Ένας πύραυλος Falcon Heavy στην εξέδρα εκτόξευσης για μια από τις πιο περίπλοκες αποστολές του SpaceX – Spaceflight Now

Η πρώτη πτήση πυραύλων Falcon Heavy από το 2019 πρόκειται να ξεκινήσει την Τρίτη για να εκτοξεύσει τη μεγαλύτερη αποστολή εκτόξευσης του SpaceX μέχρι σήμερα, μια πτήση σχεδόν έξι ωρών σε γεωσύγχρονη τροχιά πάνω από 20.000 μίλια πάνω από τον ισημερινό με μια σειρά ωφέλιμων φορτίων για τη Διαστημική Δύναμη των ΗΠΑ. Οι δύο ισχυροί επαναχρησιμοποιήσιμοι πλευρικοί ενισχυτές του πυραύλου θα επιστρέψουν στο ακρωτήριο Κανάβεραλ για προσγείωση.

Η τροχιά στόχου της αποστολής σε μεγάλο υψόμετρο σημαίνει ότι το ανώτερο στάδιο του Falcon Heavy θα χρειαστεί να πλεύσει για περίπου έξι ώρες μέσα από τις ζώνες ακτινοβολίας Van Allen πριν αναφλέξει ξανά τον κινητήρα του και αναπτύξει δορυφόρους Space Force.

Η μακροπρόθεσμη αποστολή απαιτούσε από τη SpaceX να κάνει κάποιες αλλαγές στον πύραυλο Falcon Heavy. Η πιο προφανής τροποποίηση είναι να προσθέσετε μια γκρι βαφή στο εξωτερικό της δεξαμενής καυσίμου κηροζίνης στο πάνω στάδιο, η οποία θα σας βοηθήσει να διασφαλίσετε ότι το καύσιμο δεν παγώνει καθώς ο πύραυλος περνά ώρες στο ψυχρό διαστημικό περιβάλλον.

Η εκτόξευση, που ορίστηκε από το USSF-44 Space Force, θα είναι η τέταρτη πτήση του Falcon Heavy της SpaceX, του πιο ισχυρού πυραύλου που πετά αυτή τη στιγμή. Αλλά είναι η πρώτη αποστολή Falcon Heavy από τις 25 Ιουνίου 2019, μετά από μια σειρά καθυστερήσεων που αντιμετώπισαν οι πελάτες της SpaceX.

Η αποστολή USSF-44 έχει καθυστερήσει σχεδόν δύο χρόνια από το αρχικό χρονοδιάγραμμα στα τέλη του 2020. Η Διαστημική Δύναμη κατηγόρησε την καθυστέρηση σε προβλήματα με δορυφόρους.

Η εκτόξευση θα είναι η πρώτη πλήρως επιχειρησιακή αποστολή εθνικής ασφάλειας που θα πετάξει με το βαρύ διαστημόπλοιο της SpaceX. Η τελευταία εκτόξευση του Falcon Heavy τον Ιούνιο του 2019 μετέφερε 24 στρατιωτικούς και πειραματικούς δορυφόρους της NASA στην αποστολή Space Test Program-2 ή STP-2. Η αποστολή STP-2 έχει περιγραφεί ως δοκιμαστική πτήση του πυραύλου πριν από μια μελλοντική εκτόξευση με τα πιο κρίσιμα φορτία εθνικής ασφάλειας.

«Έχουμε εργαστεί μαζί με τη SpaceX για να διασφαλίσουμε ότι το Falcon Heavy πληροί όλες τις απαιτήσεις μας και θα πετύχει μια επιτυχημένη εκτόξευση», δήλωσε ο Walt Lauderdale, διευθυντής αποστολής της Space Force για την εκτόξευση USSF-44. “Αυτή θα είναι η πρώτη εκτόξευση του Falcon Heavy σε περισσότερα από τρία χρόνια και είμαστε ενθουσιασμένοι που θα μεταφέρουμε αυτά τα ωφέλιμα φορτία στο διάστημα. Αυτή η εκτόξευση είναι ένα σημαντικό γεγονός και συνεχίζει μια ισχυρή συνεργασία που ενισχύει την ικανότητα να υπηρετούμε το έθνος για χρόνια Έλα.”

