Un razzo Falcon Heavy sulla rampa di lancio per una delle missioni più complesse di SpaceX: Spaceflight Now

Il primo volo Falcon Heavy dal 2019 inizierà martedì per lanciare la missione di lancio più lunga di SpaceX fino ad oggi, un volo di quasi sei ore in un’orbita geosincrona a più di 20.000 miglia sopra l’equatore con una serie di payload per la US Space Force. I due potenti booster laterali riutilizzabili del razzo torneranno a Cape Canaveral per l’atterraggio.

L’orbita del bersaglio ad alta quota della missione significa che lo stadio superiore del Falcon Heavy dovrà navigare per circa sei ore attraverso le cinture di radiazioni Van Allen prima di riaccendere il motore e dispiegare i satelliti della Space Force.

La missione a lungo termine ha richiesto a SpaceX di apportare alcune modifiche al razzo Falcon Heavy. La modifica più ovvia è l’aggiunta di una vernice grigia all’esterno del serbatoio del carburante a cherosene dello stadio superiore, che aiuterà a garantire che il carburante non si congeli mentre il razzo trascorre ore nello spazio freddo.

Il lancio, designato dalla USSF-44 Space Force, sarà il quarto volo del Falcon Heavy di SpaceX, il razzo più potente attualmente in volo. Ma è la prima missione Falcon Heavy dal 25 giugno 2019, dopo una serie di ritardi che i clienti SpaceX hanno riscontrato.

La missione USSF-44 è stata ritardata di quasi due anni rispetto al programma originale alla fine del 2020. La Space Force ha attribuito il ritardo a problemi con i satelliti.

Il lancio sarà la prima missione di sicurezza nazionale completamente operativa a volare sulla navicella spaziale per carichi pesanti di SpaceX. L’ultimo lancio del Falcon Heavy nel giugno 2019 ha trasportato 24 satelliti sperimentali militari e della NASA sulla missione Space Test Program-2 o STP-2. La missione STP-2 è stata descritta come un volo di prova del missile prima di un futuro lancio con i carichi utili più critici per la sicurezza nazionale.

“Abbiamo lavorato insieme a SpaceX per garantire che il Falcon Heavy soddisfi tutti i nostri requisiti e ottenga un lancio di successo”, ha affermato Walt Lauderdale, responsabile della missione Space Force per il lancio dell’USSF-44. “Questo sarà il primo lancio del Falcon Heavy in più di tre anni e siamo entusiasti di portare questi carichi nello spazio. Questo lancio è un evento significativo e continua una forte partnership che migliora la capacità di servire la nazione per anni per venire.”

“Questo lancio culmina anni di sforzi da parte di un team dedicato composto da persone focalizzate sulla missione provenienti dagli Stati Uniti SpaceX e SpaceX. Il Falcon Heavy è un componente importante della nostra capacità di sollevamento complessiva e siamo molto entusiasti di essere pronti per il lancio”, Ha detto il generale di brigata Stephen Purdy, ufficiale esecutivo del programma di accesso protetto della Space Force.

La Space Force ha rilasciato poche informazioni sui lanci dei satelliti sul razzo Falcon Heavy.

Ci sono due carichi utili impilati uno sopra l’altro all’interno del cono del Falcon Heavy. Uno si chiama Shepherd Demonstration e l’altro è il secondo veicolo spaziale ESPA, o LDPE 2 di lunga durata, che a sua volta ospita sei carichi utili, tre che rimarranno attaccati al veicolo spaziale e tre che verranno schierati da LPDE 2 per svolgere le sue missioni. Missioni speciali.

Un razzo Falcon Heavy completamente assemblato è decollato verso il Launch Complex 39A presso il Kennedy Space Center della NASA lunedì pomeriggio, a bordo di una petroliera a un quarto di miglio dall’hangar alla rampa di lancio. I team di SpaceX hanno pianificato di sollevare il pennacchio verticale del Falcon Heavy sulla piattaforma 39A durante la notte in preparazione per il decollo martedì durante una finestra di 30 minuti alle 9:41 EDT (1341 GMT).

