Falcon Heavy SpaceX przejmuje dowództwo nad USSF-44 podczas pierwszego lotu od trzech lat

Najpotężniejsza na świecie rakieta operacyjna, Falcon Heavy SpaceX, wzniosła się w niebo nad Florydą po raz pierwszy od ponad trzech lat 1 listopada w ramach misji USSF-44, a US Space Force zakontraktowało tajny ładunek i podział lotów co najmniej jeden satelita.

Start odbył się punktualnie o 9:41 czasu EDT (13:41 UTC) z kompleksu startowego 39A (LC-39A) w Kennedy Space Center. Kilka godzin później Siły Kosmiczne USA potwierdziły, że misja zakończyła się sukcesem.

W tej misji rakieta Falcon Heavy osiągnęła nowy kamień milowy w swoim czwartym locie w historii. Była to pierwsza bezpośrednia misja zarówno Falcon Heavy, jak i SpaceX na orbitę geostacjonarną (GEO). Aby osiągnąć tę bezpośrednią drogę do GEO, górny stopień Falcon Heavy doświadczył wielogodzinnej fazy przybrzeżnej między oparzeniami wejściowymi GTO i GEO.

Tradycyjnie większość misji, w tym loty Falcon 9, wysyła ładunki skierowane na orbitę geostacjonarną na orbitę geostacjonarną (GTO). Dzięki temu statek kosmiczny może wjechać na swoją ostateczną orbitę i ostatecznie na orbitę geosynchroniczną ponad 35 200 km (22 000 mil) nad Ziemią zamiast pojazdu startowego.

Na pokładzie znajdowały się co najmniej dwa różne statki kosmiczne: TETRA-1 i inny nieznany satelita. Istniała możliwość umieszczenia na pokładzie dodatkowych tajnych ładunków, ale dokładne szczegóły nie zostały ujawnione przed startem.

TETRA-1 została zaprojektowana i zbudowana przez Millennium Space Systems, spółkę zależną Boeinga. Ukończony w 2020 r. TETRA-1 to mały satelita zbudowany do różnych misji prototypowych w GEO i wokół niego. TETRA-1 była pierwszą nagrodą za prototyp przyznaną na mocy statutu Centrum ds. Systemów Kosmicznych i Rakietowych US Space Force’s Other Transactions Authority (OTA). Sonda bazuje na linii produkcyjnej małych satelitów klasy ALTAIR. Jest to pierwszy satelita ALTAIR z certyfikatem GEO do operacji.

Misja, pierwotnie zakupiona jako AFSPC-44 dla Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, kosztowała w 2019 r. prawie 150 mln USD i miała wystartować nie później niż w czwartym kwartale 2020 r. Jednak misja napotkała wiele opóźnień w wyniku tego, co nazwali urzędnicy Ładunek „Gotowość”. Problemy z dokładną gotowością nie zostały ogłoszone publicznie.

Satelita TETRA-1 jest w trakcie budowy przed lotem na pokładzie Falcon Heavy. (kredyt: Millennium Space Systems)

Rakieta Falcon Heavy firmy SpaceX składa się w pierwszym etapie z trzech dopalaczy: centralnego i dwustronnego dopalacza. Każdy z nich ma dziewięć silników Merlin-1D, tyle samo co konwencjonalne silniki Falcon 9, i chociaż boczne boostery można przystosować do użycia jak Falcon 9, środkowy rdzeń jest zoptymalizowany, aby wytrzymać siły startu, które pojawiają się w kontakcie z bocznymi doładowaniami i nie można nawrócić.

W tej misji wykorzystano trzy zupełnie nowe dopalacze. Dopalacze boczne, B1064 i B1065, Wylądował w Strefie Lądowania 1 i 2 (LZ-1 i LZ-2) w Stacji Sił Kosmicznych na Przylądku Canaveral. W 2021 r. urzędnicy początkowo ogłosili, że posiłki te wylądują na dwóch pływających barkach. Jednak ostatnio zmieniono profil na powrót do miejsca startu (RTLS), co spowodowało niemal jednoczesne lądowanie na LZ-1 i LZ-2.

W wyniku trudnego profilu startowego rdzeń nowego ośrodka, B1066, został wyczerpany po zakończeniu misji.