“Αυτή η εκτόξευση κορυφώνει την προσπάθεια πολλών ετών από μια αφοσιωμένη ομάδα που αποτελείται από ανθρώπους με επίκεντρο τις αποστολές από το SpaceX και το SpaceX των ΗΠΑ. Το Falcon Heavy είναι ένα σημαντικό στοιχείο της συνολικής ανυψωτικής μας ικανότητας και είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι που είμαστε έτοιμοι για εκτόξευση.” Ο ταξίαρχος Stephen Purdy είπε.

Η Διαστημική Δύναμη δημοσίευσε ελάχιστες πληροφορίες σχετικά με τις εκτοξεύσεις δορυφόρων στον πύραυλο Falcon Heavy.

Υπάρχουν δύο ωφέλιμα φορτία στοιβαγμένα πάνω στο άλλο μέσα στον κώνο μύτης του Falcon Heavy. Το ένα ονομάζεται Shepherd Demonstration και το άλλο είναι το δεύτερο μακράς διάρκειας διαστημόπλοιο ESPA, ή LDPE 2, το οποίο φιλοξενεί έξι ωφέλιμα φορτία—τρία που θα παραμείνουν συνδεδεμένα με το διαστημόπλοιο και τρία που θα αναπτυχθούν από το LPDE 2 για να εκτελέσει τις αποστολές του. Ειδικές αποστολές.

Ένας πλήρως συναρμολογημένος πύραυλος Falcon Heavy εκτοξεύτηκε στο Launch Complex 39A στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA το απόγευμα της Δευτέρας, σε ένα τάνκερ ένα τέταρτο μίλι από το υπόστεγο μέχρι την εξέδρα εκτόξευσης. Οι ομάδες του SpaceX σχεδίαζαν να σηκώσουν το κατακόρυφο λοφίο του Falcon Heavy στην Πλατφόρμα 39Α κατά τη διάρκεια της νύχτας προετοιμασμένες για την απογείωση την Τρίτη κατά τη διάρκεια ενός παραθύρου 30 λεπτών στις 9:41 π.μ. EDT (1341 GMT).

Οι μετεωρολόγοι αναμένουν ότι θα υπάρχει 90% πιθανότητα καλού καιρού την Τρίτη, με ασθενείς ανέμους και αραιές νεφώσεις. «Η κύρια ανησυχία για τις καιρικές συνθήκες θα είναι η αδίστακτη βροχή του Ατλαντικού ή το ενισχυμένο σωρευτικό που γλείφει την ακτή», έγραψε η 45η Μοίρα Καιρού της Διαστημικής Δύναμης σε μια έκθεση που δόθηκε στη δημοσιότητα τη Δευτέρα.

Αφού έλαβαν τις προμήθειες κηροζίνης και υγρού οξυγόνου, οι τρεις ενισχυτές πρώτου σταδίου του Falcon Heavy πυροδοτούν και γκάζι τους 27 κύριους κινητήρες τους για να παράγουν 5,1 εκατομμύρια λίβρες ώθησης, διπλάσια από οποιονδήποτε άλλο επιχειρησιακό πύραυλο στον κόσμο. Ο πύραυλος θα κατευθυνθεί ανατολικά από το σημείο εκτόξευσης, όπου καμπυλώνει πάνω από τον Ατλαντικό πριν πετάξει δύο πλευρικά τοποθετημένα ενισχυτικά για δυόμισι λεπτά κατά την πτήση.