I meteorologi prevedono che martedì ci sarà una probabilità del 90% di bel tempo, con venti deboli e nuvole sparse. “Il principale problema meteorologico sarà la pioggia atlantica canaglia o il cumulo rinforzato che lambisce la costa”, ha scritto il 45° Squadrone meteorologico della Space Force in un rapporto pubblicato lunedì.

Dopo aver ricevuto le loro forniture di cherosene e propulsori di ossigeno liquido, i booster del primo stadio del Falcon Heavy accenderanno e accelereranno 27 motori principali per produrre 5,1 milioni di libbre di spinta, il doppio della potenza di qualsiasi altro razzo operativo al mondo. Il missile si dirigerà a est dal sito di lancio, dove curva sull’Atlantico prima di lanciare in volo due booster laterali per due minuti e mezzo di volo.

I booster laterali spingeranno i loro propulsori a gas freddo e riaccenderanno tre motori ciascuno per invertire la rotta e iniziare a tornare alla Cape Canaveral Space Force Station per un atterraggio nelle due aree di recupero di SpaceX a 9 miglia (15 chilometri) a sud della piattaforma 39A. I booster sono mirati ad atterraggi verticali quasi simultanei meno di 10 minuti dopo il decollo.

Lo stadio base, che accelererà nuovamente i suoi motori nella prima fase di volo, girerà più a lungo prima di smaltirlo per cadere nell’Atlantico. Non sarà ripristinato nella missione USSF-44. Il motore dello stadio superiore completerà il compito di mettere i carichi utili dell’USSF-44 in un’orbita sincrona all’equatore a circa 22.000 miglia (36.000 km) sopra la Terra.

Il razzo lancerà in orbita i satelliti LDPE 2 e Shepherd Demonstration per completare la sequenza di lancio di Falcon Heavy. I satelliti orbiteranno in un passo costante con la rotazione terrestre, una caratteristica che rende l’orbita geosincrona un luogo popolare per comunicazioni militari, allerta precoce e satelliti da ricognizione.

La maggior parte dei satelliti destinati all’orbita geosincrona vengono lanciati da un lanciatore in un’orbita di trasferimento a forma di uovo. Ciò richiede che il veicolo spaziale utilizzi le proprie risorse di spinta per orbitare a un’altitudine operativa sopra l’equatore.

Alcuni lanci schierano i loro satelliti direttamente in orbita geosincrona. I razzi Atlas 5 e Delta 4 realizzati da United Launch Alliance, un concorrente di SpaceX nel settore dei lanci negli Stati Uniti, hanno già raggiunto questa impresa. Ma il lancio di martedì sarà il primo tentativo di SpaceX di mettere i carichi utili direttamente in orbita geosincrona.

SpaceX ha testato le sue capacità costiere di lunga durata su voli precedenti, incluso il lancio del Falcon Heavy nella missione STP-2 nel 2019, durato tre ore e mezza dal decollo all’ultima combustione del motore dello stadio superiore. Nel dicembre 2019, SpaceX ha condotto un test costiero di sei ore sullo stadio superiore di un razzo Falcon 9 dopo aver lanciato una missione di rifornimento alla Stazione Spaziale Internazionale.

La Space Force ha affermato che il satellite Shepherd Demonstration sulla missione USSF-44 “ospita carichi utili che maturano tecnologie e accelerano gli sforzi di mitigazione del rischio per informare i programmi registrati”. Un portavoce dell’esercito ha affermato che il satellite Shepherd Demonstration trasporta più carichi utili della forza spaziale e si basa sull'”anello ESPA”, una struttura circolare con porte accessorie per esperimenti e strumenti.

Un portavoce della Space Force ha rifiutato di fornire ulteriori dettagli sulla missione Shepherd Demonstration in risposta alle domande di Spaceflight Now.

Costruito da Northrop Grumman, il veicolo spaziale LDPE 2 è simile al satellite LDPE 1 lanciato nel dicembre 2021 su un razzo ULA Atlas 5. LDPE 2 ospita sei carichi utili portuali circonferenziali, apparentemente simili al design del veicolo spaziale Shepherd Demonstration, e ha un sistema La sua stessa propulsione per manovrare nello spazio. Il veicolo spaziale è in grado di lanciare piccoli satelliti in orbita e un portavoce della Space Force ha ora confermato a Spaceflight che tre dei carichi utili LDPE 2 si separeranno come jet liberi in orbita geosincrona.

