Rakieta Falcon Heavy na wyrzutni do jednej z najbardziej skomplikowanych misji SpaceX — lot kosmiczny teraz

Pierwszy lot rakiety Falcon Heavy od 2019 r. ma rozpocząć się we wtorek, aby wystrzelić najdłuższą jak dotąd misję SpaceX, prawie sześciogodzinny lot na orbitę geosynchroniczną ponad 20 000 mil nad równikiem z szeregiem ładunków dla amerykańskich sił kosmicznych. Dwie potężne boczne dopalacze rakiety wielokrotnego użytku powrócą na przylądek Canaveral w celu lądowania.

Orbita celu misji na dużej wysokości oznacza, że ​​górny stopień Falcon Heavy będzie musiał płynąć przez około sześć godzin przez pasy radiacyjne Van Allena, zanim ponownie uruchomi silnik i rozmieści satelity Space Force.

Długoterminowa misja wymagała od SpaceX wprowadzenia pewnych zmian w rakiecie Falcon Heavy. Najbardziej oczywistą modyfikacją jest dodanie szarej farby na zewnątrz górnego stopnia zbiornika paliwa naftowego, co pomoże zapewnić, że paliwo nie zamarznie, gdy rakieta będzie spędzać godziny w zimnym środowisku kosmicznym.

Start, wyznaczony przez siły kosmiczne USSF-44, będzie czwartym lotem Falcon Heavy, najpotężniejszej obecnie latającej rakiety SpaceX. Ale to pierwsza misja Falcon Heavy od 25 czerwca 2019 r., po serii opóźnień, z jakimi spotkali się klienci SpaceX.

Misja USSF-44 została opóźniona o prawie dwa lata w stosunku do pierwotnego harmonogramu pod koniec 2020 roku. Siły Kosmiczne obwiniają za opóźnienie problemy z satelitami.

Start będzie pierwszą w pełni operacyjną misją bezpieczeństwa narodowego, która będzie latać na ciężkim statku kosmicznym SpaceX. Podczas ostatniego startu Falcon Heavy w czerwcu 2019 r. przeprowadzono 24 eksperymentalne satelity wojskowe i NASA w misji Space Test Program-2 lub STP-2. Misja STP-2 została opisana jako lot testowy pocisku przed przyszłym startem z najbardziej krytycznymi ładunkami dla bezpieczeństwa narodowego.

„Pracowaliśmy razem ze SpaceX, aby upewnić się, że Falcon Heavy spełni wszystkie nasze wymagania i osiągnie udany start” – powiedział Walt Lauderdale, kierownik misji Space Force dla startu USSF-44. „To będzie pierwsze uruchomienie Falcon Heavy od ponad trzech lat i cieszymy się, że możemy zabrać te ładunki w kosmos. Ta premiera jest znaczącym wydarzeniem i kontynuuje silne partnerstwo, które zwiększa zdolność do służenia narodowi przez lata. chodź.”

„Ten start jest kulminacją lat wysiłków oddanego zespołu składającego się z ludzi zajmujących się misją z całych Stanów Zjednoczonych SpaceX i SpaceX. Falcon Heavy jest ważnym elementem naszego ogólnego udźwigu i jesteśmy bardzo podekscytowani, że jesteśmy gotowi do startu ” Generał brygady Stephen Purdy powiedział, dyrektor wykonawczy Programu Zabezpieczonego Dostępu Sił Kosmicznych.

Siły Kosmiczne opublikowały niewiele informacji na temat wystrzeliwania satelitów rakiety Falcon Heavy.

Wewnątrz stożka nosowego Falcon Heavy znajdują się dwa ładunki ułożone jeden na drugim. Jeden nazywa się Shepherd Demonstration, a drugi to drugi długoterminowy statek kosmiczny ESPA lub LDPE 2, który sam obsługuje sześć ładunków — trzy pozostaną dołączone do statku kosmicznego i trzy, które zostaną rozmieszczone z LPDE 2, aby wykonywać swoje misje. Misje specjalne.

W pełni zmontowana rakieta Falcon Heavy wystrzeliła w poniedziałek po południu do kompleksu startowego 39A w Kennedy Space Center NASA, na pokładzie tankowca ćwierć mili od hangaru do wyrzutni. Zespoły SpaceX planowały podnieść pionowy pióropusz Falcon Heavy na platformie 39A w nocy w ramach przygotowań do startu we wtorek podczas 30-minutowego okna o 9:41 EDT (1341 GMT).