Οι πλευρικοί ενισχυτές θα ωθήσουν τους προωθητήρες ψυχρού αερίου και θα αναφλέξουν ξανά τρεις κινητήρες ο καθένας για να αντιστρέψουν την πορεία τους και να αρχίσουν να επιστρέφουν στον Διαστημικό Σταθμό Cape Canaveral για προσγείωση στις δύο περιοχές ανάκτησης του SpaceX 9 μίλια (15 χιλιόμετρα) νότια της πλατφόρμας 39A. Οι ενισχυτές στοχεύουν σε σχεδόν ταυτόχρονη κάθετη προσγείωση λιγότερο από 10 λεπτά μετά την απογείωση.

Το βασικό στάδιο, το οποίο θα γκαζώσει ξανά τους κινητήρες του στο πρώτο στάδιο της πτήσης, θα πυροβολήσει περισσότερο πριν το πετάξει για να πέσει στον Ατλαντικό. Δεν θα αποκατασταθεί στην αποστολή USSF-44. Ο κινητήρας του ανώτερου σταδίου θα ολοκληρώσει το έργο της τοποθέτησης ωφέλιμων φορτίων USSF-44 σε μια σύγχρονη τροχιά του ισημερινού περίπου 22.000 μίλια (36.000 km) πάνω από τη Γη.

Ο πύραυλος θα εκτοξεύσει τους δορυφόρους LDPE 2 και Shepherd Demonstration σε τροχιά για να ολοκληρώσει την ακολουθία εκτόξευσης Falcon Heavy. Οι δορυφόροι θα περιφέρονται με σταθερό βήμα με την περιστροφή της Γης, ένα χαρακτηριστικό που καθιστά τη γεωσύγχρονη τροχιά μια δημοφιλή τοποθεσία για στρατιωτικές επικοινωνίες, έγκαιρη προειδοποίηση και δορυφόρους αναγνώρισης.

Οι περισσότεροι δορυφόροι που προορίζονται για γεωσύγχρονη τροχιά ρίχνονται από έναν εκτοξευτή σε μια τροχιά μεταφοράς σε σχήμα αυγού. Αυτό απαιτεί από το διαστημόπλοιο να χρησιμοποιεί τους δικούς του ωστικούς πόρους για να περιφέρεται σε λειτουργικό ύψος πάνω από τον ισημερινό.

Ορισμένες εκτοξεύσεις αναπτύσσουν τους δορυφόρους τους απευθείας σε γεωσύγχρονη τροχιά. Οι πύραυλοι Atlas 5 και Delta 4 που κατασκευάστηκαν από την United Launch Alliance, ανταγωνιστή της SpaceX στη βιομηχανία εκτόξευσης των ΗΠΑ, έχουν πετύχει αυτό το κατόρθωμα στο παρελθόν. Αλλά η εκτόξευση της Τρίτης θα είναι η πρώτη προσπάθεια του SpaceX να βάλει ωφέλιμα φορτία απευθείας σε γεωσύγχρονη τροχιά.

Η SpaceX έχει δοκιμάσει τις μακροχρόνιες παράκτιες δυνατότητές της σε προηγούμενες πτήσεις, συμπεριλαμβανομένης της εκτόξευσης του Falcon Heavy στην αποστολή STP-2 το 2019, η οποία διήρκεσε τρεισήμισι ώρες από την απογείωση έως την τελική καύση του κινητήρα του ανώτερου σταδίου. Τον Δεκέμβριο του 2019, η SpaceX πραγματοποίησε μια εξάωρη παράκτια δοκιμή στο ανώτερο στάδιο ενός πυραύλου Falcon 9 μετά την εκτόξευση μιας αποστολής ανεφοδιασμού στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Η Διαστημική Δύναμη είπε ότι ο δορυφόρος Shepherd Demonstration στην αποστολή USSF-44 «φιλοξενεί ωφέλιμα φορτία που ωριμάζουν τεχνολογίες και επιταχύνουν τις προσπάθειες μετριασμού του κινδύνου για την ενημέρωση των εγγεγραμμένων προγραμμάτων». Ένας εκπρόσωπος του στρατού είπε ότι ο δορυφόρος Shepherd Demonstration μεταφέρει πολλαπλά ωφέλιμα φορτία διαστημικής δύναμης και βασίζεται στο “ESPA Ring”, μια κυκλική δομή με βοηθητικές θύρες για πειράματα και όργανα.

