SpaceX lança missão Starlink G6-51

A empresa Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) colocou em órbita 23 novos satélites Starlink.

O lançamento da missão Starlink G6-51 teve lugar às 2126:00UTC do dia 17 de Abril de 2024 e foi realizado pelo foguetão Falcon 9-324 (B1077.12) a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy, Ilha de Merritt – Florida. O primeiro estágio B1077, na sua 12ª missão, foi recuperado na plataforma flutuante Just Read the Instructions (JRTI) a cerca de 630 km no Oceano Atlântico.

Este foi o 39º lançamento da SpaceX em 2024, dos quais 26 lançamentos (66,7%) foram destinados a missões Starlink.

Esta missão tinha como missão colocar os satélites a bordo numa órbita inicial com um perigeu a 285 km, apogeu a 294 km e inclinação orbital de 43°. Esta missão envolveu duas queimas do segundo estágio. Todos os satélites irão posteriormente elevar as suas órbitas para uma altitude operacional de 525 km.

Com a missão Starlink G6-51 foram colocados em órbita 6.235 satélites Starlink, dos quais 5.809 ainda se encontram em órbita e 5.744 estão em funcionamento.

A constelação Starlink

SpaceX projectou a Starlink para conectar utilizadores de Internet com baixa latência, oferecer serviços de distribuição de elevada largura de banda, fornecendo uma cobertura continua em todo o mundo usando uma rede de milhares de satélites na órbita terrestre baixa, especialmente em lugares onde a conectividade é baixa ou inexistente como, por exemplo, em lugares rurais. Os satélites Starlink também darão cobertura em locais onde os serviços existentes são instáveis ou de elevado custo.

Com um desenho de painel plano contendo múltiplas antenas de alto rendimento e um único painel solar, cada satélite Starlink pesa cerca de 260 kg, permitindo à SpaceX uma produção em massa e tirar todo o proveito da capacidade de lançamento do Falcon-9. Para ajustar a posição em órbita, manter a altitude pretendida e posterior remoção orbital, os satélites Starlink possuem propulsores do tipo Hall alimentados a krípton. Sendo injectados a uma altitude de 290 km usarão este mesmo sistema para elevar as suas órbitas assim que sejam concluídas as verificações. Antes de elevar a órbita, os engenheiros da SpaceX irão realizar uma revisão de dados para garantir que todos os satélites Starlink estão a operar como pretendido.

Desenhados e construídos usando a mesma tecnologia que as cápsulas Dragon, cada satélite está equipado com Startracker que permite apontar os satélites com precisão. Nesta iteração a SpaceX incrementou a capacidade de espectro para o utilizador final mediante melhorias, permitindo uma maximização na utilização das bandas Ka e Ku. Os satélites são também capazes de detectar lixo espacial em órbita e evitar a colisão de modo autónomo.

Os satélites Starlink estão na linha da frente na mitigação de detritos em órbita, atingindo ou excedendo todas as leis padronizadas da indústria aeroespacial. No fim do ciclo de vida, os satélites irão usar a própria propulsão que têm a bordo para procederem à remoção orbital no decurso de uns poucos meses. No improvável evento da propulsão falhar, estes satélites irão queimar na atmosfera terrestre no período compreendido entre 1 a 5 anos, tempo significativamente inferior que as centenas ou milhares de anos necessários para grandes altitudes. De notar que todos os componentes estão projectados para uma total desintegração.

A Starlink oferece um serviço de Internet em zonas dos Estados Unidos da América e no Canadá ao fim de seis lançamentos, rapidamente expandindo-se para uma cobertura global nas zonas populacionais após vinte e quatro lançamentos.

Estando ainda na fase inicial de injecção orbital, os painéis solares encontram-se numa posição de baixo atrito e o conjunto dos próprios Starlinks estando ainda muito próximos uns dos outros faz com sejam muito visíveis a olho nu a partir do solo aquando da sua passagem. Quando os satélites atingem a altitude operacional, as suas orientações mudam e os satélites começam a ficar significativamente menos visíveis a partir do solo.

Durante todas as operações de voo, a SpaceX partilha dados de monitorização de alta fidelidade com outras operadoras de satélites através do 18.º esquadrão do controlo espacial da Força Aérea Americana. Adicionalmente, a SpaceX irá disponibilizar aos grupos de astronomia com informação de previsão do tipo TLE’s (two-line elements) antes de qualquer lançamento para que os astrónomos possam coordenar as observações com a passagem dos satélites.

