Falcon Heavy de SpaceX toma el mando del USSF-44 en su primer vuelo en tres años

El cohete operativo más poderoso del mundo, el Falcon Heavy de SpaceX, se elevó sobre los cielos de Florida por primera vez en más de tres años el 1 de noviembre para la misión USSF-44, y la Fuerza Espacial de EE. UU. ha contratado una carga útil secreta y vuelos compartidos. al menos un satélite.

El despegue tuvo lugar a tiempo a las 9:41 a. m. EDT (13:41 UTC) desde el Complejo de Lanzamiento 39A (LC-39A) en el Centro Espacial Kennedy. Varias horas después, la Fuerza Espacial de EE. UU. confirmó que la misión fue un éxito.

En esta misión, el cohete Falcon Heavy ha alcanzado un nuevo hito en su cuarto vuelo. Esta fue la primera misión directa de Falcon Heavy y SpaceX a la órbita geoestacionaria (GEO). Para lograr este camino directo a GEO, la etapa superior del Falcon Heavy experimentó una fase costera de varias horas entre las quemas de entrada GTO y GEO.

Tradicionalmente, la mayoría de las misiones, incluidos los vuelos de Falcon 9, envían cargas útiles dirigidas a la órbita geoestacionaria a una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). Esto permite que la nave espacial se propulse a sí misma a su órbita final y finalmente a una órbita geosíncrona a más de 35 200 km (22 000 millas) sobre la Tierra en lugar del vehículo de lanzamiento.

A bordo se encontraban al menos dos naves espaciales diferentes: TETRA-1 y otro satélite desconocido. Existía la posibilidad de cargas útiles secretas adicionales a bordo, pero los detalles exactos no se revelaron antes del despegue.

El TETRA-1 fue diseñado y construido por Millennium Space Systems, una subsidiaria de Boeing. Completado en 2020, TETRA-1 es un pequeño satélite construido para varias misiones de creación de prototipos en GEO y sus alrededores. TETRA-1 fue el primer premio prototipo bajo la carta de la Autoridad de Otras Transacciones (OTA) de la Fuerza Espacial de EE. UU. del Centro para Sistemas Espaciales y de Misiles. La nave espacial se basa en la línea de producción de satélites pequeños de clase ALTAIR. Es el primer satélite ALTAIR con calificación GEO para operaciones.

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La misión, originalmente comprada como AFSPC-44 para la Fuerza Aérea de los EE. UU., costó casi $150 millones en 2019 y estaba programada para despegar a más tardar en el cuarto trimestre de 2020. Sin embargo, la misión enfrentó múltiples retrasos como resultado de lo que los funcionarios llamaron Carga útil «En espera». Los problemas de preparación exactos no se han hecho públicos.

El satélite TETRA-1 está en construcción antes de su vuelo en el Falcon Heavy. (crédito: Millennium Space Systems)

El cohete Falcon Heavy de SpaceX consta de tres propulsores en su primera etapa: un propulsor central y uno de dos lados. Cada uno tiene nueve motores Merlin-1D, la misma cantidad que los motores Falcon 9 convencionales, y aunque los propulsores laterales se pueden convertir para usarlos como los Falcon 9, el núcleo central está optimizado para resistir las fuerzas de despegue que surgen al contactar con los propulsores laterales. y no se puede convertir.

Esta misión utilizó tres propulsores nuevos. Impulsores laterales, B1064 y B1065, Aterrizó en las Zonas de Aterrizaje 1 y 2 (LZ-1 y LZ-2) en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral. En 2021, los funcionarios anunciaron inicialmente que estos refuerzos aterrizarían en dos barcazas flotantes. Sin embargo, recientemente se cambió al perfil de regreso al sitio de lanzamiento (RTLS), lo que resultó en aterrizajes casi simultáneos en LZ-1 y LZ-2.

Como resultado del difícil perfil de lanzamiento, el núcleo del nuevo centro, B1066, se gastó después de completar su misión.

En el minuto T-50, la primera etapa comenzó a llenarse con RP-1, una forma refinada de queroseno. Después de unos cinco minutos, comenzó la primera fase de llenado de oxígeno líquido (LOX). La primera etapa, incluidos los refuerzos central y lateral, contenía aproximadamente 287.000 kg de LOX y 123.000 kg de RP-1 en su totalidad.

