O veículo lunar Nova-C “Odysseus” da empresa Intuitive Machines foi lançado pela SpaceX a 15 de Fevereiro de 2024, na missão IM-1.
O lançamento teve lugar às 0605UTC e foi realizado pelo foguetão Falcon 9-299 (B1060.18) a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy, Ilha de Merritt, Florida. O primeiro estágio do lançador foi recuperado na Zona de Aterragem LZ-1 do Cabo Canaveral SFS, Florida.
Desenvolvido pela Intuitive Machines para o Google Lunar-X-Prize, o Nova-C foi posteriormente proposto comercialmente e seleccionado pela agência espacial norte-americana NASA para o seu programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) com o objectivo de transportar cinco cargas para o Oceanus Procellarum até Julho de 2021 em apoio do programa lunar Artemis. Em princípios de 2023, o alvo da missão foi alterado para uma região localizada no Polo Sul lunar, implicando assim modificações para o ambiente diferente na superfície da Lua.
O veículo tem uma massa de 1.908 kg e a sua missão terá uma duração de 21 dias, 14 dos quais na superfície lunar. Após a alunagem, a Intuitive Machines e os seus clientes devem operar as suas cargas na superfície lunar durante um período de sete dias antes da chegada da noite lunar no Pólo Sul da Lua, tornando assim o veículo Odysseus inoperacional.
O Odysseus transporta as seguintes cargas: Lunar Node 1 Navigation Demonstrator (LN-1), Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies (SCALPSS), Low-frequency Radio Observations for the Near Side Lunar Surface (ROLSES), Navigation Doppler Lidar for Precise Velocity and Range Sensing (NDL), Radio Frequency Mass Gauging (RFMG) e o Laser Retroreflector Array (LRA).
A LN-1 é uma carga do tamanho de um CubeSat que irá demonstrar a navegação autónoma em apoio de futuras operações na superfície lunar e em órbita. A experiência foi desenvolvida pela agência espacial norte-americana NASA e já voou a bordo da estação espacial internacional. A LN-1 tem uma massa de cerca de 3 kg e as suas dimensões são 22 x 33 x 11 cm.
As câmaras SCALPSS irão obter imagens estáticas e de vídeo dos gases emitidos pelo motor do veículo de alunagem quando esta começa a tocar a superfície lunar e até ao final da queima do motor. Os dados obtidos são importantes para o desenho de futuros veículos lunares tripulados, bem como para as missões tripuladas a Marte. A experiência foi desenvolvida pela agência espacial norte-americana NASA. O SCALPSS tem uma massa de 6,0 kg.
A experiência ROLSES irá utilizar um sistema receptor de rádio de baixa frequência para determinar a densidade da camada dos fotoelectrões e a sua altura. Estas medições irão ajudar as futuras missões de exploração ao demonstrar se irá ocorrer algum efeito na resposta da antena ou em grandes observatórios de rádio na superfície lunar. Adicionalmente, as observações do ROLSES irão confirmar o quão um observatório na superfície lunar pode observar e registar as explosões de rádio solares. A experiência foi desenvolvida pela agência espacial norte-americana NASA. Esta carga tem uma massa de 13,1 kg.
O NDL é um sensor LIDAR de detecção de luz composto por um sistema de observação óptico de três feixes e uma caixa com sistemas electrónicos e fotónicos que irá fornecer dados precisos sobre a velocidade e distância durante a fase de descida para a superfície lunar, controlando de forma precisa a precisão da navegação para uma alunagem suave. O NDL foi desenvolvido pelo Centro de Investigação Langley, Hampton, Virgínia, tendo uma massa de 15 kg e as suas dimensões são 40 x 29 x 14 cm.
O dispositivo de varredura/medição de propelente – RFMG – usa um sinal de RF de baixa potência para medir mudanças no nível e na configuração do fluido. Esta é uma carga herdada da NASA anteriormente transportada na ISS. O dispositivo está localizado dentro do tanque de propelente e opera em níveis de potência ultra baixos apenas para monitorização do tanque. O instrumento tem uma massa de 2 kg e as suas dimensões são 20 x 20 x 15 cm.
O sistema LRA é uma coleção de oito retrorrefletores de 1,25 centímetros – um tipo exclusivo de espelho usado para medir distâncias – montados no Odysseus. Este espelho reflete a luz ‘laser’ de outras naves espaciais para determinar com precisão a sua posição. O LRA tem uma massa de 0,02 kg e as suas dimensões são 5,1 x 1,65 cm
A bordo seguem também as cargas comerciais Omni-Heat Infinity, da Columbia Spotswear, para testar os limites das suas inovações enviando Omni-Heat Infinity para a Lua. Originalmente inspirada nos cobertores espaciais das missões Apollo, a mesma tecnologia encontrada nos seus casacos, ajudará a proteger o módulo lunar Nova-C das temperaturas extremas do espaço sideral; a Eaglecam, da Embry-Riddle, foi projetada para ser implantada no Odysseus, separando-se desta a aproximadamente 30 metros acima da superfície lunar e captar imagens da sua descida; Moon Phases, do escultor Jeff Koons, é um conjunto de 125 obras de arte, cada uma composta por três componentes – uma escultura que será instalada na Lua, uma escultura que ficará na Terra e um NFT que corresponde às esculturas da Lua e da Terra; ILO-X, da International Lunar Observatory Association, inclui um conjunto miniaturizado de captação de imagens lunares de câmara dupla (um campo amplo e um campo estreito) visando capturar algumas das primeiras imagens do Centro Galáctico da Via Láctea a partir da superfície da Lua, bem como realizar outras observações da astronomia celestial/Terra/ambiente lunar local e validações de tecnologia de exploração – incluindo funcionalidade e capacidade de sobrevivência no ambiente lunar; Lunaprise, da Galactic Legacy Labs, com o intuito de criar um repositório lunar seguro para a preservação do conhecimento humano; e um centro de dados da Lonestar Data Holdings Inc.
Lançamento da missão IM-1
A embarcação de apoio Bob deixava o Porto de Charleston às 0020UTC no dia 12 de Fevereiro.
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 14s, dando-se três segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 25s (SES-1 Stage Engine Start 1).
A manobra de regresso do primeiro estágio decorre entre T+2m 30s e T+3m 27s, com a ejecção das duas metades da carenagem de protecção a ocorrer a T+3m 6s. A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+6m 11s e T+6m 22s. A queima de aterragem ocorre entre T+7m 17s e T+7m 34s, sendo recuperado com sucesso na Zona de Aterragem LZ-1 no Cabo Canaveral.
A primeira queima do segundo estágio termina a T+7m 46s. Após uma fase não propulsionada na órbita de parqueamento, o segundo estágio realiza uma segunda queima entre T+41m 40s e T+42m 33s, com o veículo Odysseus a separar-se a T+48m 24s.