A empresa privada norte-americana SpaceX levou a cabo mais um lançamento bem sucedido ao colocar em órbita o satélite de comunicações AsiaSat-8. O lançamento teve lugar às 0800UTC do dia 5 de Agosto de 2014 e foi levado a cabo pelo foguetão Falcon-9 V1.1 (F-6) a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral AFS.
Este é o primeiro de dois lançamentos que a SpaceX pretende levar a cabo em Agosto para a mesmo empresa de comunicações por satélite. A 25 de Agosto um foguetão Falcon-9 V1.1 deverá colocar em órbita o satélite AsiaSat-6 (Thaicom-6).
O lançamento estava inicialmente previsto para as 0525UTC, mas foi sendo sucessivamente adiado devido problemas técnicos e tirando partido da longa janela de oportunidade disponível para a missão.
Ao contrário das anteriores missões, a SpaceX não tentou fazer um teste de recuperação do primeiro estágio. Tendo o AsiaSat-8 uma massa de cerca de 5.500 kg, o Falcon-9 v1.1 tem de tirar partido de todo o propolente disponível para colocar o satélite na órbita pretendida.
Lançamento
A sequência de lançamento para o Falcon-9 é um processo de precisão devido à necessidade imposta pela janela de lançamento ditada pela órbita desejada para o satélite. Pouco menos de quatro horas antes do lançamento dá-se início ao processo de abastecimento do lançador. A primeira fase do abastecimento vê a transferência de oxigénio líquido (LOX), seguindo-se o propolente RP-1 (querosene altamente refinado). Durante a fase de abastecimento é observada uma nuvem de vapor que é expelida do lançador e que na verdade é oxigénio gasoso a ser expelido do veículo (o que implica que o LOX tenha de ser continuamente abastecido até is últimos momentos da contagem decrescente).
A contagem decrescente final (ou Terminal Countdown) tem início a T-10 minutos e a partir deste ponto todos os sistemas são autónomos. O Director de Lançamento da SpaceX na Cabo Canaveral AFS dá a luz final para o lançamento a T-2m 30s. A T-2m o Air Force Range Control Officer conforma a segurança física da área de lançamento e fornece as últimas informações sobre a área de lançamento. Poucos segundos antes da ignição dos motores o sistema de supressão das ondas de choque originadas pelos motores do primeiro estágio (também conhecido pela designação de ‘Niagara‘), inunda a base da plataforma de lançamento com milhares de litros de água.
A ignição dos nove motores do primeiro estágio ocorre a cerca de dois segundos antes do veículo abandonar a plataforma de lançamento. Neste curto período, o computador de bordo analisa os parâmetros dos motores antes de permitir que o Falcon-9 abandone a plataforma de lançamento. O veículo inicia então a sua ascensão numa trajectória vertical que se inclina sobre o Oceano Atlântico, colocando-se no azimute de voo correcto para executar a missão.
Viajando a uma velocidade superior à velocidade do som a cerca de T+60s, o foguetão atravessa a zona de máxima pressão dinâmica a T+1m 15s. A queima dos motores do primeiro estágio tem uma duração de 2 minutos e 56 segundos. Quatro segundos após o final da queima destas motores dá-se a separação entre o primeiro e o segundo estágio. O início da queima do segundo estágio inicia-se oito segundos mais tarde.
A separação da carenagem de protecção tem lugar nos primeiros momentos da queima do segundo estágio. A ignição do segundo estágio tem uma duração de 5 minutos e 33 segundos, terminando a T+8m 41s. Esta queima coloca o conjunto numa órbita de parqueamento. Cerca de 18 minutos após a entrada em órbita, o segundo estágio inicia uma segunda queima que tem uma duração de cerca de 60 segundos para transportar a carga para a órbita de transferência geossíncrona com um perigeu a 185 km, apogeu a 35.786 km e inclinação orbital de 24,3º. O satélite AsiaSat-8 é separado a cerca de 32 minutos de voo.
O satélite AsiaSat-8
O satélite AsiaSat-8 irá fornecer serviços de telecomunicações para a Asia Satellite Telecomunications Company Limited. Este é um satélite FSS (Fixed Satellite Services) projectado para estar co-localizado com o satélite AsiaSat-7 na órbita geossíncrona a 105,5º Este. O satélite deverá fornecer serviços de telecomunicações durante 15 anos.
O AsiaSat-8 é baseado na plataforma SS/L-1300 da Space Systems/Loral e está equipado com uma carga de 24 repetidores de banda Ku e uma carga de banda Ka. Co-localizado com o AsiaSat-7, o novo satélite irá fornecer uma potência excepcional e uma cobertura adicional de Ku para serviços de televisão DTH, redes privadas de comunicações e serviços de banda larga.
Falcon-9 v1.1
O foguetão Falcon-9 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, o Falcon-9 foi projectado desde o início para ter a máxima fiabilidade. A sua simples configur
ação 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 um total de três 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.
De forma geral o Falcon-9 v1.1 tem 68,4 metros de comprimento, 3,7 metros de diâmetro e uma massa de 505.846 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 5.885 kN ao nível do mar mas atinge 6.672 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 180 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 propolente 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 801 kN e o seu tempo de queima é de 375 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 de cerca de uma hora tendo em conta a posição orbital a ser ocupada pelo satélite. Se a janela de lançamento de uma hora é perdida, a missão é então adiada para o dia seguinte.
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.
Dados estatísticos
– Lançamento orbital: 5381
– Lançamento orbital com sucesso: 5033
– Lançamento orbital SpaceX: 16
– Lançamento orbital SpaceX com sucesso: 13
– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS: 692
– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS com sucesso: 636
A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono à data deste lançamento: 1ª coluna – lançamentos efectuados (lançamentos fracassados); 2ª coluna – lançamentos previstos à data; 3ª coluna – satélites lançados:
Baikonur – 12 (1) / 27 / 20
Plesetsk – 5 / 12 / 9
Dombarovskiy – 1 / 4 / 37
Cabo Canaveral AFS – 11 / 21 / 23
Wallops Island MARS – 2 / 3 / 64
Vandenberg AFB – 2 / 6 / 2
Kauai TF – 0 / 1 / 0
Jiuquan – 1 / 2* / 1
Xichang – 0 / 6* / 0
Taiyuan – 0 / 3* / 0
Tanegashima – 2 / 5 / 13
Kourou – 6 / 14 / 11
Satish Dawan, SHAR – 2 / 5 / 2
Odyssey – 1 / 1 / 1
Palmachim – 1 / 1 / 1
* Valores não precisos
Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 37,0% foram realizados pela Rússia; 32,6% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 2,2% pela China; 13,0% pela Arianespace; 4,3% pelo Japão, 6,5 % pela Índia, 2,2% por Israel e 2,2% pela Sea Launch.
Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):
8 Ago (????:??) – CZ-4C Chang Zheng-4C – Jiuquan, LC43/603 – YG-20 Yaogan Weixing-20A/B/C
13 Ago 1829:00) – Atlas-V/401 – Vandenberg AFB, SLC-3E – WorldView-3
19 Ago (????:??) – CZ-4B Chang Zheng-4B – Taiyuan, LC9 – GF-2 Gaofen-2; BRITE-PL-2 “Heweliusz” (CanX-3D)
21 Ago (1231:04) – Soyuz-STB/Fregat-MT (006/1039/VS09) – Galileo-FOC FM01 (Doresa); Galileo-FOC FM02 (Milena)
25 Ago (????:??) – Falcon-9 v1.1 (F-7) – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – AsiaSat-6 (Thaicom-7)