EUA lançam satélite militar amanhã

Missão NROL-91 deve decolar da Base de Vandenberg

Foguete na plataforma, com a torre de serviço móvel ainda instalada. Antes do lançamento ela é afastada e deixa apenas a torre umbilical fixa ligada ao lançador por dois braços de acesso umbilical

Oficiais da Base da Força Espacial Vandenberg, na Califórnia, estão se preparando para o lançamento no sábado de um Delta IV Heavy da United Launch Alliance transportando o satélite NROL-91 (a ser designado “USA-” e um número de série – possivelmente 337 – quando entrar em órbita) para o National Reconnaissance Office. O foguete está programado para decolar do Space Launch Complex-6 na base da força espacial no sábado às 14h53 locais (21:53 UTC ou 18:53 Brasília). O foguete Delta IV Heavy – um veículo de lançamento de carga pesada – é o maior da família Delta IV e um dos foguetes mais possantes do mundo. Ele teve treze lançamentos bem-sucedidos e é o segundo foguete com maior capacidade de carga útil em operação. A previsão na quinta-feira mostra uma chance de 90% de condições climáticas favoráveis ​​para o lançamento, segundo oficiais da Base da Força Espacial. A principal preocupação das autoridades são nuvens espessas e ventos de decolagem, o que pode ocasionar um atraso de 24 horas.

Resumo do lançamento

O NROL-91 é um satélite de carga útil não-especificada, que segundo o Departamento de Defesa (DoD) dos EUA, fará “coleta de inteligência, esforços de pesquisa e desenvolvimento e esforços de socorro a emergências e desastres nos EUA e em todo o mundo”. Algumas fontes descrevem-no como sendo um um satélite de inteligência de imagens eletroópticas tipo KH-11 (“Kennen” ou “Crystal”). Não foi revelado o tipo de órbita, mas o azimute de lançamento foi anunciado como 159,7°.

Transmissão do Homem do Espaço
O foguete Delta IV-Heavy 70,7 metros de altura, um diâmetro principal de 5 metros e massa nominal de decolagem de 733.400 kg.

Até agora, o único KH-11 não operado em órbita síncrona do Sol foi o USA-290. Lançado pela missão NROL-71 em janeiro de 2019, foi o penúltimo KH-11 a ser enviado antes do NROL-91. Com uma inclinação orbital de 73,6 graus, sua órbita é mais baixa que a dos demais satélites operacionais, o que significa que não passa tão perto dos polos da Terra.
Acredita-se que os satélites Crystal forneçam ao NRO imagens de alta resolução da superfície. Há rumores de que eles se assemelham ao Telescópio Espacial Hubble. A maioria operou em uma órbita síncrona do Sol (SSO) – baixa e quase polar que lhes permite cobrir a maior parte da superfície da Terra, garantindo que passem por cada ponto no mesmo horário solar local todos os dias. garantindo condições de iluminação consistentes.
As áreas de perigo publicadas antes da missão NROL-91, para alertar os aviadores e marinheiros (‘NOTAMs’) para ficarem longe de áreas onde se espera que os detritos do lançamento caiam, sugerem que esta missão visa a mesma inclinação que o USA-290, em vez da mais típica da SSO.
Com o lançamento deste sábado marcando o último voo de um Delta IV de Vandenberg, não está claro se isso também significa que o NROL-91 será o lançamento final de um satélite Crystal. O elemento óptico agora abandonado do programa FIA procurou desenvolver um satélite de imagem de alta resolução menor e mais barato usando tecnologia mais moderna. Missões futuras podem seguir esse modelo ou, alternativamente, os satélites Crystal podem continuar sendo lançados a bordo de um foguete diferente – como o Falcon Heavy ou o veículo de próxima geração da ULA, o Vulcan.

Último Delta da Costa Oeste

Este será o lançamento final do Delta IV da Costa Oeste dos Estados Unidos. A ULA tem contrato para lançar mais duas missões no Delta IV Heavy em 2023 e 2024, mas o fará de Cabo Canaveral, Flórida, após o qual o foguete será aposentado. A ULA anunciou que o foguete deve pesar 725.750 kg no lançamento, e que os motores RS-68A desenvolverão 958.533 kgf de empuxo na decolagem. Estes dados não são exatos, já que a operadora costuma arredondar seus números.

