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SpaceX lanza su primera misión de seguridad nacional en un cohete comercial reutilizado – Spaceflight Now

El Falcon 9 de SpaceX se eleva hacia el cielo sobre Cabo Cañaveral el jueves utilizando un satélite de navegación GPS. Crédito: Michael Caine / Spaceflight Now / Fotografía Coldlife

Una nueva baliza de navegación GPS para reemplazar un satélite de casi 17 años que entró en órbita desde Cabo Cañaveral encima de un cohete SpaceX Falcon 9 el jueves, la primera vez que los oficiales espaciales militares estadounidenses reacios al riesgo aprueban el lanzamiento. Seguridad Nacional. misión de promoción comercial reutilizable.

Después de una suave cuenta regresiva, el cohete Falcon 9 de 229 pies (70 m) encendió sus nueve motores principales desde Merlin y despegó de la Plataforma 40 en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral a las 12:09:35 pm EDT (1609: 35 GMT) . GMT) el jueves.

Los nueve motores principales se encendieron durante dos minutos y medio para impulsar el actuador por encima de la velocidad del sonido y a través de una fina capa de nubes altas. El Falcon 9 se disparó hacia el noreste mientras subía a la estratosfera, luego la etapa de refuerzo se separó para dar paso al motor de la segunda etapa del cohete.

El cohete propulsor, llamado B1062 en el inventario de SpaceX, fue lanzado y aterrizado en noviembre pasado en una misión para llevar el último satélite GPS al espacio. En su segundo vuelo el jueves, la primera etapa se volteó para dirigir primero la cola, desplegó cuatro aletas de malla de titanio para proporcionar estabilidad aerodinámica adicional y comenzó su descenso supersónico de regreso a la atmósfera.

Quema de entrada usando tres de los motores de refuerzo para preparar el cohete para una quema de aterrizaje final con el motor central. Se han detectado cuatro patas de aterrizaje de fibra de carbono en la base del cohete mientras descansa cerca del punto de mira en la nave espacial de drones del tamaño de un campo de fútbol “Solo lee las instrucciones” estacionada en el Océano Atlántico a unas 400 millas (650 kilómetros) al noreste. de Cabo Cañaveral.

Aterrizar ocho minutos y medio después del despegue fue la recuperación número 88 del propulsor Falcon desde 2015, pero la misión aún no ha logrado su objetivo principal.

La segunda etapa del cohete se cerró cuando el propulsor Falcon 9 estaba en su descenso final. El primer lanzamiento de los dos motores de etapa superior requeridos para la misión del jueves colocó la nave espacial GPS 3 SV05 de la Fuerza Espacial en una órbita de estacionamiento inicial.

Aproximadamente 63 minutos después de la misión, el motor de la etapa superior alimentado con queroseno se reinició durante 44 segundos para reconfigurar la órbita del cohete en una forma elíptica que se extiende a una altitud de aproximadamente 12,550 millas (20,200 km) en su punto más alto.

Después de volar dentro del rango de comunicaciones de las estaciones terrestres de la Fuerza Espacial en Hawai y California, el cohete desplegó el satélite GPS a la 1:38 p.m. EDT (1738 GMT), aproximadamente una hora y media después del lanzamiento.

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Lockheed Martin, que construyó el satélite, confirmó que los equipos terrestres establecieron comunicaciones con la nueva nave espacial GPS poco después de que se separó del cohete Falcon 9.

Durante las próximas dos semanas, el satélite utilizará su motor de elevación orbital para maniobrar en una órbita terrestre media circular a 12,550 millas sobre la Tierra con una inclinación de 55 grados. Si todo va según el plan, el nuevo satélite, denominado “Neil Armstrong”, podría ser transferido al control de los operadores de la Fuerza Espacial dentro de las dos semanas posteriores al lanzamiento, según el coronel Edward Byrne, comandante de material de la División de Órbita Terrestre Media en el Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles.

Incluyendo la misión del jueves, SpaceX ha lanzado 67 propulsores reutilizados con un historial impecable desde marzo de 2017. Pero el lanzamiento del jueves fue la primera vez que los oficiales militares asignaron una carga útil de seguridad nacional de alta prioridad a un vuelo en una primera etapa reutilizada.