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En el T-35 minutos antes del despegue, la segunda etapa comenzó a recibir RP-1, seguida de carga de LOX aproximadamente 17 minutos después.

En los minutos del T-7 hasta el despegue, 27 motores Merlin 1D se enfriaron antes del encendido. Poco antes del minuto T-1, las computadoras a bordo del Falcon Heavy tomaron el control del conteo porque el vehículo estaba «en la línea de salida», seguido poco después por los tanques que alcanzaban la presión de vuelo.

Justo antes del despegue, los 27 motores laterales y los propulsores centrales iniciaron un encendido escalonado asistido por TEA/TEB. Una vez que todos los motores alcanzan el máximo empuje, se valida el vehículo. Con todas las regulaciones nominales, 5,1 millones de libras de empuje alejaron el automóvil del LC-39A.

Menos de un minuto después del lanzamiento, el Falcon Heavy alcanzó Max-Q, cuando el vehículo soportó las fuerzas dinámicas máximas durante el vuelo.

Los 27 motores continuaron ardiendo hasta aproximadamente dos minutos y medio después del despegue, cuando se cortaron ambos impulsores laterales, seguido de una separación segundos después. Luego, esos propulsores realizaron una maniobra para voltearse antes de realizar un segundo encendido, llamado encendido de refuerzo, que puso a B1064 y B1065 en su curso para regresar a LZ-1 y LZ-2.

Después de unos tres minutos y medio de vuelo, el propulsor central apagó sus nueve motores antes de separarse de la segunda etapa. A continuación, el motor de segunda etapa Merlin Vacuum (MVac) se puso en marcha en un proceso conocido como Second Engine Start (SES-1). Pronto, la mitad de la carga útil, que había estado protegiendo la carga útil del USSF-44 antes de que el vehículo ingresara al espacio, se rompió y volvió a caer a la Tierra para su recuperación.

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Mientras tanto, un poco más de siete minutos después del despegue, los dos propulsores laterales comenzaron a quemar su entrada cuando se encontraron nuevamente con la atmósfera de la Tierra. Esto los pone en camino para una última quema de cada refuerzo lateral, conocida como quema de aterrizaje. Esta retirada final redujo la velocidad de los vehículos hasta que cada uno aterrizó suavemente en LZ-1 y LZ-2 con segundos de diferencia, completando su misión unos ocho minutos y medio después del primer despegue a unas pocas millas de distancia.

Estos aterrizajes marcaron los aterrizajes exitosos 150 y 151 de SpaceX del Falcon 9 y Falcon Heavy.
Mientras esto sucedía, la segunda etapa completó su primer encendido cortando el segundo motor (SECO-1). El siguiente paso involucró una segunda reiluminación, empujando la segunda etapa y las cargas útiles a un punto máximo cerca de una altitud geoestacionaria de 35,786 km (22,236 mi).

El Falcon Heavy se ve durante la puesta en marcha del LC-39A, mostrando la barra gris en el tanque de la etapa superior del RP-1. (crédito: Sawyer Rosenstein para NSF)

En este punto, el coche entró en la etapa de costa extendida. Una capa de pintura gris especial en el tanque de la segunda etapa del RP-1, que se aplicó antes del lanzamiento, aseguró que el RP-1 no se congelara durante el largo intervalo entre las quemas en el automóvil.

Después de la etapa costera de varias horas, un relé final, SES-3, ayudó a rotar la órbita antes de que se desplegaran los satélites. La segunda etapa entrará en una órbita de cementerio lejos de los satélites recién desplegados.

La misión fue el lanzamiento orbital número 50 de SpaceX este año, un récord para la compañía y el cuarto lanzamiento de Falcon Heavy en la historia. A pesar de la brecha de los últimos tres años, el manifiesto de lanzamiento de Falcon Heavy sigue ocupado, con lanzamientos militares, civiles y comerciales programados para los próximos años.

(Imagen principal: lanzamiento de Falcon Heavy en la misión USSF-44. Crédito: Stephen Marr para NSF)

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