A versão pesada do Delta IV consiste em um Common Core Booster (CBC) com dois CBCs instalados nos lados funcionando como boosters, um segundo estágio de 5 metros e uma carenagem de cabeça de 5 metros. Cada CBC usa um motor RS-68A de 319.896,018 kgf de empuxo com tubeira única, que consome propelentes criogênicos – oxigênio e hidrogênio líquido. Usando a versão maior do Delta Cryogenic Second Stage ‘DCSS’, o Delta IV Heavy possui um único motor RL10C-2-1, em seu estágio superior, com 11.226,411 kgf de impulso. Com seus três CBCs, o foguete tem largura de mais de 15 metros. Foguetes Delta IV Heavy usando os motores RS-68A avançados podem transportar cargas úteis de até 28.790 kg para a órbita terrestre baixa. A capacidade de transferência geoestacionária é de 14.220 kg, o veículo pode levar 6.750 kg diretamente para a órbita geoestacionária e enviar cargas de até 10.200 kg para trajetórias interplanetárias. Uma missão Delta IV típica tem uma duração de 2,3 horas, mas pode ser estendida para sete horas para perfis de missão específicos.

Para o NROL-91, o Delta IV está usando uma carenagem de carga útil bi-setor, ou de duas conchas, feita de materiais compostos (uma estrutura de sanduiche com placas de grafite-epoxy e forro de espuma de poliuretano). Esta é uma das duas coifas que podem ser usadas no modelo Heavy e foi usada em lançamentos anteriores do Crystal. A maioria das outras missões de segurança nacional usaram um design trissetor – de três partes – de construção metálica, derivado de uma das coifas usadas anteriormente no Titan IV.
Lançado pela primeira vez em novembro de 2002, o Delta IV fez 42 voos antes desta missão, dos quais treze usaram a configuração Heavy. Outras versões do Delta IV incluíram o Delta IV Medium, que consistia em um único common core booster CBC, um segundo estágio DCSS de quatro metros de diâmetro e várias configurações intermediárias do Medium ‘Plus’ que equipavam o CBC do Medium com dois ou quatro boosters de propelentes sólidos e podiam voar com qualquer versão do segundo estágio.
Das quarenta e duas missões anteriores, o Delta IV completou 41 com sucesso. Seu único fracasso foi o vôo inaugural do modelo Heavy em 2004, durante o qual todos os três CBCs desligaram prematuramente devido a cavitação nas linhas de propulsão. O foguete, que carregava um simulador de massa e um par de pequenos satélites, atingiu uma órbita mais baixa do que o planejado.
Cada Common Booster Core é alimentado por um motor Aerojet Rocketdyne RS-68A, capaz de produzir 312 kilonewtons de empuxo ao nível do mar. O estágio superior e a carga útil são montados acima do ‘core’ central, enquanto os outros são fixados nos lados de bombordo e estibordo do veículo.
Enquanto os CBCs oferecem um impulso inicial através da atmosfera da Terra, o DCSS é responsável por completar a inserção da carga útil em órbita. É alimentado por um único motor criogênico da família RL10 da Aerojet Rocketdyne.

Esta deve ser 153ª missão da ULA no geral , sua sexta missão em 2022 e a décima-quarta de um Delta IV-H.

Zonas de visibilidade da trajetória de voo, azimute e trilha de ascensão do foguete, com o descarte dos boosters na marca de T+ ~130 segundos

O lançamento do NROL-91 marca o fim de uma era, disse o coronel Chad Davis, diretor do Escritório de Lançamento Espacial do NRO em 22 de setembro. “Acho que ‘agridoce’ é a palavra certa para usar hoje”. Depois de completar a missão NROL-91, a ULA planeja começar a desocupar a plataforma SLC-6. O futuro foguete da empresa, o Vulcan-Centaur, será lançado do Space Launch Complex-3 , de onde a joint-venture atualmente opera seu foguete Atlas V. Durante uma entrevista, o coronel Bryan Titus, vice-comandante do Space Launch Delta 30 em Vandenberg, disse que os oficiais de terreno estão em discussões com as empresas de lançamento para tentar obter um novo ‘inquilino’ para o SLC-6. O Space Launch Delta 30 é a unidade da Força Espacial que opera Vandenberg. “Estou bastante confiante de que será [o complexo] utilizado”, disse Titus sobre o SLC-6. Ele se recusou a nomear quaisquer desses “inquilinos” em potencial. A maioria dos lançamentos em Vandenberg hoje são conduzidos pela SpaceX, que aluga o Space Launch Complex-4 para lançamentos e aterrissagens de ‘cores’ (estagios de núcleo ou primeiro estágio) de seus Falcon 9 BL5.

