Último Antares-230+ lança Cygnus NG-19 para a ISS

A Northrop Grumman Innovation Systems realizou com sucesso o lançamento do veículo de carga Cygnus NG-19 “S.S. Laurel Clark” na missão logística CRS-19.

O lançamento teve lugar às 0031:17,9UTC do dia 2 de Agostoo de 2023 e foi levado a cabo pelo último foguetão Antares-230+ a partir do Complexo de Lançamento LP-0A do MARS Wallops Isl.

Esta é a oitava missão Cygnus que é realizada ao abrigo do contrato Commercial Resupply Services-2 que foi atribuído em Janeiro de 2014 à Orbital ATK (actual Northrop Grumman Innovation Systems), à Sierra Nevada Corporation e à Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX).

Todas as fases do lançamento decorreram aparentemente sem problemas e o veículo Cygnus NG-19 ficou colocado numa órbita com um perigeu a 208 km de altitude, apogeu a 369 km de altitude e inclinação orbital de 51,6.º após a queima inicial de elevação orbital.

O Cygnus NG-19 irá chegar à ISS a 4 de Agosto, sendo caturado pelo Canadarm2 operado pelo astronauta Frank Rubio.

A bordo do Cygnus NG-19 encontravam-se 3.785 kg mantimentos e equipamentos para apoiar dezenas de experiências e investigações científicas a bordo da estação espacial internacional, dos quais 3.749 kg encontravam-se na secção pressurizada e 36 kg na secção não pressurizada. Do total da carga transportada, 1.590 kg correspondem a mantimentos para a tripulação da ISS, 1.128 kg correspondem a investigações científicas a ser levadas a cabo na ISS, 52 kg de equipamento para actividades extraveículares, 948 kg de equipamento variados para a ISS e 31 kg de recursos informáticos.

Cada missão logística para a estação espacial internacional transporta investigações científicas na área da biologia e biotecnologia, ciências da Terra e do espaço, e desenvolvimento tecnológico e demonstrações.

Nestas missão, as investigações a bordo incluem estudos sobre a supressão de incêndios em órbita (Saffire VI), terepia genética (Neuronix), monitorização atmosférica (Multi Needle Langmuir Probe m-NLP) e trabalhos de arte realizados por estudantes (I-Space Essay).

O equipamento transportado a bordo é:

  • Common Cabin Air Assembly Heat Exchanger – para controlo da temperatura e humidade;
  • Biomole Sequencing Kit – utilizado para a recolha de amostras biológicas, tais como sangue, urina, saliva, suor e culturas de células para analisar a contagem de células, detectar e quatificar biomarcadores;
  • Cycle Ergometer with Vibration Isolation and Stabilization (CEVIS) – uma bicicleta reclinada que proporciona condicionamento aeróbico e cardiovascular para a tripulação;
  • Isolator Kit – um conjunto de sistema de isolamento de vibrações que será utilizado para impedir a transmissão de vibrações durante o funcionamento do sistema CEVIS;
  • Nitrogen/Oxygen Recharge System (NORS) Oxygen Recharge Tank Assembly (RTA) – são dois vestíbulos gasosos cheios de oxigénio para reabastecer o tanque de oxigénio de alta pressão HPGT. este reabastecimento irá apoiar a tripulação durante as actividades extraveículares previstas para o futuro;
  • External High-Definition Camera – para o fornecimento de imagens externas de de alta definição;
  • Exploration Potable Water Dispenser (xPWD) – uma demonstração tecnológica de um sistema de fornecimento de água e de rehidratação de alimentos;
  • Airlock Stowage Deck Platform – novas plataformas que irão fornecer um maior volume de armazenamento do que as actualmente existentes na ISS;
  • High-Definition Borescope – um novo boroscópio que será utilizado na inspecção de falhas e de outros items de acesso difícil na ISS;
  • Animal Access Unit Assembly – um novo contentor de transporte de animais entre os seus diferentes locais de permanência na ISS;
  • Advanced Plant Habitat hardware – uma instalação totalmente automática para a realização de investigação biológica na estação espacial.