La certificación de refuerzos Falcon 9 reciclados para cargas útiles de seguridad nacional podría ahorrarles a los contribuyentes cientos de millones de dólares en los próximos años. La Fuerza Espacial ya ha hecho algunos ahorros al cambiar a cohetes Falcon 9 reutilizados para el lanzamiento de un satélite GPS, incluido el vuelo del jueves.

El Ejército también acordó permitir que SpaceX aterrice los impulsores del Falcon 9 en cuatro misiones GPS, incluidas dos el año pasado con cohetes nuevos.

Los ahorros combinados ascendieron a $ 64,5 millones en cuatro misiones, allanando el camino para que se lancen más cargas útiles de seguridad nacional en misiles lanzados anteriormente en los próximos años.

“En preparación para este primer evento, hemos trabajado en estrecha colaboración con SpaceX para comprender las renovaciones y estamos seguros de que este cohete está listo para su próximo vuelo”, dijo Walter Lauderdale, subdirector de misión y jefe de la división Falcon en SpaceX. Centro de Sistemas de Misiles y Fuerza Espacial.

Una nube de condensación se derrama sobre el cohete Falcon 9 de SpaceX cuando supera la velocidad del sonido el jueves. Crédito: Michael Caine / Spaceflight Now / Fotografía Coldlife

Lauderdale dijo que el Ejército ha estado trabajando desde 2016 para certificar equipos de misiles reutilizados para lanzamientos de satélites de seguridad nacional. SpaceX y United Launch Alliance, los principales proveedores de lanzamientos espaciales de la Fuerza Espacial, pueden proponer que el hardware volado anteriormente se utilice para todas las misiones de seguridad nacional en virtud de los nuevos contratos adjudicados en agosto pasado.

Hasta ahora, solo SpaceX vuela con etapas de cohetes reciclados.

“A través de nuestra asociación en curso con SpaceX, hemos podido llegar a un acuerdo para acelerar el uso de hardware previamente portado para misiones GPS”, dijo Lauderdale a los periodistas en una conferencia telefónica el lunes.

SpaceX ha volado uno de los propulsores Falcon 9 en su flota 10 veces, y muchos otros han completado cinco o más misiones.

El lanzamiento militar en 2019 del cohete Falcon Heavy, que SpaceX creó al unir tres núcleos Falcon 9, utilizó dos impulsores laterales lanzados anteriormente. Pero esa misión llevó satélites experimentales para demostrar la tecnología, no una carga útil operativa como una nave espacial GPS.

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Desde que acordó colocar la nave espacial GPS 3 SV05 en un amplificador reutilizado, SpaceX ha certificado oficialmente las propias operaciones de recuperación y restauración de SpaceX. Lauderdale dijo que esta acción única facilitará el movimiento regular de cargas útiles de seguridad nacional en los futuros aviones reutilizables Falcon 9.

Los técnicos del quinto escuadrón de lanzamiento espacial de Cabo Cañaveral siguen una remodelación de SpaceX de cohetes reutilizables. En comparación con muchos operadores de satélites comerciales, la Fuerza Espacial realiza una supervisión adicional de los contratistas de lanzamiento debido al alto costo y la importancia crítica de sus cargas útiles para la seguridad nacional de los Estados Unidos.

“Al trabajar con SpaceX, estamos evaluando sus inspecciones, así como lo que han hecho para evaluar los dispositivos después de su regreso”, dijo Lauderdale.

El trabajo consistió en determinar cómo evaluar la vida restante del propulsor Falcon 9 mediante el análisis de la presión que experimenta durante el lanzamiento y el reingreso a la atmósfera. El ajetreado calendario de lanzamientos de SpaceX (este fue el 19º lanzamiento del año del Falcon 9) les dio a los oficiales militares una gran cantidad de datos para aplastar y aumentó su confianza para lanzar la misión GPS 3 SV05 en un amplificador reutilizado.

Evaluamos todo eso y lo comparamos, en esencia, para ver cuántos otros componentes podrían haber sido consumidos por lo que se vio en vuelo “, dijo Lauderdale.” Así que estos datos de vuelo han sido muy útiles para nosotros para evaluar cuánta vida es izquierda.

Dijo que la Fuerza Espacial “continuará evaluando esos datos mientras consideramos la posibilidad de adelantar el segundo vuelo de un propulsor específico”.

El dron SpaceX regresará a Puerto Cañaveral con un propulsor Falcon 9 que aterrizó después de la misión del jueves. El misil se repondrá para otro lanzamiento.