Lançamento Veículo 1.º estágio Local Lançamento Data Hora (UTC) Carga
2024-050 311 B1075.10 VSFB, SLC-4E 19/Mar/24 02:28:00 Starlink G7-16 (x20) F147 [v2.0 Mini L60] USA-351 (Starshield) USA-352 (Starshield)
2024-056 313 B1060.19 KSC, LC-39A 24/Mar/24 03:09:00 Starlink G6-42 (x23) F148 [v2.0 Mini L61]
2024-057 314 B1078.8 CCSFS, SLC-40 25/Mar/24 23:42:00 Starlink G6-46 (x23) F149 [v2.0 Mini L62]
2024-060 316 B1067.18 CCSFS, SLC-40 31/Mar/24 01:30:00 Starlink G6-45 (x23) F150 [v2.0 Mini L63]
2024-062 317 B1071.15 VSFB, SLC-4E 02/Abr/24 02:30:00 Starlink G7-18 (x22) F151 [v2.0 Mini L64]
2024-064 318 B1069.19 CCSFS, SLC-40 05/Abr/24 09:12:00 Starlink G6-47 (x23) F152 [v2.0 Mini L65]
2024-056 319 B1081.6 VSFB, SLC-4E 07/Abr/24 02:25:00 Starlink G8-1 (x15) F153 [v2.0 Mini L66] Starlink GT2 (x6) [V2 Mini D2C 02]
2024-068 321 B1083.2 CCSFS, SLC-40 10/Abr/24 05:40:00 Starlink G6-48 (x23) F154 [v2.0 Mini L67]
2024-071 323 B1062.20 CCSFS, SLC-40 13/Abr/24 01:40:00 Starlink G6-49 (x23) F155 [v2.0 Mini L68]
2024-073 324 B1077.12 KSC, LC-39A 17/Abr/24 21:26:00 Starlink G6-51 (x23) F156 [v2.0 Mini L69]

Os satélites Starlink v2.0 Mini

A missão Starlink G6-1 foi a primeira missão a transportar os satélites Starlink da próxima geração, os Starlink v2.0. De notar que a SpaceX iniciou os lançamentos em apoio da segunda geração Starlink (Starlink Gen 2) com o seu último lançamento orbital de 2022 (missões Starlink G5). Porém, estas missões utilizaram satélites Starlink v1.5 em vez dos satélites Starlink v2.0.

A SpaceX tem feito várias alterações ao desenho dos satélites de segunda geração. Os satélites lançados a 27 de Fevereiro de 2023, são uma versão reduzida dos satélites Starlink v2.0 – denominado ‘Starlink v2.0 Mini’. Na missão Starlink G6-1 foram lançados 21 satélites, isto é, menos de metade dos satélites que a SpaceX tem colocado em órbita com os satélites Starlink v1.5. Assim, a massa dos Starlink v2.0 estará entre os 750 kg e os 800 kg, que é mais do dobro da massa dos satélites Starlink v1.5 e mais de metade da massa dos satélites Starlink v2.0 que serão lançados na Starship.

Os novos satélites podem fornecer quatro vezes a capacidade dos satélites anteriores, o que apesar de haver menos satélites por lançamento, fornecem uma maior capacidade do sistema.

Os satélites Starlink v2 Mini também introduzem um novo propelente para os seus motores eléctricos, alterando a utilização de krípton para árgon.

Lançamento da missão Starlink G6-51

O rebocador Bob e a plataforma flutuante JRTI deixaram o Porto de Charlston, Florida, a 14 de Abril, pelas 1742UTC.

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. A fase MaxQ, de máxima pressão dinâmica, é atingida a T+1m 12s, 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 26s, dando-se três segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 36s (SES-1 Stage Engine Start 1).

A ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+2m 56s, com a queima de reentrada do primeiro estágio a ocorrer entre T+6m 9s e T+6m 33s. A queima de aterragem ocorre entre T+8m 1s e T+8m 24s, sendo recuperado com sucesso.

O final da primeira queima do segundo estágio – (SECO-1 Second Engine Cut Off 1) – ocorre a T+8m 39s. Após uma fase orbital não propulsionada na órbita de parqueamento, o segundo estágio executa uma nova queima entre T+54m 4s e T+54m 6s, com a separação dos satélites Starlink a ocorrer a T+1h 5m 13s. Todos os satélites irão posteriormente elevar as suas órbitas para uma altitude operacional de 525 km.

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 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.

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.

A plataforma ASDS Just Read The Instructions

Um Autonomous Spaceport Drone Ship (ASDS) é um veículo oceânico derivado de uma barcaça de convés, equipado com motores de manutenção de atitude e uma grande plataforma de aterragem, sendo posicionado de forma autónoma quando está na localização precisa para uma aterragem de um estágio inicial (booster).

A primeira barcaça de aterragem da SpaceX (a Marmac 300), e também a sua terceira (Marmac 303), eram ambas denominadas “Just Read the Instructions” (JRTI). De facto, algumas das peças do casco/barcaça original foram usadas para construir a ASDS Marmac 303. A barcaça original, Marmac 300, foi abandonada após o fracasso da aterragem do primeiro estágio utilizado na missão CRS-6 a 14 de Abril de 2015.