Tal como aconteceu nas missões anteriores, a Northrop Grumman baptizou o veículo Cygnus NG-19 com o nome de uma personalidade que teve um papel importante na História do voo espacial tripulado. Neste caso, a NGIS baptizou este veículo em honra da astronauta Laurel Clark. Laurel Clark foi seleccionada para a NASA em 1996 no Grupo 16 e fez parte da tripulação da missão STS-107, passando 16 dias em órbita. Este ano assinalou o 20.º aniversário da tragédia que vitimou os sete astronautas a bordo do vaivém espacial OV-102 Columbia.

Lançamento do Cygnus NG-19

O foguetão Antares-230+ com o veículo Cygnus NG-19 foi transportado para a Plataforma de Lançamento LP-0A no dia 28 de Julho de 2023, iniciando-se então os preparativos finais para o lançamento.

Com a contagem decrescente a atingir T=0s, dava-se a ignição dos dois motores RD-181 do primeiro estágio do foguetão Antares-230+. O veículo deixa a plataforma de lançamento a T+3,7s. O primeiro estágio irá desempenhar a sua função durante 3 minutos e 18 segundos, com o final da queima a ter lugar a uma altitude de 84,1 km. Seis segundos após o final da queima do primeiro estágio ocorre a separação entre este e o segundo estágio a uma altitude de 89,1 km.

As duas metades da carenagem de protecção separam-se a T+3m 54s (altitude de 111,3 km). Cinco segundos mais tarde dá-se a separação da secção interestágio que fazia a ligação entre o primeiro e o segundo estágio. A ignição do segundo estágio ocorre a T+4m 7s, a uma altitude de 118,5 km.

A queima do segundo estágio termina a T+ 6m 49s (a uma altitude de 172,9 km). A separação do Cygnus NG-19 tem lugar a T+8m 49s.

O veículo de carga Cygnus

A Orbital SC (agora Orbital ATK) desenvolveu o veículo espacial de manobra avançada Cygnus ao abrigo do contrato COTS com a NASA. Adicionalmente ao programa de desenvolvimento e de demonstração COTS, a Orbital ATK irá utilizar o Cygnus para realizar missões logísticas de cygnusoa5-3abastecimento da ISS ao abrigo do contrato CRS. O contrato com a NASA previa que a partir de 2013 a Orbital ATK realize oito missões para transportar cerca de 20.000 kg de carga para a ISS.

O sistema Cygnus é um sistema de baixo risco que incorpora elementos de tecnologias já existentes provenientes da Orbital e dos seus companheiros no programa. A Cygnus consiste num módulo de serviço comum e um módulo de carga pressurizado. A Cygnus irá transportar mantimentos para a tripulação, peças sobressalentes e experiências científicas para a ISS. O módulo de serviço incorpora sistemas aviónicos da linha de produção dos satélites LEOStar e GEOStar da OSC juntamente com sistemas de propulsão e sistemas de fornecimento de energia dos satélites de comunicações GEOStar. O módulo de carga pressurizado tem por base o Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) desenvolvido pela Thales Alenia Space para a NASA.

cygnusoa5-9

Um mecanismo Common Berthing Mechanism (CBM) localizado na extremidade do módulo de carga pressurizado permite que o veículo Cygnus seja acoplado com a estação espacial internacional.

O Cygnus utiliza um motor Delta-V da IHI Aerospace para as suas manobras orbitais. O motor é derivado do sistema de propulsão BT-4 frequentemente utilizado em satélites de comunicações. O Delta-V queima hidrazina como propelente e pode operar tanto como um motor de monopropolente como um motor de bipropolente utilizando MON-3 como oxidante. Pequenos propulsores de controlo facilitam as manobras e o controlo de atitude do veículo

No lançamento, o veículo Cygnus tem uma massa de 4.163 kg e transporta 800 kg de propelente. A energia é fornecida ao módulo de serviço a partir de duas asas solares fixas capazes de gerar 3,5kW. O seu sistema de propulsão consome N2H4 / MON-3 ou somente N2H4. A secção pressurizada pode transportar 2.400 kg de carga, tendo um volume pressurizado de 27 m3.

O foguetão Antares-230+

cygnusoa5-002459O foguetão Antares-230+ representa uma evolução em relação à sua versão anterior, sendo a principal diferença a introdução dos motores Energomash RD-181 no primeiro estágio e a sua capacidade de funcionamento em máxima potência na fase Max-Q.

