estágio termina a T+ 6m 49s (a uma altitude de 179,4 km). A separação do Cygnus NG-17 tem lugar a T+8m 49s.
O veículo de carga Cygnus
A Orbital SC (agora Orbital ATK) desenvolveu o veículo espacial de manobra avançada Cygnus ao abrigo do contrato COTS com a NASA. Adicionalmente ao programa de desenvolvimento e de demonstração COTS, a Orbital ATK irá utilizar o Cygnus para realizar missões logísticas de abastecimento da ISS ao abrigo do contrato CRS. O contrato com a NASA previa que a partir de 2013 a Orbital ATK realize oito missões para transportar cerca de 20.000 kg de carga para a ISS.
O sistema Cygnus é um sistema de baixo risco que incorpora elementos de tecnologias já existentes provenientes da Orbital e dos seus companheiros no programa. A Cygnus consiste num módulo de serviço comum e um módulo de carga pressurizado. A Cygnus irá transportar mantimentos para a tripulação, peças sobressalentes e experiências científicas para a ISS. O módulo de serviço incorpora sistemas aviónicos da linha de produção dos satélites LEOStar e GEOStar da OSC juntamente com sistemas de propulsão e sistemas de fornecimento de energia dos satélites de comunicações GEOStar. O módulo de carga pressurizado tem por base o Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) desenvolvido pela Thales Alenia Space para a NASA.
Um mecanismo Common Berthing Mechanism (CBM) localizado na extremidade do módulo de carga pressurizado permite que o veículo Cygnus seja acoplado com a estação espacial internacional.
O Cygnus utiliza um motor Delta-V da IHI Aerospace para as suas manobras orbitais. O motor é derivado do sistema de propulsão BT-4 frequentemente utilizado em satélites de comunicações. O Delta-V queima hidrazina como propelente e pode operar tanto como um motor de monopropolente como um motor de bipropolente utilizando MON-3 como oxidante. Pequenos propulsores de controlo facilitam as manobras e o controlo de atitude do veículo
No lançamento, o veículo Cygnus tem uma massa de 4.163 kg e transporta 800 kg de propelente. A energia é fornecida ao módulo de serviço a partir de duas asas solares fixas capazes de gerar 3,5kW. O seu sistema de propulsão consome N2H4 / MON-3 ou somente N2H4. A secção pressurizada pode transportar 2.400 kg de carga, tendo um volume pressurizado de 27 m3.
O foguetão Antares-230+
O foguetão Antares-230+ representa uma evolução em relação à sua versão anterior, sendo a principal diferença a introdução dos motores Energomash RD-181 no primeiro estágio e a sua capacidade de funcionamento em máxima potência na fase Max-Q.
O Antares-230+ tem um comprimento de 42,5 metros, diâmetro de 3,9 metros e uma massa no lançamento entre os 290.000 kg e os 310.000 kg.
O primeiro estágio consome oxigénio líquido e querosene com os seus dois motores RD-181 cada um com um sistema vectorial de propulsão independente. Os tanques do primeiro estágio foram produzidos pela Yushmash, sendo projectados e verificados pela KB Yuzhnoye (sendo desenvolvidos a partir de produtos semelhantes fabricados para os foguetões 11K77 Zenit). A NGIS é responsável pelo desenvolvimento do sistema e sua integração.
O segundo estágio está equipado com um motor Castor 30XL de propulsão sólida desenvolvido pela Orbital ATK (actual NGIS).
O motor RD-181 é baseado no motor RD-191 e foi adaptado para ser integrado no foguetão Antares. Enquanto que o motor RD-193 foi desenhado como um substituto para o motor NK-33, em 17 de Dezembro de 2014, a então Orbital Sciences anunciava que iria utilizar o RD-181 na segunda versão do Antares, tendo assinado um contrato directo com a Energomash para o fornecimento de 60 motores RD-181.
A 19 de Fevereiro de 2015, a Orbital ATK anunciava que o novo Antares-230 iria ter o seu voo inaugural em Março de 2016. A 29 de Maio de 2015, a Orbital referia que os novos motores haviam sido submetidos a sete ignições de certificação e que todos os testes haviam decorrido como previsto, afirmando também que os dois primeiros modelos de voo estavam a ser submetidos aos testes finais e que seriam entregues em princípios de Julho.
