O satélite SPHEREx destinado à observação infravermelha do céu, foi colocado em órbita desde a Base das Forças Espaciais de Vandenberg, Califórnia.
O lançamento teve lugar às 0310:12UTC do dia 12 de Março de 2025 e foi realizado pelo foguetão Falcon 9-445 (B1088.3) a partir do Complexo de Lançamento SLC-4E. O primeiro estágio foi recuperado na Zona de Aterragem LZ-4 (Landing Zone 4), em Vandenberg.
Juntamente com o satélite SPHEREx foram lançados quatro satélites para estudos heliográficos.
O SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) é um satélite para a observação do céu no espectro infravermelho que foi desenvolvido ao abrigo do programa MIDEX MIDEX (Medium Explorer) da NASA, sendo uma parceria entre o Instituto de Tecnologia da Califórnia Caltech (California Institute of Technology), o Laboratório de Propulsão a Jacto (Jet Propulsion Laboratory JPL), a Ball Aerospace, e o Instituto Coreano de Astronomia e Ciência Espacial.
O SPHEREx aborda todos os três objectivos científicos da divisão de astrofísica da NASA, com um único instrumento, um gerador de imagens espectrais de campo largo que irá (1) mapear as estruturas de grande escala das galáxias para estudar o processo de inflação no universo primitivo, abordando o objectivo de investigar a origem e o destino do universo; (2) medir a produção total de luz das estrelas e galáxias ao longo da história cósmica, abordando o objectivo de explorar a origem e a evolução das galáxias; e (3) determinar como o gelo interestelar traz água e matéria orgânica para os sistemas protoplanetários, promovendo o objectivo de explorar se os planetas em torno de outras estrelas poderiam albergar vida.
O satélite SPHEREx criará espectros (0,75 – 4,2 µm a R = 40 e 4,2 – 5 µm a R = 135) com elevada sensibilidade utilizando um telescópio arrefecido com um campo de visão alargado para uma grande velocidade de mapeamento. Durante a sua missão de dois anos, o SPHEREx produzirá quatro mapas completos do céu que servirão como um rico arquivo para a comunidade astronómica. Realizará um levantamento de todo o céu para medir os espectros do infravermelho próximo de aproximadamente 450 milhões de galáxias.
O observatório SPHEREx detecta luz infravermelha — comprimentos de onda ligeiramente maiores do que aqueles que o olho humano consegue ver, emitidos por objetos quentes, incluindo estrelas e galáxias. Utilizando uma técnica chamada espectroscopia, o SPHEREx vai separar a luz infravermelha emitida por centenas de milhões de estrelas e galáxias em 102 cores individuais — da mesma forma que um prisma divide a luz solar num arco-íris. A observação destas cores separadamente pode revelar várias propriedades dos objetos, incluindo a sua composição e, no caso das galáxias, a sua distância à Terra. Nenhum outro levantamento de todo o céu realizou espectroscopia em tantos comprimentos de onda e em tantas fontes.
O mapa espectroscópico de todo o céu da missão pode ser utilizado para uma grande variedade de investigações científicas. Em particular, o SPHEREx está de olho num fenómeno chamado inflação, que fez com que o universo se expandisse um trilião de triliões de vezes numa fração de segundo após o Big Bang. Este evento quase instantâneo deixou uma impressão na distribuição em grande escala da matéria no universo.
O SPHEREx implementa um desenho simples e robusto que maximiza o rendimento espectral e a eficiência, conseguindo isto sem peças móveis, excepto implantações únicas de um protetor solar e uma tampa de abertura. As características de ‘design’ provaram ser eficazes em missões anteriores e incluem:
- um telescópio de 20 cm totalmente em alumínio com um amplo campo de visão de 3,5° × 11°, com imagens captadas em seis conjuntos de detetores de HgCdTe de 2K × 2K. Estes conjuntos de H2RG foram qualificados para observações espaciais pelo Telescópio Espacial James Webb e são construídos com base numa longa história de sucesso de instrumentos espaciais utilizando conjuntos em formatos mais pequenos.
- seis filtros lineares variáveis (Linear Variable Filters LVF) demonstrados no espaço para produzir espectros. O espectro de cada fonte é obtido movendo o telescópio na direção de dispersão do LVF em passos discretos. Este método foi demonstrado pela LEISA na New Horizons para obter excelentes imagens espectrais de Júpiter e Plutão.
- Um telescópio arrefecido radiativamente a 80 K e três detectores arrefecidos a 55 K com uma margem total de 660% na carga de calor líquida. Os métodos térmicos empregues no SPHEREx foram demonstrados anteriormente pelas missões Planck, Spitzer e WISE.
O satélite foi construído pelo Caltech tendo por base o modelo RS-300 da Ball aerospace (actual BAE Systems). Tem uma massa de 502 kg no lançamento e a sua missão terá uma duração superior a 2 anos.
O SPHEREx vai orbitar a Terra a cerca de 650 km de altitude. A sua órbita polar é também heliossíncrona, o que significa que a sua orientação em relação ao Sol se mantém consistente durante todo o ano. Ao permanecer sobre a linha dia-noite (ou terminador) da Terra durante toda a missão, o observatório manterá os escudos cónicos de fotões que rodeiam o seu telescópio, apontados a pelo menos 91 graus de distância do Sol — uma fonte avassaladora de luz e calor. Além disso, o telescópio apontará para longe da Terra e do brilho infravermelho produzido pelo planeta. Cada órbita de aproximadamente 98 minutos permite ao telescópio captar imagens de uma faixa de 360 graus do céu celeste. À medida que a órbita da Terra em torno do Sol avança, esta faixa avança lentamente, permitindo ao SPHEREx concluir um mapa de todo o céu em seis meses.