3D da ULA descrevendo o lançamento

Uma plataforma com longa história

O coronel Bryan Titus lembrou o passado histórico do SLC-6. Foi originalmente construído na década de 1960 para lançar o Laboratório Orbital Tripulado (MOL) da Força Aérea, que nunca voou, e reaproveitado na década de 1980 como um local de lançamento e pouso para missões de ônibus espaciais militares. Após o desastre do ônibus espacial Challenger em 1986, a USAF desativou o local sem nunca realizar um lançamento de shuttle na Costa Oeste. Eles reativaram a plataforma na década de 1990 para alguns lançamentos da Lockheed Martin, com o foguete Athena e, eventualmente, a transferiram para o programa Delta IV. A pista do aeródromo do SLC-6 foi usada para pousar o avião espacial reutilizável X-37B da Força Aérea.

‘Cluster’ de ‘cores’ que formam o Delta IV-H. São três módulos praticamente idênticos, com motores RS-68 movidos a hidrogênio e oxigênio líquidos e um estágio superior também criogênico equipado com um motor – atualmente o RL-10 C2-1

A Blue Origin e a Northrop Grumman teriam considerado um acordo com a ULA para usar o SLC-6 para lançar missões oficiais se tivessem sido selecionados para o contrato da Fase 2 de Lançamento Espacial de Segurança Nacional. Mas ambos foram superados pela ULA e SpaceX em agosto de 2020. A plataforma “teve muitas vidas”, disse Titus. “Acho que todo mundo em Vandenberg tem um lugar caloroso em seus corações por esse lugar, e vamos garantir que ele continue a ser utilizado, mas não sabemos exatamente como”, acrescentou. “Existem muitos outros provedores de serviços de lançamento por aí que podem encontrar utilidade nesse local. Temos muita infraestrutura aqui”. Mas na verdade, o fato é que poucos operadores espaciais teriam condições, se é que estivessem dispostos, a bancar os custos de sua manutenção.

Gary Wentz, vice-presidente de programas governamentais e comerciais da ULA, disse que a empresa está se preparando para o lançamento final do Atlas V na Costa Oeste do SLC-3 programado para 1º de novembro para a NASA e a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica NOAA. Após a conclusão dessa missão, o SLC-3 será modernizado com novos equipamentos em preparação para o Vulcan, que deve começar a voar em 2023. Ele disse que a ULA não vê necessidade de manter duas plataformas de lançamento na Costa Oeste. “Do ponto de vista comercial, era apropriado usarmos o SLC-3 porque há muitos pontos em comum entre os sistemas dos Atlas e Vulcan.”

Contratos do Departamento de Defesa

Como os lançamentos do Delta IV Heavy levam anos para serem planejados, a Força Aérea e o NRO dividiram o contrato em duas partes: Serviços de Produção de Veículos de Lançamento (LVPS) e Suporte às Operações de Lançamento (LOPS). O contrato de US$ 1,18 bilhão concedido em setembro de 2019 à ULA foi para a LOPS. A Força Aérea adquiriu os foguetes Delta IV Heavy para as missões NROL-44 e NROL-82 no ano fiscal de 2017 sob o contrato de compra em bloco de fase 1 do Delta que terminou oficialmente em 30 de setembro de 2019. Ambas as missões atrasaram o cronograma e caíram para 2020, o que as levou além do período de execução do contrato da Fase 1 e exigiu que a Força Aérea concedesse um contrato LOPS separado. O contrato de produção do foguete para o NROL-82 foi concedido em abril de 2017 por US$ 270,4 milhões e o do NROL-44 em dezembro de 2016 por US$ 269,2 milhões. Três foguetes Delta 4 Heavy adicionais foram adquiridos em outubro de 2018 em um contrato de fonte única separado no valor de US$ 467,5 milhões para as NROL-91, NROL-68 e NROL-70. Todos estes contratos envolviam a utilização de foguetes lançadores descartáveis evoluídos, conhecidos nos EUA como EELV.

O próximo contrato LOPS cobria todas as cinco missões e pagava pela infraestrutura e manutenção da plataforma de lançamento e empreiteiros de suporte de alcance na Base Aérea de Vandenberg e Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, encapsulamento de satélite e propelentes. Ao todo, os contratos concedidos para a produção de foguetes e serviços de lançamento para as cinco missões somam cerca de US$ 2,2 bilhões. O coronel Robert Bongiovi, diretor da Empresa de Lançamento do Centro Espacial e de Sistemas de Mísseis da Força Aérea, disse que esses eram os “últimos remanescentes dos contratos de fonte única”. Ele disse que essas cinco missões tinham “requisitos de lançamento únicos e complexos e estavam entre os ativos espaciais mais importantes do país”.

