Satélite indonésio colocado em órbita pela SpaceX

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O satélite de comunicações indonésio, SATRIA, foi colocado em órbita pela Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX).

O lançamento teve lugar às 2221UTC do dia 18 de Junho de 2023 a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral SFS, Florida, e foi realizado pelo foguetão Falcon 9-233 (B1067.12) cujo primeiro estágio foi recuperado na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas, no Oceano Atlântico. A janela de lançamento para esta missão estava disponível entre as 2204UTC do dia 18 de Julho e as 0102UTC do dia 19 de Julho.

Após a separação do segundo estágio do lançador, o satélite SATRIA ficou colocado numa órbita com um perigeu a 545 km de altitude, apogeu a 51.670 km de altitude e inclinação orbital de 27,9.º, a partir da qual irá manorar para atingir a sua órbita operacional.

O satélite SATRIA

O satélite SATRIA (SAteliT Republik IndonesiA) é um satélite de comunicações geoestacionário indonésio VHTS (Very High Throughput) construído pela Thales Alenia Space para o consórcio Satelit Nusantara Tiga (SNT). O satélite é também designado “Nusantara-3” ou “Nusantara Tiga”.

O projecto Satelit Nusantara Tiga (SNT) é encabeçado pela Pasifik Satelit Nusantara (PSN), sendo a comnpanhia operadora do satélite. Os accionistas do SNT são a PSN, a PT Pintar Nusantara Sejahtera (Pintar), a PT Nusantara Satelit Sejahtera, e a PT Dian Semesta Sentosa (uma subsidiária da PT Dian Swastatika Sentosa Tbk). A PSN e a Pintar são os accionistas maioritários da SNT e ambas irão manter a propriedade maioritária na empresa operadora ao longo da vida do projecto.

Actuando como principal contratante, a Thales Alenia Space desenvolveu um satélite VHTS baseado no desenho da plataforma Spacebus-Neo-200 totalmente eléctrica e equipada com um processador digital de quinta geração (5G). A empresa europeia também esteve responsável pelo fornecimento de dois centros de controlo (principal e suplente), das estações de telecomando e telemetria, e do segmento de solo ligado à carga totalmente processada. Adicionalmente, a Thales Alenia Space elaborou um programa completo de treino para os engenheiros da PSN, onde parte deles se juntaram à equipa do projecto como residentes em Cannes e Toulouse durante a duração do programa.

O satélite SATRIA totalmente equipado com repetidores de banda-Ku será capaz de fortnecer mais de 150 GB/s sobre o território indonésio. Dedicado a encurtar a falha digital, o SATRIA tem como ambição ligar cerca de 145.000 áreas incluindo 90.000 escolas, 40.000 hospitáis e edifícios públicos, be4m como sítios de governos regionais não ligados pela actual infraestrutura de satélite ou terrestre. O satélite irá contruir para o desenvolvimento de infraestruturas digitais na Indonésia, fornecendo serviços de Internet de alta velocidade para escolas, centros médicos pontos de acesso público e instalações governamentais em todo o arquipélago.

O satélite irá operar a 146.°E por um período de 15 anos.

Lançamento do satélite SATRIA

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 14s, sendo 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 33s, dando-se quatro segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 44s.

A ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 30s. A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+6m 33s e T+6m 54s. Nesta queima, três motores do primeiro estágio (n.º 1, 3 e 5) entram em ignição para estabilizar o veículo na reentrada atmosférica. O final da primeira queima do segundo estágio ocorre T+8m 10s.

Terminando a sua viagem de regresso à Terra, a queima de aterragem do primeiro estágio ocorre entre T+8m 28s e T+8m 39s, sendo recuperado com sucesso.

Encontrando-se numa órbita de parqueamento, o segundo estágio percorre uma fase não propulsionada até ao início da sua  segunda queima que decorre entre T+27m 40s e T+28m 36s. A separação do satélite SATRIA ocorre a T+36m 47s.

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 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 propelente 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
2023-067 224 B1076.5 CCSFS, SLC-40 19/Mai/23 06:19:30 Starlink G6-3 ASOG
2023-068 225 B1063.11 VSFB, SLC-4E 20/Mai/23 13:16:33 OneWeb-L19 (x15) JoeySat Iridium-NEXT 174 Iridium-NEXT 177 Iridium-NEXT 178 Iridium-NEXT 179 Iridium-NEXT 181 LZ-4
2023-070 226 B1080.1 KSC, LC-39A 21/Mai/23 21:37:09 Freedom Ax-2 LZ-1
2023-075 227 B1062.14 CCSFS, SLC-40 27/Mai/23 03:25 Arabsat-7B (Badr-8) JRTI
2023-078 228 B1061.14 VSFB, SLC-4E 31/Mai/23 06:02:30 Starlink G2-10 OCISLY
2023-079 229 B1078.3 CCSFS, SLC-40 04/Jun/23 12:20:00 Starlink G6-4 JRTI
2023-080 230 B0177.5 KSC, LC-39A 05/Jun/23 15:47 Dragon v2 SpX-28 ASOG
2023-083 231 B1073.9 CCSFS, SLC-40 12/Jun/23 07:10:50 Starlink G5-11 JRTI
2023-084 232 B1071.9 VSFB, SLC-4E 12/Jun/23 21:35:00,178 Transporter-8 LZ-4
2023-086 233 B1067.12 CCSFS, SLC-40 18/Jun/23 22:21 SATRIA ASOG

Biografia: