La SpaceX ha lanciato domenica notte un razzo Falcon 9 con altri 51 satelliti Starlink e un carico utile in condivisione che utilizzerà un veicolo di trasferimento orbitale, costruito da Spaceflight, per salire su un'orbita più alta e testare la tecnologia di comunicazione a banda larga per Boeing. Il decollo dallo Space Launch Complex 40, presso la Cape Canaveral Space Force Station, a bordo di un razzo Falcon 9 è avvenuto alle 22:09:40 locali di domenica 4 settembre (le 02:09:40 UTC di lunedì 5 settembre 2022), segnando il 40esimo lancio dell'anno per SpaceX.
Il carico utile principale per la missione, designato Starlink Group 4-20, è stato il prossimo lotto di satelliti Starlink di SpaceX. Il razzo ha trasportato 51 satelliti Starlink imballati in modo piatto, meno del numero trasportato su un tipico lancio Starlink dalla Florida, per ospitare un carico utile in condivisione. Il passeggero secondario era il veicolo di trasferimento orbitale (Orbital Transfer Vehicle - OTV) Sherpa-LTC a propulsione chimica che viaggiava sul carico utile Starlink all'interno della carenatura del carico utile del Falcon 9. Costruito da Spaceflight, uno sviluppatore di veicoli spaziali con sede a Seattle e broker di lancio per i voli in condivisione, il veicolo di trasferimento orbitale Sherpa-LTC è progettato per traghettare piccoli satelliti e ospitare esperimenti a diverse altitudini e inclinazioni dopo un giro iniziale in orbita portati da un grande razzo.
Il veicolo di trasferimento orbitale Sherpa-LTC della missione Starlink 4-20 trasportava il Varuna Technology Demonstration Mission di Boeing, o Varuna-TDM. La missione è progettata per dimostrare le tecnologie ed eseguire test delle prestazioni in orbita per un sistema di comunicazioni in banda V, una costellazione di 147 satelliti proposta per fornire connettività a banda larga agli utenti commerciali ed al governo degli Stati Uniti. La missione Varuna-TDM fornirà ai potenziali utenti della costellazione di satelliti a banda larga "un'opportunità per valutare le prestazioni dei collegamenti di comunicazione in banda V e accertarne le caratteristiche e l'accettabilità per applicazioni specifiche," ha affermato Boeing.
Il razzo Falcon 9 ha rilasciato il veicolo di trasferimento Sherpa-LTC con la missione dimostrativa tecnologica Varuna in un'orbita quasi circolare a un'altitudine media di circa 192 miglia (310 chilometri) sopra la Terra e un'inclinazione di 53,2 gradi rispetto all'equatore. Lo Sherpa-LTC è stato rilasciato per primo a circa 49 minuti dall'inizio del volo, seguito dalla separazione dei 51 satelliti Starlink a T+72 minuti.
Nella foto la traccia lasciata dal lancio del razzo Falcon 9 di SpaceX per la missione Starlink Group 4-20. Credito: @ken_kremer - Processing: Marco Di Lorenzo
Il veicolo di trasferimento orbitale a energia solare di Spaceflight eseguirà una sequenza di accensioni per raggiungere un'orbita circolare di circa 1.000 chilometri sopra la Terra, dove inizierà la missione di dimostrazione tecnologica di Varuna. Il carico utile della demo tecnologica Varuna è stato progettato e costruito da Astro Digital, che ha anche fornito il sistema di comando e controllo per il veicolo di trasferimento orbitale Sherpa-LTC.
Il veicolo Sherpa-LTC utilizza un sistema di propulsione bipropellente, "verde" o non tossico sviluppato da Benchmark Space Systems. "Le capacità di trasporto di Sherpa-LTC, unite all'affidabilità e alla coerenza delle missioni Starlink, creano una soluzione ideale per le esigenze di missione uniche del cliente," ha affermato Curt Blake, CEO e presidente di Spaceflight. “Il nostro OTV elimina le barriere che rendono più difficile per i veicoli spaziali accedere a orbite non comuni in LEO e oltre. Siamo ansiosi di continuare a fornire servizi di trasporto nello spazio innovativi, convenienti e affidabili per i nostri clienti e partner come Astro Digital”.