Lauderdale dijo que el propulsor volverá a la rotación de cohetes reutilizados de SpaceX para uso comercial en misiones. El próximo lanzamiento de GPS de la Space Force en 2022 utilizará un cohete Falcon 9 diferente anteriormente.

El lanzamiento del jueves utilizó una nueva pantalla de carga útil, que protege el satélite durante el lanzamiento. Lauderdale dijo que SpaceX podría sugerir la reutilización del cono de nariz en futuras misiones de seguridad nacional.

Se extiende un panel solar en la nave espacial GPS 3 SV05 durante las pruebas en tierra en la planta Lockheed Martin cerca de Denver. Crédito: Lockheed Martin

El satélite GPS 3 SV05 llegó a la costa de Florida en abril desde la planta Lockheed Martin en Colorado. Después de la entrega a bordo de un avión de carga Air Force C-5, la nave pasó las inspecciones finales y fue equipada con propulsores de maniobra de hidracina y tetraóxido de nitrógeno. Luego, los técnicos encerraron el satélite dentro de la carga útil del Falcon 9 y lo transportaron a la plataforma de lanzamiento para montarlo en el cohete.

El satélite con combustible completo pesaba alrededor de 9,550 libras, o 4,331 kg, en el lanzamiento, según Byrne.

Tres de los primeros cuatro satélites de navegación GPS de nueva generación están en su cuarta generación Lanzamiento de cohetes Falcon 9 de SpaceX. Otro satélite GPS 3 Lanzado en un misil Delta 4 Del competidor SpaceX United Launch Alliance.

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La serie mejorada de satélites de navegación GPS 3 está diseñada para una vida útil de hasta 15 años, una mejora con respecto a la vida útil de diseño de siete años y medio y 12 años de los satélites GPS de la generación anterior.

Los satélites GPS 3 brindan una precisión tres veces mayor y capacidades antiinterferencias hasta ocho veces mejoradas que una nave espacial GPS, según Lockheed Martin.

Los satélites GPS 3 también introducen una nueva señal civil de banda L que es compatible con otras redes internacionales de navegación por satélite, como el programa europeo Galileo. La combinación de señales de GPS, Galileo y otros satélites de navegación puede mejorar la precisión de las mediciones espaciales.

El ejército estadounidense utiliza satélites GPS para bombas inteligentes y otras municiones guiadas con precisión. Las fuerzas dependen de la red, que requiere al menos 24 satélites para la cobertura global, para proporcionar datos de posicionamiento de polo a polo.

Con GPS 3 SV05, la flota de GPS de 24 satélites es capaz de transmitir una señal de navegación cifrada de grado militar conocida como código M, que es suficiente para cubrir el código M en todo el mundo. Los satélites GPS más antiguos que aún se encuentran en la flota no tienen un código M.

La señal de código M permite que los satélites GPS transmitan señales con mayor capacidad y resistencia a los atascos en áreas específicas, como un teatro militar o un campo de batalla. Esta capacidad proporciona a las fuerzas estadounidenses y aliadas servicios de navegación más confiables, y también podría permitir que los militares deshabiliten o interrumpan las señales de GPS civiles en un área específica, sin que se vean obstaculizados por la señal del código M.

L3Harris Technologies construye 3 cargas útiles de navegación por satélite GPS.

Los civiles usan el GPS en sus teléfonos inteligentes y los aviones usan señales GPS mejoradas para un aterrizaje y una navegación en vuelo precisos. Los bancos utilizan señales de sincronización de los satélites GPS para determinar el momento de las transacciones financieras.

Lockheed Martin tiene contratos con Space Force para construir hasta 32 satélites de seguimiento de las series GPS 3 y GPS 3. El contrato de 2008 cubre la construcción de los primeros ocho satélites GPS 3, valorados en $ 3.6 mil millones.

Los oficiales militares no pudieron proporcionar el costo exacto de la nave espacial GPS 3 SV05, pero el costo promedio de cada satélite en la compra de 2008 es de aproximadamente $ 500 millones en dólares ajustados a la inflación.

Byrne dijo a principios de esta semana que el satélite GPS 3 SV05 operará en el Nivel D, apertura 1, de la constelación GPS. Este sitio funciona actualmente con un satélite GPS Fue lanzado desde Cabo Cañaveral el 6 de noviembre de 2004 en un cohete Delta 2.

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