Jntamente com o SPHEREx foram lançados os satélites PUNCH-NFI (SMEX-15A), PUNCH-WFI1 (SMEX-15B), PUNCH-WFI2 (SMEX-15C) e PUNCH-WFI3 (SMEX-15D).
Os satélites PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), com uma massa de 40 kg cada, constituem uma missão da NASA ao abrigo do programa Small Explorer (SMEX), e irá focar-se directamente na atmosfera exterior do Sol, a corona, e da forma como gera o vento solar.
Composta por quatro satélites do tamanho de uma mala, a missão PUNCH irá captar imagens e seguir o vento solar à medida que este deixa o Sol. Os quatro satélites também irão rastrear ejecções de massa coronal – grandes erupções de material solar que podem causar grandes eventos climáticos espaciais perto da Terra – para compreender melhor a sua evolução e desenvolver novas técnicas para prever tais erupções.
Estas observações irão melhorar a investigação nacional e internacional de outras missões da NASA, como a Parker Solar Probe e a missão da ESA/NASA Solar Orbiter. Os satélites PUNCH serão capazes de obter imagens, em tempo real, das estruturas na atmosfera solar que estas missões encontram, bloqueando a luz brilhante do Sol e examinando a atmosfera muito mais ténue.
A configuração da missão básica consiste numa constelação 1+3 observatórios, cada um transportando um instrumento.
O satélite PUNCH-NFI transporta o denominado “Narrow Field Imager” (NFI), sendo um coronógrafo de luz visível ocultado externamente. Por seu lado, os satélites PUNCH-WFI transportam o denominado “Wide Field Imager” (WFI), que são geradores de imagens heliosféricas de vista lateral com defletores plano-currais que se encontram nos restantes três satélites.
Os campos de visão dos três WFIs sobrepõem-se ligeiramente entre si e com o NFI abaixo, os instrumentos são combinados em cobertura de comprimento de onda e tempo de exposição, e a operação dos instrumentos é sincronizada.
Os satélites PUNCH deveriam ter sido lançados originalmente em 2022 juntamente com os dois satélites TRACERS (SMEX-16), mas foram posteriormente reagendados para serem lançados com o SPHEREx (MIDEX-9) em 2025.
O vento solar e os eventos solares energéticos, como erupções e ejecções de massa coronal, podem criar efeitos climáticos espaciais em todo o sistema solar. Estes fenómenos podem ter um impacto significativo na sociedade humana e na tecnologia, desde desencadear e intensificar auroras até interferir com satélites ou provocar falhas de energia.
As medições dos satélites PUNCH fornecerão aos cientistas novas informações sobre como estes eventos potencialmente perturbadores se formam e evoluem. Isto poderá levar a previsões mais precisas sobre a chegada de eventos climáticos espaciais à Terra e o impacto nos exploradores robóticos da humanidade no espaço.
Lançamento
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 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 8s, 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 16s, dando-se quatro segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 28s (SES-1 Stage Engine Start 1). A manobra de regresso à Terra do primeiro estágio ocorre entre T+2m 33s e 3m 28s. A ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 0s.
A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+6m 13s e T+6m 32s. A queima de aterragem ocorre entre T+7m 27s e T+7m 54s, sendo recuperado com sucesso.
O final da queima do segundo estágio – (SECO-1 Second Engine Cut Off 1) – ocorre a T+8m 16s.
O segundo estágio executa uma segunda queima entre T+39m 28s e T+40m 10s. A separação do satélite SPHEREx ocorre a T+41m 56s, seguindo-se a separação do primeiro conjunto de satélites PUNCH a T+52m 16s e o segundo conjunto a separar-se a T+53m 7s.
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.
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 |
| 2025-029 | 436 | B1071.23 | VSFB, SLC-4E | 11/Fev/25 02:09:40 | Starlink G11-10 | OCISLY |
| 2025-031 | 437 | B1077.18 | CCSFS, SLC-40 | 11/Fev/25 18:53:20 | Starlink G12-18 | JRTI |
| 2025-032 | 438 | B1967.26 | CCSFS, SLC-40 | 15/Fev/25 06:14:10 | Starlink G12-8 | ASOG |
| 2025-034 | 439 | B1080.16 | CCSFS, SLC-40 | 18/Fev/25 23:21:50 | Starlink G10-12 | JRTI |
| 2025-035 | 440 | B1076.21 | CCSFS, SLC-40 | 21/Fev/25 15:10:00 | Starlink G12-14 | ASOG |
| 2025-037 | 441 | B1082.11 | VSFB, SLC-4E | 23/Fev/25 01:38:20 | Starlink G15-1 | OCISLY |
| 2025-038 | 442 | B1083.9 | KSC, LC-39A | 27/Fev/25 00:16:31 |
Nova-C IM-2 “Athena” Lunar Trailblazer CHIMERA GEO-1 Odin (Brokkr-2) |
ASOG |
| 2025-039 | 443 | B1092.1 | CCSFS, SLC-40 | 27/Fev/25 03:34:20 | Starlink G12-13 | JRTI |
| 2025-043 | 444 | B1086.5 | CCSFS, SLC-40 | 03/Mar/25 02:24:00 | Starlink G12-20 | ASOG |
| 2025-045 | 445 | B1088.3 | VSFB, SLC-4E | 12/Mar/25 03:10:12 |
SPHEREx PUNCH-NFI PUNCH-WFI1 PUNCH-WFI2 PUNCH-WFI3 |
LZ-4 |
Imagens: Da empresa lançadora