Lançamento | Veículo | Data
Hora (UTC) |
Carga | Versão |
2017-071 | 70105401-2TRS2S1.8 | 12/Nov/17
12:19:54,6 |
Cygnus OA-8
“S.S. Gene Cernan” |
230 |
2018-046 | 70104303-2TRS2S1.6 | 21/Mai/18
08:44:09,7 |
Cygnus OA-9
“J.R. Thompson” |
230 |
2018-092 | 70107301-2TRS2S1.9 | 17/Nov/18
09:01:31,9 |
Cygnus NG-10E
“SS John Young” |
230 |
2019-022 | 70107302-2TRS2S1.10 | 17/Abr/19
20:46:11 |
Cygnus NG-11
“SS Roger Chaffee” |
230 |
2019-071 | 70108301-2TRS2S1.11 | 02/Nov/19
13:59:47 |
Cygnus NG-12
“SS Alan Bean” |
230+ |
2020-006 | 70108401-2TRS2S1.12 | 15/Fev/20
20:21:04,9 |
Cygnus NG-13 (CRS-13)
“SS Robert H. Lawrence” |
230+ |
2020-069 | 70109301-2TRS2S1.13 | 03/Out/20
01:16:18,3 |
Cygnus NG-14 (CRS-14)
“SS Kalpana Chawla” |
230+ |
2021-013 | ??-2TRS2S1.14 | 20/Fev/21
17:36 |
Cygnus NG-15 (CRS-15)
“SS Katherine Johnson” |
230+ |
2021-072 | ??-2TRS2S1.15 | 10/Ago/21
22:01:09.300 |
Cygnus NG-16 (CRS-16)
“SS Ellison Onizuka” |
230+ |
2022-025 | ??-?? | 17/Fev/22
17:40:07,300 |
Cygnus NG-17 (CRS-17)
“S.S. Piers Sellers” |
230+ |
Como explicar a designação do Antares-230? O número ‘230’ na designação desta versão do Antares mostra-nos os diferentes componentes de propulsão deste lançador. O algarismo ‘2’ representa o motor RD-181 (o algarismo ‘1’, como, por exemplo, no Antares-130, representa o motor AJ-26-62 derivado do motor NK-33). Por outro lado, o algarismo ‘3’ representa o motor Castro-30XL de propulsão sólida (nesta posição, o algarismo ‘1’ representa o motor Castor-30A, enquanto que o algarismo ‘2’ representa o motor Castor-30B). Finalmente, o algarismo ‘0’ representa a ausência de um terceiro estágio (nesta posição, o algarismo ‘1’ representa um terceiro estágio de bipropolente, enquanto que o algarismo ‘2’ representa um terceiro estágio derivado do motor Star-48).
Dados estatísticos e próximos lançamentos
– Lançamento orbital: 6181
– Lançamento orbital EUA: 1782 (28,83%)
– Lançamento orbital desde MARS Wallops Isl.: 52 (0,84% – 2,92%)
Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):
6182 – 21 Fev (1500:??) – Cabo Canaveral SFS, SLC-40/ASOG – Falcon 9-140 (B1058.11) – Starlink G4-8 (x46) F37 [v1.5 L08]
6183 – 25 Fev (????:??) – Vandenberg SFB, SLC-4E/OCISLY – Falcon 9-141 – Starlink G4-11 (x51) F38 [v1.5 L09]
6184 – 25 Fev (????:??) – Jiuquan, LC45/94 – Chang Zheng-4C – Ludi Tance-1 01B
6185 – 27 Fev (????:??) – Wenchang, LC201 – Chang Zheng-8 (Y2) – Hainan-1 (1), Hainan-1 (2), Wenchang-1 01 / Weina Xingkong 03, Wenchang-1 02 / Weina Xingkong 04, Chaohu-1, Qimingxing-1, Dayun / Xingshidai-17 (Weina Xingkong 05), Taijing-3 01, Taijing-4 01, Xidian-1, Weina Xingkong 01, Weina Xingkong 02, Jilin-1 Maofeng-02A 01 ‘Xiamen Keji-1’, Jilin-1 Gaofen-03D 10, Jilin-1 Gaofen-03D 11, Jilin-1 Gaofen-03D 12, Jilin-1 Gaofen-03D 13, Jilin-1 Gaofen-03D 14, Jilin-1 Gaofen-03D 15 ‘Shaoguan-1’, Jilin-1 Gaofen-03D 16 ‘Wenchang Chapsuan-2’, Jilin-1 Gaofen-03D 17 ‘Wenchang Chapsuan-3’, Jilin-1 Gaofen-03D 18
6186 – 27 Fev (2035:??) – Onenui (Máhia), LC-1A – Electron/Curie (F24 “The Owl’s Night Continues”) – StriX-β
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- NASA Commercial Resupply Mission NG-17. Consultado a 17 de Fevereiro de 2022, em https://www.northropgrumman.com/space/nasa-commercial-resupply-mission-ng-17/
- Krebs, Gunter D. “Antares-230+”. Gunter’s Space Page. Consultado a 17 de Fevereiro de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_lau_det/antares-230-plus.htm
- NACHOS: Nano-satellite Atmospheric Chemistry Hyperspectral Observation System, Consultado a 17 de Fevereiro de 2022, em https://esto.nasa.gov/wp-content/uploads/2020/07/Love-NACHOS.pdf
- Krebs, Gunter D. “KITSUNE”. Gunter’s Space Page. Consultado a 20 de Fevereiro de 2022, em https://space.skyrocket.de/doc_sdat/kitsune.htm