A segunda embarcação JRTI, utilizando o casco da barcaça Marmac 303, foi convertida em 2015 num porto no Louisiana. Quando a reforma como ASDS foi concluída, a barcaça transitou pelo Canal do Panamá em Junho de 2015, carregando suas extensões de asa – os mesmos originalmente construídos para o primeiro ASDS (JRTI no Marmac 330) – como carga no convés porque o ASDS, quando completo, seria largo demais para passar pelo canal. A embarcação passou por uma grande reforma entre Setembro de 2019 e Maio de 2020, primeiro no Louisiana, e terminou em Porto Canaveral, incluindo quatro novos propulsores de posicionamento muito maiores.

O porto de abrigo do Marmac 303 foi inicialmente o porto de Los Angeles (até Agosto de 2019) no campus de pesquisa e negócios marinhos do Mar de Altana em San Pedro, o porto externo da Califórnia. A plataforma de aterragem e os navios de apoio começaram a atracar lá em Julho de 2015, antes da construção principal das instalações AltaSea.

A SpaceX anunciou que o Marmac 303 seria o segundo ASDS a ser baptizado “Just Read the Instructions” em Janeiro de 2016, pouco antes de seu primeiro uso como plataforma de aterragen para o 21.º voo de um Falcon-9.

A 17 de Janeiro de 2016, a JRTI foi utilizada pela primeira vez na tentativa de recuperar o primeiro estágio do Falcon-9 da missão Jason-3. O estágio aterrou com sucesso no convés; porérm, uma pinça de bloqueio não conseguiu engatar numa das pernas de suporte, fazendo com que o primeiro estágio tombasse, explodindo com o impacto no convés. A 14 de Janeiro de 2017, a SpaceX lançou o 29.º Falcon-9 a partir da Base Aérea de Vandenberg e o seu primeiro estágio aterrou com sucesso na JRTI, que estava localizado a cerca de 370 km no Oceano Pacífico, tornando-se o primeiro pouso bem-sucedido no Pacífico.

Em Agosto de 2019, a JRTI deixou o porto de Los Angeles para ser rebocado até o Golfo do México, transitando pelo Canal do Panamá, e chegando a Morgan City, Louisiana, no final do mês, permanecendo lá até Dezembro de 2019, depois foi transportada para Porto Canaveral, onde iniciou as operações no Oceano Atlântico em Junho de 2020.

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 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 que se observa 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
2024-059 315 B1076.12 KSC, LC-39A 30/Mar/24 21:52 Eutelsat-36D JRTI
2024-060 316 B1067.18 CCSFS, SLC-40 31/Mar/24 01:30:00 Starlink G6-45 ASOG
2024-062 317 B1071.15 VSFB, SLC-4E 02/Abr/24 02:30:00 Starlink G7-18 OCISLY
2024-064 318 B1069.14 CCSFS, SLC-40 05/Abr/24 09:12:00 Starlink G6-47 ASOG
2024-065 319 B1081.6 VSFB, SLC-4E 07/Abr/24 02:25:00 Starlink G8-1 OCISLY
2024-066 320 B1073.14 KSC, LC-39A 07/Abr/24 23:16:57,158 Bandwagon-1 LZ-1
2024-068 321 B1083.1 CCSFS, SLC-40 10/Abr/24 05:40:00 Starlink G6-48 JRTI
2024-070 322 B1082.3 VSFB, SLC-4E 11/Abr/24 14:25 WSF-M 1 LZ-4
2024-071 323 B1062.20 CCSFS, SLC-40 13/Abr/24 01:40:00 Starlink G6-49 ASOG
2024-073 324 B1077.12 KSC, LC-39A 17/Abr/24 21:26:00 Starlink G6-51 JRTI

Imagens: SpaceX

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6646

– Lançamento orbital EUA: 2017 (30,35%)

– Lançamento orbital CE Kennedy: 233 (3,51% – 11,55%)

Lançamentos orbitais em 2024

Estatísticas dos lançamentos orbitais em 2024

Próximos lançamentos orbitais

 

Data Hora

UTC

Lançador Local Lançamento Plt. Lançamento (Recuperação) Carga / Missão
6647

18 Abril

22:40:??

Falcon-9

Cabo Canaveral SFS

SLC-40

(ASOG)

Starlink G6-52 (x23)
6648

20 Abril

23:44:??

Chang Zheng-2D

Xichang

LC3

??

6649

22 Abril

22:40:??

Falcon-9

CE Kennedy

LC-39A

(JRTI)

Starlink G6-53 (x23)

6650

24 Abril

17:43:??

Electron/Curie

F47

“Beginning Of The Swarm”

Onenui

LC-1B

ACS-3

NeonSat-1

6651

25 Abril

12:59:??

Chang Zheng-2F/G

Y18

Jiuquan

LC43/91

Shenzhou-18

– ??

– ??

– ??

 



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