Prognozy przewidują, że we wtorek będzie 90% szans na dobrą pogodę, spodziewane są lekkie wiatry i rozproszone chmury. „Głównym problemem pogodowym będzie nieuczciwy deszcz atlantycki lub wzmocniony cumulus, który liże wybrzeże” – napisał 45. Eskadra Pogodowa Sił Kosmicznych w raporcie opublikowanym w poniedziałek.

Po otrzymaniu dostaw nafty i ciekłego tlenu, trzy dopalacze pierwszego stopnia Falcon Heavy odpalają i dławią 27 głównych silników, aby wytworzyć 5,1 miliona funtów ciągu, dwa razy więcej niż jakakolwiek inna działająca rakieta na świecie. Pocisk skieruje się na wschód od miejsca startu, gdzie zakrzywia się nad Atlantykiem, po czym wyrzuci do lotu dwa zamontowane z boku silniki wspomagające przez dwie i pół minuty lotu.

Boczne dopalacze pchną silniki z zimnym gazem i ponownie zapalą trzy silniki, aby zmienić kurs i zaczną wracać do Stacji Sił Kosmicznych na Przylądku Canaveral, aby wylądować w dwóch obszarach odzyskiwania SpaceX, 9 mil (15 kilometrów) na południe od platformy 39A. Dopalacze mają na celu niemal jednoczesne pionowe lądowanie mniej niż 10 minut po starcie.

Stopień bazowy, który ponownie zdławi silniki w pierwszej fazie lotu, będzie strzelał dłużej, zanim zrzuci go na Atlantyk. Nie zostanie przywrócony w misji USSF-44. Silnik wyższego stopnia zakończy zadanie umieszczenia ładunków USSF-44 na synchronicznej orbicie równikowej około 22 000 mil (36 000 km) nad Ziemią.

Rakieta wystrzeli na orbitę satelity LDPE 2 i Shepherd Demonstration, aby zakończyć sekwencję startową Falcon Heavy. Satelity będą krążyć po orbicie w stałym kroku wraz z ruchem obrotowym Ziemi, co sprawia, że ​​orbita geosynchroniczna jest popularną lokalizacją dla satelitów łączności wojskowej, wczesnego ostrzegania i rozpoznania.

Większość satelitów lecących na orbitę geosynchroniczną jest zrzucana przez wyrzutnię na orbitę transferową w kształcie jajka. Wymaga to od statku kosmicznego wykorzystania własnych zasobów ciągu do orbitowania na operacyjnej wysokości nad równikiem.

Niektóre starty umieszczają swoje satelity bezpośrednio na orbicie geosynchronicznej. Rakiety Atlas 5 i Delta 4 wyprodukowane przez United Launch Alliance, konkurenta SpaceX w amerykańskim przemyśle startowym, osiągnęły już ten wyczyn. Ale we wtorek wystrzelenie będzie pierwszą próbą SpaceX umieszczenia ładunku bezpośrednio na orbicie geosynchronicznej.

SpaceX przetestował swoje długoterminowe możliwości przybrzeżne na poprzednich lotach, w tym na wystrzeleniu Falcon Heavy w misji STP-2 w 2019 roku, która trwała trzy i pół godziny od startu do ostatniego spalenia silnika górnego stopnia. W grudniu 2019 r. SpaceX przeprowadził sześciogodzinny test przybrzeżny na górnym stopniu rakiety Falcon 9 po wystrzeleniu misji z zaopatrzeniem na Międzynarodową Stację Kosmiczną.

Siły Kosmiczne poinformowały, że satelita Shepherd Demonstration na misji USSF-44 „posiada ładunki, które rozwijają technologie i przyspieszają działania łagodzące ryzyko w celu informowania o nagranych programach”. Rzecznik armii powiedział, że satelita Shepherd Demonstration przenosi wiele ładunków sił kosmicznych i jest oparty na pierścieniu ESPA, okrągłej konstrukcji z portami na akcesoria do eksperymentów i instrumentów.

Rzecznik sił kosmicznych odmówił podania dodatkowych szczegółów na temat misji Shepherd Demonstration w odpowiedzi na pytania Spaceflight Now.

Zbudowany przez Northrop Grummana statek kosmiczny LDPE 2 jest podobny do satelity LDPE 1 wystrzelonego w grudniu 2021 r. na rakiecie ULA Atlas 5. LDPE 2 zawiera sześć ładunków w portach obwodowych, najwyraźniej podobnych do konstrukcji statku kosmicznego Shepherd Demonstration i ma system Własny napęd do manewrowania w kosmosie. Statek kosmiczny jest w stanie wystrzelić na orbitę małe satelity, a rzecznik sił kosmicznych potwierdził, że trzy ładunki LDPE 2 rozdzielą się jako swobodne odrzutowce na orbitę geosynchroniczną.