Słyszałem dzisiaj odpalenie rakiety. Falcon Heavy wystartował już z misją USSF-44 i możecie o niej przeczytać lub sprawdzić Umieść tweeta Odtwórz ponownie na żywo.https://t.co/vak4RsG7uChttps://t.co/80txPxBTZj pic.twitter.com/ijFBakJY2Q

– Julia Bergeron (@julia_bergeron) 1 listopada 2022

W minucie T-50 rozpoczął się pierwszy etap napełniania RP-1, oczyszczoną formą nafty. Po około pięciu minutach rozpoczęła się pierwsza faza napełniania ciekłym tlenem (LOX). Pierwszy etap, obejmujący wzmocnienie rdzeniowe i boczne, zawierał w całości około 287 000 kg LOX i 123 000 kg RP-1.

Na T-35 minut przed startem, drugi etap zaczął otrzymywać RP-1, a następnie ładował LOX około 17 minut później.

W ciągu minut T-7 do startu 27 silników Merlin 1D zostało schłodzonych przed zapłonem. Krótko przed minutą T-1 komputery pokładowe Falcon Heavy przejęły kontrolę nad liczeniem, ponieważ pojazd był „na linii startu”, a wkrótce potem czołgi osiągnęły ciśnienie lotu.

Tuż przed startem, 27 silników bocznych i dopalacze rdzenia uruchomiły zapłon naprzemienny wspomagany TEA/TEB. Gdy wszystkie silniki osiągną pełny ciąg, pojazd jest zatwierdzany. Przy wszystkich nominalnych przepisach, 5,1 miliona funtów ciągu odepchnęło samochód od LC-39A.

Niecałą minutę po starcie Falcon Heavy osiągnął Max-Q, kiedy pojazd wytrzymał maksymalne siły dynamiczne podczas lotu.

Wszystkie 27 silników paliło się do około dwóch i pół minuty po starcie, kiedy oba boczne dopalacze zostały odcięte, po czym nastąpiła separacja sekund później. Te dopalacze następnie wykonały manewr, aby obrócić się przed wykonaniem drugiego spalania, zwanego spalaniem doładowania, które ustawiło B1064 i B1065 na ich kursie, aby powrócić do LZ-1 i LZ-2.

Po około trzech i pół minucie lotu centralny booster wyłączył dziewięć silników przed odłączeniem się od drugiego stopnia. Następnie silnik drugiego stopnia Merlin Vacuum (MVac) został uruchomiony w procesie znanym jako Second Engine Start (SES-1). Wkrótce połowa ładunku, który chronił ładunek USSF-44, zanim pojazd wszedł w kosmos, oderwała się i spadła z powrotem na Ziemię w celu odzyskania.

W międzyczasie, nieco ponad siedem minut po starcie, dwa boczne silniki rakietowe zaczęły spalać się, gdy ponownie napotkały ziemską atmosferę. To stawia ich na dobrej drodze do ostatniego oparzenia każdego bocznego wzmacniacza, znanego jako oparzenie przy lądowaniu. Ten ostatni odwrót spowolnił pojazdy, aż każdy z nich delikatnie wylądował w odstępach LZ-1 i LZ-2, kończąc swoją misję około osiem i pół minuty po pierwszym starcie kilka mil dalej.

Te lądowania oznaczały 150. i 151. udane lądowania SpaceX Falcon 9 i Falcon Heavy.
W tym czasie drugi etap zakończył swoje pierwsze spalanie, odcinając drugi silnik (SECO-1). Następny krok obejmował powtórne oświetlenie, przesuwając drugi stopień i ładunki do punktu szczytowego w pobliżu geostacjonarnej wysokości 35 786 km (22 236 mil).

Falcon Heavy jest widoczny podczas uruchamiania LC-39A, pokazując szary pasek na zbiorniku górnego stopnia RP-1. (kredyt: Sawyer Rosenstein dla NSF)

W tym momencie samochód wszedł w fazę przedłużonego wybrzeża. Specjalna szara warstwa farby na zbiorniku drugiego stopnia RP-1, która została nałożona przed startem, zapewniła, że ​​RP-1 nie zamarzł podczas długiej przerwy między poparzeniami w samochodzie.

Po kilkugodzinnym etapie wybrzeża, ostatni przekaźnik, SES-3, pomógł obrócić orbitę przed rozmieszczeniem satelitów. Drugi etap wejdzie na orbitę cmentarną z dala od nowo rozmieszczonych satelitów.

Misja była 50. orbitalnym startem SpaceX w tym roku, rekordowym dla firmy, i czwartym startem Falcon Heavy w historii. Pomimo przerwy w ciągu ostatnich trzech lat, manifest startowy Falcon Heavy pozostaje zajęty, a starty wojskowe, cywilne i komercyjne zaplanowano na nadchodzące lata.

(Główne zdjęcie: start Falcon Heavy na misji USSF-44. Źródło: Stephen Marr dla NSF)