Con la missione Starlink 4-20 di domenica, SpaceX ha lanciato 3.259 satelliti Starlink per internet, inclusi prototipi e unità di prova non più in servizio. Il lancio domenica sera è stata la 59esima missione SpaceX dedicata principalmente al trasporto in orbita dei satelliti della costellazione Starlink.
Dopo il decollo il razzo Falcon 9, spinto dalla potenza dei nove motori Merlin 1D del primo stadio, ha virato verso nord-est sull'Oceano Atlantico. Il razzo ha superato la velocità del suono in circa un minuto, quindi ha spento i suoi nove motori principali due minuti e mezzo dopo il decollo. Lo stadio booster è stato rilasciato dallo stadio superiore del Falcon 9, quindi ha emesso impulsi dai propulsori di controllo a gas freddo ed utilizzato le alette a griglia estese in titanio per aiutare a manovrare il veicolo durante il rientro nell'atmosfera.
Nell'illustrazione il veicolo di trasferimento orbitale Sherpa LTC con le varie possibilità di carichi utili agganciati ad esso. Credito: Spaceflight Inc.
Due accensioni frenanti hanno rallentato il razzo per l'atterraggio sulla nave drone "Just Read the Instructions" posizionata a circa 650 chilometri al largo dopo circa otto minuti e mezzo dal decollo. Il primo stadio del lancio di domenica è denominata B1052 nell'inventario di SpaceX. Il booster ha compiuto il suo settimo volo nello spazio. Questo veicolo ha volato come booster laterale in due missioni Falcon Heavy del 2019, quindi è stato convertito per volare come primo stadio sul razzo Falcon 9, a partire dall'inizio di quest'anno. Il razzo ha volato di nuovo ad appena 32 giorni dalla missione precedente, il lancio della sonda lunare KPLO Danuri della Corea del Sud.
Le due semi-ogive protettive riutilizzabili del carico utile del Falcon 9 sono state sganciate durante il funzionamento del secondo stadio. Una nave da recupero era di stanza nell'Atlantico per recuperare le due metà del cono di prua dopo che erano discese in mare appese sotto i paracadute.
L'atterraggio del primo stadio della missione di domenica è avvenuto pochi istanti dopo che il motore del secondo stadio del Falcon 9 si era spento per portare i satelliti Starlink su un'orbita preliminare di trasferimento. Una seconda accensione dello stadio superiore è avvenuta circa 45 minuti dopo il lancio ed ha posizionato i carichi utili nell'orbita corretta per la separazione. Dopo aver rilasciato i carichi utili Sherpa-LTC, lo stadio superiore ha eliminato le aste di ritenzione dal carico utile Starlink, consentendo ai satelliti piatti di volare liberi dallo stadio superiore del Falcon 9 in orbita. I 51 veicoli spaziali dispiegheranno i pannelli solari ed eseguiranno fasi di attivazione automatizzata, quindi utilizzeranno i motori a ioni, alimentati a gas krypton, per manovrare nella loro orbita operativa.
I satelliti utilizzeranno la propulsione di bordo per fare il resto del lavoro per raggiungere un'orbita circolare a 540 chilometri sopra la Terra. I satelliti Starlink voleranno in uno dei cinque "gusci" orbitali con diverse inclinazioni per la rete Internet globale di SpaceX. Dopo aver raggiunto la loro orbita operativa, i satelliti entreranno in servizio commerciale e inizieranno a trasmettere segnali a banda larga ai consumatori, che possono acquistare il servizio Starlink e connettersi alla rete con un terminale di terra fornito da SpaceX.
Si è trattato del 111esimo lancio orbitale globale del 2022, il 107esimo a concludersi con successo.
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