Uważa się, że jednym z małych „subsatelitów” wykorzystujących LDPE 2 jest Tetra 1, mały mikrosatelita stworzony przez Millennium Space Systems, spółkę zależną Boeinga. Satelita Tetra 1 został wyznaczony do startu w misji USSF-44 i jest przeznaczony do „prototypowania misji, taktyk, technik i procedur na orbicie geosynchronicznej i wokół niej” – powiedzieli urzędnicy wojskowi w oświadczeniu z 2020 roku.

Statek kosmiczny LDPE 2 może również przenosić dwa satelity Lockheed Martin CubeSat w misji demonstracyjnej, aby przetestować manewrowość i zdolności nawigacyjne przyszłych małych satelitów na orbicie geosynchronicznej. Dwa małe satelity LINUSS – skrót od Lockheed Martin In-space Upgrade System of Satellites – są przeznaczone do lotu w misji USSF-44 od początku 2021 roku, zgodnie z Raport oceny zanieczyszczeń orbitalnych Opublikowane na stronie internetowej Federalnej Komisji Łączności.

Satelity LINUSS A1 i A2, należące do Lockheed Martin i zbudowane przez Tyvak Nano-Satellite Systems, mają oddzielić się od statku kosmicznego LDPE 2 około dwóch miesięcy po wystrzeleniu, a następnie wykonywać manewry za pomocą miniaturowych systemów napędowych. Po oddzieleniu od siebie kilkuset mil jeden z satelitów zbliży się do swojego towarzysza na odległość zaledwie 160 stóp (około 50 metrów).

Demonstracje przetestują możliwości, które mogą zostać wykorzystane w przyszłych misjach usług satelitarnych lub na statku kosmicznym inspektora, który może zbliżyć się do innych obiektów na orbicie. Lockheed Martin powiedział, że misja LINUSS zaprezentuje również wysokowydajne przetwarzanie obrazu na pokładzie, napęd małych satelitów, bezwładnościowe jednostki pomiarowe, widzenie maszynowe, komponenty drukowane w 3D i rekonfigurowalne oprogramowanie lotnicze. Firma poinformowała, że ​​opracowała misję LINUSS, korzystając z finansowania wewnętrznego.

LINUSS CubeSats mierzą około 8 cali na 8 cali na 12 cali i ważą około 47 funtów (21,5 kg) w momencie startu.

Spaceflight Now zapytał w zeszłym tygodniu siły kosmiczne, czy statek kosmiczny Tetra 1 i satelity LINUSS są nadal w misji USSF-44 i czy reprezentują trzy ładunki, które oddzieliłyby się od statku kosmicznego LDPE 2. Rzecznik sił kosmicznych odmówił potwierdzenia, czy satelity Wszystkie trzy są nadal przeznaczone do startów USSF-44.

Siły Kosmiczne twierdzą, że program LDPE umożliwia wojsku niedrogie wysyłanie małych, drugorzędnych ładunków na orbitę geosynchroniczną, pomagając przyspieszyć „zwrot usług w kierunku nowych, bardziej elastycznych architektur kosmicznych”.

„Ta zdolność ma szeroki potencjał, aby wypełnić luki w pojemności w naszej architekturze systemów kosmicznych i zapewnić korzystne usługi naszym partnerom misji poprzez częsty, tani dostęp do orbity” – powiedział Brig. Generał Tim Sigba, dyrektor wykonawczy programu dowodzenia systemu kosmicznego ds. świadomości przestrzeni kosmicznej i siły bojowej.

„LDPE 2 obsługuje różne zaawansowane technologie związane z komunikacją i wykrywaniem pogody kosmicznej” – powiedział rzecznik sił kosmicznych.

Następna misja wojskowa, która ma latać rakietą Falcon Heavy, nazwaną USSF-67, wystrzeli w tandemie statek kosmiczny LDPE 3 i satelitę łączności Space Force. Zaplanowany do startu w styczniu, będzie używał tych samych dopalaczy bocznych Falcon Heavy, które latały na misji USSF-44, zakładając pomyślne odzyskanie w obszarach lądowania na stacji kosmicznej Cape Canaveral, według sił kosmicznych.

Wyślij e-mail do autora.

Obserwuj Stephena Clarka na Twitterze: Umieść tweeta.