Si ritiene che uno dei piccoli “sub-satelliti” che utilizzano LDPE 2 sia Tetra 1, un piccolo micro-satellite creato da Millennium Space Systems, una sussidiaria di Boeing. Il satellite Tetra 1 è stato designato per il lancio sulla missione USSF-44 ed è progettato per “prototipare missioni, tattiche, tecniche e procedure dentro e intorno all’orbita geosincrona”, hanno affermato funzionari militari in una dichiarazione del 2020.

Il veicolo spaziale ospite LDPE 2 può anche trasportare due Lockheed Martin CubeSat in una missione dimostrativa per testare la manovrabilità e le capacità di navigazione dei futuri piccoli satelliti in orbita geosincrona. Due piccoli satelliti LINUSS – abbreviazione di Lockheed Martin In-space Upgrade System of Satellites – sono designati per volare sulla missione USSF-44 a partire dall’inizio del 2021, secondo il Rapporto di valutazione dei detriti orbitali Pubblicato sul sito web della Federal Communications Commission.

I satelliti LINUSS A1 e A2, di proprietà di Lockheed Martin e costruiti da Tyvak Nano-Satellite Systems, sono progettati per separarsi dal veicolo spaziale LDPE 2 circa due mesi dopo il lancio, e quindi eseguire manovre utilizzando i loro sistemi di propulsione in miniatura. Dopo essere separato da diverse centinaia di miglia l’uno dall’altro, uno dei satelliti si avvicinerà al suo compagno a una distanza di soli 160 piedi (circa 50 metri).

Le demo testeranno capacità che potrebbero essere utilizzate in future missioni di servizio satellitare o su un veicolo spaziale ispettore che può avvicinarsi ad altri oggetti in orbita. Lockheed Martin ha affermato che la missione LINUSS presenterà anche l’elaborazione delle immagini a bordo ad alte prestazioni, la propulsione del piccolo satellite, le unità di misura inerziale, la visione artificiale, i componenti stampati in 3D e il software di volo riconfigurabile. La società ha affermato di aver sviluppato la missione LINUSS utilizzando finanziamenti interni.

I LINUSS CubeSat misurano circa 8 pollici per 8 pollici per 12 pollici e pesano circa 47 libbre (21,5 kg) al momento del lancio.

Spaceflight Now ha chiesto alla Space Force la scorsa settimana se il veicolo spaziale Tetra 1 e i satelliti LINUSS fossero ancora sulla missione USSF-44 e se rappresentassero i tre carichi utili che si sarebbero separati dal veicolo spaziale LDPE 2. Un portavoce della Space Force ha rifiutato di confermare se i satelliti Tutti e tre sono ancora destinati ai lanci della USSF-44.

La Space Force afferma che il programma LDPE consente ai militari di inviare in modo conveniente piccoli carichi utili secondari in orbita geosincrona, contribuendo ad accelerare “il servizio di pivot verso nuove architetture spaziali più flessibili”.

“Questa capacità ha l’ampio potenziale per colmare le lacune di capacità nella nostra architettura dei sistemi spaziali e fornire servizi vantaggiosi ai nostri partner di missione attraverso un accesso frequente ea basso costo all’orbita”, ha affermato Brig. Il generale Tim Sigba, ufficiale esecutivo del programma di comando del sistema spaziale per la consapevolezza del dominio spaziale e il potere di combattimento.

“LDPE 2 ospita una varietà di carichi utili che fanno avanzare la tecnologia relativa alle comunicazioni e al rilevamento delle condizioni meteorologiche spaziali”, ha affermato un portavoce della Space Force.

La prossima missione militare per pilotare il razzo Falcon Heavy, chiamata USSF-67, lancerà in tandem la navicella spaziale LDPE 3 e un satellite per le comunicazioni della Space Force. Previsto per il lancio a gennaio, utilizzerà gli stessi booster laterali Falcon Heavy utilizzati nella missione USSF-44, supponendo un recupero riuscito nelle aree di atterraggio della Cape Canaveral Space Force Station, secondo la Space Force.

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