Ένας εκπρόσωπος της Διαστημικής Δύναμης αρνήθηκε να δώσει πρόσθετες λεπτομέρειες σχετικά με την αποστολή Shepherd Demonstration απαντώντας σε ερωτήσεις του Spaceflight Now.

Κατασκευασμένο από την Northrop Grumman, το διαστημόπλοιο LDPE 2 είναι παρόμοιο με τον δορυφόρο LDPE 1 που εκτοξεύτηκε τον Δεκέμβριο του 2021 με έναν πύραυλο ULA Atlas 5. Το LDPE 2 φιλοξενεί έξι περιφερειακά ωφέλιμα φορτία θυρών, προφανώς παρόμοια με τη σχεδίαση του διαστημικού σκάφους Shepherd Demonstration, και διαθέτει σύστημα Η δική του πρόωση για ελιγμούς στο διάστημα. Το διαστημόπλοιο είναι ικανό να εκτοξεύει μικρούς δορυφόρους σε τροχιά και ένας εκπρόσωπος της Διαστημικής Δύναμης επιβεβαίωσε τώρα στο Spaceflight ότι τρία από τα ωφέλιμα φορτία LDPE 2 θα χωριστούν ως ελεύθεροι πίδακες σε γεωσύγχρονη τροχιά.

Ένας από τους μικρούς «υπο-δορυφόρους» που χρησιμοποιεί LDPE 2 πιστεύεται ότι είναι ο Tetra 1, ένας μικρός μικρο-δορυφόρος που δημιουργήθηκε από τη Millennium Space Systems, θυγατρική της Boeing. Ο δορυφόρος Tetra 1 έχει οριστεί για εκτόξευση στην αποστολή USSF-44 και έχει σχεδιαστεί για να «πρωτότυπο αποστολές, τακτικές, τεχνικές και διαδικασίες εντός και γύρω από τη γεωσύγχρονη τροχιά», ανέφεραν στρατιωτικοί αξιωματούχοι σε δήλωση του 2020.

Το διαστημόπλοιο υποδοχής LDPE 2 μπορεί επίσης να μεταφέρει δύο Lockheed Martin CubeSats σε μια αποστολή επίδειξης για να δοκιμάσει την ικανότητα ελιγμών και τις δυνατότητες πλοήγησης μελλοντικών μικρών δορυφόρων σε γεωσύγχρονη τροχιά. Δύο μικροί δορυφόροι LINSS — συντομογραφία του Lockheed Martin In-Space Upgrade System of Satellites — έχουν οριστεί να πετούν στην αποστολή USSF-44 από τις αρχές του 2021, σύμφωνα με την Έκθεση Αξιολόγησης Τροχιακών Συντριμμιών Δημοσιεύτηκε στον ιστότοπο της Ομοσπονδιακής Επιτροπής Επικοινωνιών.

Οι δορυφόροι LINSS A1 και A2, που ανήκουν στη Lockheed Martin και κατασκευάστηκαν από την Tyvak Nano-Satellite Systems, έχουν σχεδιαστεί για να διαχωρίζονται από το διαστημόπλοιο LDPE 2 περίπου δύο μήνες μετά την εκτόξευση και στη συνέχεια να εκτελούν ελιγμούς χρησιμοποιώντας τα μικροσκοπικά συστήματα πρόωσής τους. Αφού διαχωριστεί κατά αρκετές εκατοντάδες μίλια ο ένας από τον άλλο, ένας από τους δορυφόρους θα πλησιάσει τον σύντροφό του σε απόσταση μόλις 160 ποδιών (περίπου 50 μέτρων).