O Antares-230+ tem um comprimento de 42,5 metros, diâmetro de 3,9 metros e uma massa no lançamento entre os 290.000 kg e os 310.000 kg.

O primeiro estágio consome oxigénio líquido e querosene com os seus dois motores RD-181 cada um com um sistema vectorial de propulsão independente. Os tanques do primeiro estágio foram produzidos pela Yushmash, sendo projectados e verificados pela KB Yuzhnoye (sendo desenvolvidos a partir de produtos semelhantes fabricados para os foguetões 11K77 Zenit). A NGIS é responsável pelo desenvolvimento do sistema e sua integração.

O segundo estágio está equipado com um motor Castor 30XL de propulsão sólida desenvolvido pela Orbital ATK (actual NGIS).

O motor RD-181 é baseado no motor RD-191 e foi adaptado para ser integrado no foguetão Antares. Enquanto que o motor RD-193 foi desenhado como um substituto para o motor NK-33, em 17 de Dezembro de 2014, a então Orbital Sciences anunciava que iria utilizar o RD-181 na segunda versão do Antares, tendo assinado um contrato directo com a Energomash para o fornecimento de 60 motores RD-181.

A 19 de Fevereiro de 2015, a Orbital ATK anunciava que o novo Antares-230 iria ter o seu voo inaugural em Março de 2016. A 29 de Maio de 2015, a Orbital referia que os novos motores haviam sido submetidos a sete ignições de certificação e que todos os testes haviam decorrido como previsto, afirmando também que os dois primeiros modelos de voo estavam a ser submetidos aos testes finais e que seriam entregues em princípios de Julho.

Lançamento Veículo Data

Hora (UTC)

Carga Versão
2018-092 70107301-2TRS2S1.9 17/Nov/18

09:01:31,9

Cygnus NG-10E

“SS John Young”

230
2019-022 70107302-2TRS2S1.10 17/Abr/19

20:46:11

Cygnus NG-11

“SS Roger Chaffee”

230
2019-071 70108301-2TRS2S1.11 02/Nov/19

13:59:47

Cygnus NG-12

“SS Alan Bean”

230+
2020-006 70108401-2TRS2S1.12 15/Fev/20

20:21:04,9

Cygnus NG-13 (CRS-13)

“SS Robert H. Lawrence”

230+
2020-069 70109301-2TRS2S1.13 03/Out/20

01:16:18,3

Cygnus NG-14 (CRS-14)

“SS Kalpana Chawla”

230+
2021-013 ??-2TRS2S1.14 20/Fev/21

17:36

Cygnus NG-15 (CRS-15)

“SS Katherine Johnson”

230+
2021-072 ??-2TRS2S1.15 10/Ago/21

22:01:09.300

Cygnus NG-16 (CRS-16)

“SS Ellison Onizuka”

230+
2022-025 ??-?? 17/Fev/22

17:40:07,300

Cygnus NG-17 (CRS-17)

“S.S. Piers Sellers”

230+
2022-149 ??-?? 07/Nov/22

13:31:42

Cygnus NG-18 (CRS-18)

“S.S. Sally Ride”

230+
2023-110 ??-?? 02/Ago/23

00:31:17.9

Cygnus NG-19 (CRS-19)

“S.S. Laurel Clark”

230+

 

Como explicar a designação do Antares-230? O número ‘230’ na designação desta versão do Antares mostra-nos os diferentes componentes de propulsão deste lançador. O algarismo ‘2’ representa o motor RD-181 (o algarismo ‘1’, como, por exemplo, no Antares-130, representa o motor AJ-26-62 derivado do motor NK-33). Por outro lado, o algarismo ‘3’ representa o motor Castro-30XL de propulsão sólida (nesta posição, o algarismo ‘1’ representa o motor Castor-30A, enquanto que o algarismo ‘2’ representa o motor Castor-30B). Finalmente, o algarismo ‘0’ representa a ausência de um terceiro estágio (nesta posição, o algarismo ‘1’ representa um terceiro estágio de bipropolente, enquanto que o algarismo ‘2’ representa um terceiro estágio derivado do motor Star-48).