A empresa norte-americana Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) colocou em órbita o telescópio Euclid no dia 1 de Julho de 2023.
O lançamento teve lugar às 1512UTC e foi realizado pelo foguetão Falcon-9 (B1080.2) a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 d0 Cabo Canaveral SFS, Florida. O seu primeiro estágio foi recuperado na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas.
Orifinalmente denominado “Dark Universe Explorer” (DUNE), o Euclid é uma missão da Agência Espacial Europeia para mapear a geometria do Universo escuro. A missão irá investigar a relação do desvio para o vermelho com a distância e a evolução das estruturas cósmicas. O telescópio conseguirá realizar estas tarefas ao medir as formas e desvios para o vermelho de galáxias e conjuntos de galáxias até desvios ~2, ou equivalentemente ao olhar para trás cerca de 10 mil milhões de anos. Irá assim cobrir todo o período no qual a energia escura desempenhou um papel significativo da aceleração da expansão do Universo.
Enquanto a energia escura acelera a expansão do Universo e a matéria escura governa o crescimento das estruturas cósmicas, os cientistas permanecem inseguros sobre o que realmente são a energia escura e a matéria escura.
Ao observar a evolução do Universo nos últimos 10 mil milhões de anos, o Euclid revelará como se expandiu e como a sua estrutura se formou ao longo da história cósmica – e a partir disso, os astrónomos podem inferir as propriedades da energia escura, matéria escura e gravidade, para revelar mais sobre sua natureza precisa.
Assim, o Euclid é projectado para abordar algumas das questões mais importantes em cosmologia, tais como: a) qual é a estrutura e a história da teia cósmica? b) qual é a natureza da matéria escura? c) de que forma a expansão do Universo se foi alterando ao longo do tempo? d) qual é a natureza da energia escura? e) a nossa compreensão da gravidade está completa?
O telescópio terá a sua órbita operacional num halo orbital em torno de um ponto conhecido como Ponto 2 (L2) de Lagrange Sol-Terra, a uma distância média de 1,5 milhões de km além da órbita da Terra. Este local especial acompanha o ritmo da Terra enquanto orbitamos o Sol (e também hospeda os telescópios espaciais Gaia e Webb da ESA).
Uma descrição detalhada do Euclid e da sua missão pode ser encontrada aqui!
O telescópio Euclid tem uma massa no lançamento de 2.100 kg (incluindo 800 kg de módulo de carga útil, um módulo de serviço de 850 kg, 40 kg de massa de balanceamento e 210 kg de propelente), tendo um comprimento de 4,5 metros e um diâmetro de 3,1 metros (na posição de lançamento). A Thales Alenia foi seleccionada em junho de 2013 para construir o veículo, com a EADS Astrium (actual Airbus Defence and Space) a ser seleccionada para fornecer o módulo cientifico, incluindo o telescópio. O sistema de propulsão ficou a carga da sueca OHB Sweden.
O Euclid é composto por dois módulos principais, sendo o módulo de carga (que alberga um telescópio Korsch de 1,2 metros que opera nos comprimentos de onda do visível e do infravermelho próximo, os componentes do plano focal e alguns sistemas sisctrónicos de processamento de dados) e o módulo de serviço (que contém os sistemas do veículo, tais como distribuição de energia, controlo de atitude, proprulsão, telecomando, telemetria e tratamento de dados).
Lançamento do Euclid
A plataforma de aterragem flutuante A Shortfall Of Gravitas deixou o Porto de Canaveral a 27 de Junho, sendo seguida pela embarcação de apoio Crosby Skipper. O lançador seria transportado para a Plataforma de Lançamento SLC-40 no dia 22 de Junho. Não foi realizado qualquer teste estáctico aos motores do primeiro estágio
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 14s, 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 37s, dando-se três segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 48s (SES-1 Stage Engine Start 1).
A ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 30s. A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+6m 25s e T+6m 47s. O final da primeira queima do segundo estágio ocorre T+8m 3s (SECO-1 Second Stage CutOff 1).
A queima de aterragem ocorre entre T+8m 23s e T+8m 31s, sendo recuperado com sucesso.
Após permanecer numa órbita de parqueamento durante cerca de 9 minutos, ocorre a segunda ignição do segundo estágio – SES-2 – a T+17m 10s, terminando a T+18m 28s (SECO-2). A separação do Euclid ocorre a T+40m 58s.
O foguetão Falcon-9
Baptizado em nome da nave Millenium Falcon da saga cinematográfica “Guerra das Estrelas”, o foguetão Falcon-9 v1.1 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, 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 e num acordo com a NASA, a SpaceX está activamente a trabalhar para atingir esse objectivo.
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 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 propelente 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 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 libertado 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 |
| 2023-075 | 227 | B1062.14 | CCSFS, SLC-40 | 27/Mai/23 03:25 | Arabsat-7B (Badr-8) | JRTI |
| 2023-078 | 228 | B1061.14 | VSFB, SLC-4E | 31/Mai/23 06:02:30 | Starlink G2-10 | OCISLY |
| 2023-079 | 229 | B1078.3 | CCSFS, SLC-40 | 04/Jun/23 12:20:00 | Starlink G6-4 | JRTI |
| 2023-080 | 230 | B0177.5 | KSC, LC-39A | 05/Jun/23 15:47 | Dragon v2 SpX-28 | ASOG |
| 2023-083 | 231 | B1073.9 | CCSFS, SLC-40 | 12/Jun/23 07:10:50 | Starlink G5-11 | JRTI |
| 2023-084 | 232 | B1071.9 | VSFB, SLC-4E | 12/Jun/23 21:35:00,178 | Transporter-8 | LZ-4 |
| 2023-086 | 233 | B1067.12 | CCSFS, SLC-40 | 18/Jun/23 22:21 | SATRIA | ASOG |
| 2023-088 | 234 | B1075.4 | VSFB, SLC-4E | 22/Jun/23 07:19:00 | Starlink G5-7 | OCISLY |
| 2023-090 | 235 | B1069.8 | CCSFS. SLC-40 | 23/Jun/23 15:35:10 | Starlink G5-12 | JRTI |
| 2023-092 | 236 | B1080.2 | CCSFS, SLC-40 | 23/Jun/23 15:12 | Euclid | ASOG |