Como seria a configuação do KH-11, por G. de Chiara

Ao separar a produção de veículos e os contratos de operações de lançamento, a Força Aérea disse que economizou onze meses e US$ 455 milhões em custos nas cinco missões porque permitiu que a ULA começasse a adquirir material e negociasse preços com fornecedores antecipadamente. Também deu tempo extra à USAF para avaliar o escopo do trabalho e negociar um contrato final de LOPS com a ULA. O contrato LOPS de cinco anos concedido em 30 de setembro de 2019 começou no ano fiscal de 2020 e as opções foram exercidas anualmente.

Bongiovi disse que as missões do NRO eram exclusivas da ULA porque o Delta IV estava determinado a ser o único foguete que poderia satisfazer as demandas. Os satélites NRO requerem manuseio especial no local de lançamento e estudos de integração complexos para determinar a compatibilidade adequada da carga útil. “Estamos sempre tentando descobrir como introduzir a concorrência”, disse ele. Em resposta a perguntas sobre se o Falcon Heavy da SpaceX poderia ter competido nessas missões, Bongiovi disse que na época em que esses lançamentos foram adquiridos em 2016 e 2017, o Delta IV-H era o único capaz de realizar essas missões. Embora o Falcon Heavy tenha sido certificado para missões de segurança nacional, ele ainda não era capaz de atender aos requisitos de “missão exclusiva” para satélites NRO muito grandes que precisavam atingir órbitas difíceis, disse ele.

Concepção artística do H-11 Kennen/Crystal – Charles P. Vick

Bongiovi insistiu que a Força Aérea quer se afastar do fornecimento exclusivo e fazer a transição para um programa competitivo de aquisição de lançamento. Os lançamentos futuros serão disputados no âmbito do Contrato de Serviço de Lançamento da Fase 2 do Lançamento Espacial de Segurança Nacional. Dois fornecedores seriam selecionados em 2020 para dividir 60/40 todas as missões de segurança nacional de 2022 a 2026. Para ganhar esses contratos, as empresas precisavam demonstrar que podiam atender aos requisitos de todas as missões projetadas para esses cinco anos. Quando o Delta IV Heavy for retirado de serviço em 2025, a Força Aérea disse que os dois vencedores da Fase 2 terão que competir pelas missões de carga pesada “Categoria C”.

O único outro fornecedor de lançamento certificado a desafiar a ULA na aquisição do “EELV Fase 1” foi a SpaceX. O foguete Falcon 9 foi certificado em maio de 2015. Na Fase 1A do programa, a SpaceX recebeu cinco missões GPS 3. A adjudicação do contrato em setembro de 2019 encerrou o programa EELV. Sob o contrato de compra em bloco da fase 1 com a ULA, a Força Aérea concordou em comprar 36 foguetes durante um período de cinco anos. A infraestrutura associada e o suporte ao lançamento de foguetes foram financiados sob um contrato separado conhecido como EELV Launch Capability, ou ELC. Esse arranjo deu à Força Aérea flexibilidade para reagendar lançamentos no manifesto do Atlas V e do Delta IV sem incorrer em penalidades. O DoD na época queria evitar os custos adicionais associados aos frequentes atrasos no lançamento causados ​​por atrasos nos programas de satélite. Ao pagar por um recurso de lançamento separado do material de lançamento, o DoD procurou garantir o acesso ao espaço, independentemente dos atrasos na carga útil.

A Lei de Autorização de Defesa Nacional para o ano fiscal de 2016 orientou a Força Aérea a descontinuar o contrato ELC até 31 de dezembro de 2019 para o Atlas V e 31 de dezembro de 2020 para os serviços de lançamento do Delta IV. Cinco missões concedidas à ULA sob o EELV Fase 1 foram lançadas nos cinco anos seguintes, incluindo os dois Delta IV Heavy para NROL-44 e NROL-82 e três missões de Atlas V (NROL-101, AEHF-6 e AFSPC-7 ). A Força Aérea anunciará um “contrato de conclusão” separado em 1º de outubro para operações de apoio ao lançamento para as três missões de Atlas V. Um porta-voz da ULA disse que o contrato concedido em 2019 para voar as cinco missões restantes do Fase 1 com os Delta IV Heavy “incluiu um escopo bem definido para garantir que a Força Aérea e o NRO tivessem a capacidade necessária para lançar as missões restantes em cronograma.”

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