Satélite de comunicações Spainsat NG-1 colocado em órbita

O satélite de comunicações Spainsat NG-1 foi lançado desde o Centro Espacial Kennedy a 30 de Janeiro de 2025.

O lançamento teve lugar às 0134UTC e foi realizado pelo foguetão Falcon 9-439 (B1073.21) a partir do Complexo de Lançamento LC-39A. O primeiro estágio utilizado nesta missão foi descartado no Oceano Atlântico devido à necessidade de se tirar partido do seu máximo desempenho.

O satélite Spainsat-NG 1 e o satélite Spainsat-NG 2 são satélites de segunda geração do programa Spainsat que operam nas bandas X, Ka militar e UHF. Ambos os satélites são baseados nas plataformas Eurostar-Neo e têm uma vida operacional de 15 anos. O satélite Spainsat-NG 1 tem uma massa de 6.100 kg.

Um consórcio de quatro empresas formado pela Airbus Defence and Space e pela Thales Alenia Space (ambas em Espanha e França) foi seleccionado pela Hisdesat Servicios Estratégicos S.A. (o operador espanhol de satélites governamentais) para construir dois satélites Spainsat NG. Estes satélites serão utilizados para comunicações governamentais seguras, substituindo os satélites Spainsat e XTAR-EUR. A Airbus actua como “parceiro líder” do consórcio.

Os satélites fornecerão cobertura numa ampla área do mundo, desde os Estados Unidos e América do Sul até ao Médio Oriente, incluindo África e Europa, e até Singapura, na Ásia. Ambos os satélites permitirão a garantia de um comando e controlo eficazes para operações para além da linha de visão a 2/3 da Terra; garantir a capacidade de comunicação em teatros de operações que carecem de infraestruturas de comunicação; o desenvolvimento de mais comunicação por satélite, maior capacidade, e comunicações mais seguras e garantidas; e desbloquear o potencial do campo de batalha centrado na rede e das operações e guerras centradas na rede.

As cargas úteis de comunicação de ambos os satélites são fornecidas pela indústria espanhola, incluindo a integração do Módulo de Comunicações em Espanha, comnstituindo um grande passo em frente para a indústria espanhola. A Airbus em Espanha é responsável pela carga útil da banda X, enquanto a Thales Alenia Space em Espanha é responsável pelas cargas úteis da banda UHF e Ka militar. Outras empresas da indústria espacial espanhola também estão envolvidas no desenvolvimento dos satélites.

As comunicações em UHF é uma nova funcionalidade que não estava disponível na frota anterior da Spainsat. Ambos os satélites oferecem redundância nas zonas de interesse das forças armadas espanholas e incorporam também tecnologias avançadas de protecção contra interferências e falsificação, bem como protecção reforçada contra fenómenos nucleares a grandes altitudes.

A plataforma Eurostar-Neo inclui uma carga útil totalmente flexível em banda X, empregando antenas activas com capacidade de reconfiguração em órbita, um processador digital de bordo que interligará as cargas úteis em banda X e Ka militar para cross-banding e uma ligação de serviço de alta velocidade dedicado permitindo uma rápida reconfiguração. Isto resultará numa maior capacidade e flexibilidade, permitindo a reorientação electrónica dos feixes em função das necessidades de cobertura.

A Hisdesat é proprietária e operadora da nova geração de satélites de comunicação Spainsat-NG. O principal cliente é o Ministério da Defesa espanhol, que tem uma Parceria Público-Privada com a Hisdesat e, entre outros, os novos satélites contribuirão também para outros organismos governamentais espanhóis, aliados e países amigos com acordos bilaterais, o programa de comunicações governamentais da UE, “Govsatcom” e, esperançosamente, para o futuro pacote de capacidades CP130 da NATO para comunicações por satélite. Além disso, os satélites continuarão a prestar serviços à base de clientes atuais e futuros da XTAR LLC.

O desenvolvimento dos Spainsat-NG foi apoiado pelo Ministério da Indústria, Comércio e Turismo espanhol, bem como pelo Centro Espanhol para o Desenvolvimento da Tecnologia Industrial (CDTI) no âmbito de uma parceria público-privada entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e o operador de satélite Hisdesat.

Lançamento

A embarcação de apoio Bob deixava o Porto de Canaveral pelas 1447UTC do dia 27 de Janeiro.

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.

Tempo (h:m:s) Evento
00:01:17 Máxima pressão dinâmica (MaxQ)
00:02:40 Final da queima do 1.º estágio (MECO)
00:02:43 Separação entre o 1.º e o 2.º estágio
00:02:50 Ignição do 2.º estágio (SES-1)
00:03:37 Separação da carenagem de protecção
00:08:00 Final da primeira queima do 2.º estágio (SECO-1)
00:26:37 Início da segunda queima do 2.º estágio (SES-2)
00:27:43 Final da segunda queima do 2.º estágio (SES-2)
00:31:24 Separação do satélite Spainsat NG-1

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 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.

Estatísticas de reutilização (a actualizar!)

Para esta missão, o estágio B1082 (na sua 10.ª missão) demorou 38 dias 17 horas e 50 minutos a ser processado (a sua missão anterior havia sido o lançamento do conjunto de satélites Starlink G11-2 a 13 de Dezembro de 2024. Com esta missão, o tempo médio de processamento do primeiro estágio dos Falcon-9 é de 29,11 dias (tendo por base os últimos 30 lançamentos e excluindo os primeiros voos de cada estágio).

Por seu lado, o Complexo  de Lançamento SLC-4E demorou 6 dias 20 horas e 36 minutos a ser processada para esta missão (a sua missão anterior havia sido o lançamento da missão Transporter-12 a 14 de Janeiro de 2025). Com esta missão, o tempo médio de processamento do complexo de lançamento é de 6,05 dias (tendo por base os últimos 30 lançamentos).

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. Desde então, foram realizadas 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 motor Merlin 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 observado 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
2025-005 421 B1071.22 VSFB, SLC-4E

10/Jan/25

03:52:00

NROL-153 OCISLY
2025-006 422 B1067.25 CCSFS, SLC-40

10/Jan/25

19:11:20

Starlink G12-12 JRTI
2025-008 423 B1080.15 CCSFS, SLC-40

13/Jan/25

16:47:09

Starlink G12-4 ASOG
2025-009 424 B1088.2 VSFB, SLC-4E

13/Jan/25

19:09:00,098

Transporter-12 LZ-4
2025-010 425 B1085.5 KSC, LC-39A

15/Jan/25

06:11:39

Blue Ghost M1

Resilience (HAKUTO-R M2)

Tenacious

JRTI
2024-014 426 B1083.8 KSC, LC-39A

21/Jan/25

05:24:50

Starlink G13-1

USA-485

USA-486

ASOG
2025-015 427 B1082.10 VSFB, SLC-4E

21/Jan/25

15:45:50

Starlink G11-8 OCISLY
2025-018 428 B1063.23 VSFB, SLC-4E

24/Jan/25

14:07:00

Starlink G11-6 OCISLY
2025-019 429 B1076.20 KSC, LC-39A

27/Jan/25

22:05:00

Starlink G12-7 ASOG
2025-020 430 B1073.21 KSC, LC-39A

30/Jan/25

01:34

Spainsat NG-1

Imagens: Da empresa lançadora



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