Οι επιδείξεις θα δοκιμάσουν δυνατότητες που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μελλοντικές αποστολές δορυφορικών υπηρεσιών ή σε διαστημόπλοιο επιθεωρητών που μπορεί να προσεγγίσει άλλα αντικείμενα σε τροχιά. Η Lockheed Martin είπε ότι η αποστολή LINSS θα παρουσιάσει επίσης υψηλής απόδοσης ενσωματωμένη επεξεργασία εικόνας, πρόωση μικρού δορυφόρου, μονάδες αδρανειακής μέτρησης, μηχανική όραση, εξαρτήματα εκτυπωμένα σε 3D και αναδιαμορφώσιμο λογισμικό πτήσης. Η εταιρεία είπε ότι ανέπτυξε την αποστολή LInuss χρησιμοποιώντας εσωτερική χρηματοδότηση.

Τα LINSS CubeSats είναι περίπου 8 ίντσες επί 8 ίντσες επί 12 ίντσες και ζυγίζουν περίπου 47 λίβρες (21,5 κιλά) κατά την εκτόξευση.

Spaceflight Now Space Force ρώτησε την περασμένη εβδομάδα εάν το διαστημικό σκάφος Tetra 1 και οι δορυφόροι LINSS εξακολουθούσαν να βρίσκονται στην αποστολή USSF-44 και αν αντιπροσώπευαν τα τρία ωφέλιμα φορτία που θα χωρίζονταν από το διαστημικό σκάφος LDPE 2. Ένας εκπρόσωπος της Space Force αρνήθηκε να επιβεβαιώσει εάν δορυφόροι Και οι τρεις εξακολουθούν να προορίζονται για εκτοξεύσεις USSF-44.

Η Διαστημική Δύναμη λέει ότι το πρόγραμμα LDPE επιτρέπει στον στρατό να στέλνει οικονομικά μικρά, δευτερεύοντα ωφέλιμα φορτία σε γεωσύγχρονη τροχιά, συμβάλλοντας στην επιτάχυνση της «στροφής των υπηρεσιών προς νέες, πιο ευέλικτες διαστημικές αρχιτεκτονικές».

«Αυτή η ικανότητα έχει την ευρεία δυνατότητα να καλύψει τα κενά χωρητικότητας στην αρχιτεκτονική των διαστημικών μας συστημάτων και να παρέχει ευεργετικές υπηρεσίες στους εταίρους της αποστολής μας μέσω συχνής, χαμηλού κόστους πρόσβασης σε τροχιά», είπε ο Brig. Στρατηγός Tim Sigba, Εκτελεστικός Διευθυντής του Προγράμματος Διοίκησης Διαστημικού Συστήματος για την Επίγνωση του Διαστημικού Τομέα και την Ισχύς Μάχης.

“Το LDPE 2 φιλοξενεί μια ποικιλία ωφέλιμων φορτίων που προάγουν την τεχνολογία που σχετίζεται με τις επικοινωνίες και την ανίχνευση του καιρού στο διάστημα”, δήλωσε εκπρόσωπος της Space Force.

Η επόμενη στρατιωτική αποστολή για να πετάξει τον πύραυλο Falcon Heavy, που ονομάζεται USSF-67, θα εκτοξεύσει το διαστημικό σκάφος LDPE 3 και έναν δορυφόρο επικοινωνίας της Space Force μαζί. Προγραμματισμένη για εκτόξευση τον Ιανουάριο, θα χρησιμοποιήσει τους ίδιους πλευρικούς ενισχυτές Falcon Heavy που πετάχτηκαν στην αποστολή USSF-44, υποθέτοντας μια επιτυχημένη ανάκαμψη στις περιοχές προσγείωσης στο Διαστημικό Σταθμό του Cape Canaveral, σύμφωνα με τη Space Force.

Στείλτε ένα email στον συγγραφέα.

Ακολουθήστε τον Stephen Clark στο Twitter: Ενσωμάτωση tweet.