Após vários adiamentos, a SpaceX voltou a lançar o seu foguetão Falcon-9 Upgrade colocando em órbita o satélite de comunicações SES-9.
O lançamento teve lugar às 00:35:00UTC do dia 4 de Março de 2016 e foi levado a cabo a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Canaveral AFS.
O SES-9 foi construído pela Boeing Satellite Systems e é baseado na plataforma BSS-702HP, estando equipado com 81 repetidores de banda-Ku de alta potência. No lançamento a sua massa é de 5.330 kg, sendo o satélite mais pesado transportado até agora pela SpaceX numa missão para a órbita geossíncrona. Na órbita geossíncrona a 108,2º longitude Este, o satélite estará co-localizado com outros satélites da frota e irá expandir a capacidade da SES para fornecer serviços de comunicações e de retransmissão DTH no Nordeste Asiático, Sul da Ásia e Indonésia, bem como comunicações marítimas para embarcações no Oceano Índico.
O SES-9 é o maior satélite dedicado a servir a região da Ásia – Pacífico para a SES, sendo o 7º satélite desta empresa a fornecer uma cobertura sem paralelo a mais de 20 países da região. O satélite irá proporcionar uma expansão e uma capacidade de substituição para fornecer os sectores do vídeo, empresarial, de mobilidade e governamentais, nos crescentes mercados da região. A capacidade adicional do SES-9 irá permitir aos operadores de DTH transmitirem mais conteúdos locais e aumentar o serviço a SD e HDTH para 22 milhões de lares na Ásia – Pacífico, em mercados tais como a Índia, Indonésia e Filipinas.
O SES-9 irá também fornecer serviços de banda larga de alta velocidade e suporte móvel para regiões remotas para permitir o desenvolvimento de redes de comunicações, tais como serviços bancários e e-gov.
Adicionalmente, o satélite está bem equipado para suprir a demanda para conectividade marítima com os serviços dedicados a esse sector, que irão proporcionar uma cobertura para as 26.000 embarcações que se espera venham a navegar nas rotas da Ásia – Pacífico em 2016, tais como as rotas entre o Canal de Suez e o Estreito de Malaca. Por outro lado, a cobertura do Oceano Índico e do Sudeste Asiático é ideal para proporcionar conectividade em voo para os voos domésticos asiáticos em países tais como a Indonésia e Filipinas.
Lançamento e fase inicial de voo
Em preparação para este lançamento, a SpaceX levou a cabo uma ignição estática dos motores do primeiro estágio do lançador Fancon-9 no dia 22 de Fevereiro de 2016.
O foguetão Falcon-9 é activado a T-10h 00m. Tanto o lançador como a sua carga são submetidos a uma série de verificações testes antes do início do abastecimento do querosene RP-1. Este processo inicia-se a T-3h 45m, seguindo-se o início do abastecimento do oxigénio líquido (LOX) a T-3h 00m.
O Director de Voo consulta os controladores a T-34m, determinando assim se tudo está pronto para o lançamento. A fase terminal da contagem decrescente inicia-se a T-13m e a T-10m iniciava-se a contagem decrescente final com os motores a serem condicionados termicamente para o lançamento. A T-2m o Director de Lançamento da SpaceX verifica se todos os parâmetros estão prontos para o lançamento. Na mesma altura, é verificado que o espaço aéreo está pronto para o voo. A T-1m é enviado um comando para o computador de voo para iniciar as verificações pré-lançamento e o sistema de supressão sónica por água é activado na plataforma de lançamento. Os tanques de propolente são pressurizados a T-40s e 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 18s. O final da queima do primeiro estágio ocorre a T+2m 36s, dando-se quatro segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio. O segundo estágio entra em ignição a T+2m 47s. A ejecção da carenagem de protecção ocorre a T+3m 42s. O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+9m 1s. A segunda queima do segundo estágio inicia-se a T+27m 7s, terminando a T+27m 55s. A separação do SES-9 ocorre a T+31m 24s. Posteriormente, o satélite irá utilizar os seus sistemas de propulsão química e eléctrica para atingir a sua órbita operacional.
Esta é a primeira vez que a SpaceX irá tentar recuperar o primeiro estágio numa missão de lançamento para a órbita geossíncrona. Nas missões anteriores o veículo não possuía o excesso de performance para tentar recuperar o primeiro estágio. A recuperação será tentada na Autonomous Spaceport Drone Ship e a SpaceX referiu que esta é uma tentativa experimental e que as hipóteses de recuperar o primeiro estágio são baixas.
Falcon-9 Upgrade
Baptizado em nome da nave Millenium Falcon da saga cinematográfica “Guerra das Estrelas”, o foguetã
o Falcon-9 v1.1 era 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 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 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.
O foguetão Falcon-9 Upgrade (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 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 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 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 e próximos lançamentos
– Lançamento orbital: 5526
– Lançamento orbital com sucesso: 5174
– Lançamento orbital SpaceX: 27
– Lançamento orbital SpaceX com sucesso: 23
– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS: 716
– Lançamento orbital desde Cabo Canaveral AFS com sucesso: 659
Ao se referir a ‘lançamentos com sucesso’ significa um lançamento no qual algo atingiu a órbita terrestre, o que por si só pode não implicar o sucesso do lançamento ou da missão em causa (como foi o caso do lançamento do Progress M-27M).
A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono à data deste lançamento.
Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 23,1% foram realizados pela Rússia; 30,8% pelos Estados Unidos (incluindo ULA (50,0%), SpaceX (50,0%) e Orbital SC); 15,4% pela China; 7,7% pela Arianespace; 7,7% pela Índia, 7,7% pelo Japão, 0% pelo Irão e 7,7% pela Coreia do Norte.
Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):
9 Mar (05:20:07) – Ariane-5ECA (VA229) – CSG Kourou, ELA3 – Eutelsat-65 West A
10 Mar (10:30:00) – PSLV-C32 (PSLV-XL) – Satish Dawan SHAR, FLP – IRNSS-1F
12 Mar (18:56:00) – 14A14-1B Soyuz-2-1B – Baikonur, LC31 PU-6 – Resurs-P n.º 3
14 Mar (09:31:00) – 8K82KM Proton-M/Briz-M – Baikonur, LC200 PU-39 – ExoMars-2016 (TGO+EDM Schiaparelli)
18 Mar (21:26:00) – 11A511U-FG Soyuz-FG – Baikonur, LC1 PU-5 – Soyuz TMA-20M