Scritto: Mercoledì, 02 Novembre 2022 00:22 Ultima modifica: Mercoledì, 02 Novembre 2022 05:54

Un Falcon Heavy nella nebbia


Il razzo operativo più potente del mondo, il Falcon Heavy di SpaceX, ha sorvolato i cieli della Florida per la prima volta in oltre tre anni il 1° novembre per la missione USSF-44, un volo con contratto della US Space Force con un carico utile classificato e almeno un satellite condiviso.

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Nella foto il volo del razzo Falcon Heavy per la sua quarta missione.
Nella foto il volo del razzo Falcon Heavy per la sua quarta missione.
Credito: SpaceX.

 Il decollo è avvenuto in perfetto orario alle 9:41 locali (le 13:41 UTC) dal Launch Complex 39A (LC-39A) presso il Kennedy Space Center. Purtroppo la nebbia che avvolgeva la rampa di lancio ha impedito ai numerosi spettatori e fotografi accorsi per l'evento di vedere con chiarezza le prime fasi del decollo. 

 Con questa missione, il razzo Falcon Heavy ha raggiunto una nuova pietra miliare nel suo quarto volo in assoluto. Infatti questa è stata la prima missione di Falcon Heavy e SpaceX diretta in orbita geostazionaria (GEO). Per ottenere questa traiettoria diretta a GEO, lo stadio superiore del Falcon Heavy ha avuto una fase di volo inerziale lunga più di tre ore tra l'accensione di inserzione in GTO e in GEO. Tradizionalmente, la maggior parte delle missioni, inclusi i voli Falcon 9, inviano carichi utili destinati alla GEO su un'orbita di trasferimento geostazionaria (GTO). Ciò consente al satellite di spingersi nella sua eventuale orbita finale in GEO a più di 35.200 km sopra la Terra con i propri propulsori piuttosto che utilizzare il veicolo di lancio.

 Nonostante la missione sia classificata per la Space Force con il codice USSF-44, a bordo ci sono almeno due diversi veicoli spaziali: TETRA-1 e un secondo satellite sconosciuto. Vi è la possibilità che ci fossero ulteriori carichi utili classificati a bordo, ma i dettagli esatti non sono stati rilasciati prima del decollo. TETRA-1 è stato progettato e costruito da Millennium Space Systems, una società Boeing. Completato nel 2020, TETRA-1 è un microsatellite creato per varie missioni prototipo dentro e intorno a GEO. TETRA-1 è stato il primo prototipo premiato nell'ambito della carta OTA (Space Enterprise Consortium Other Transaction Authority) della US Space Force and Missile Systems Center. Il veicolo spaziale si basa sulla linea di prodotti di piccoli satelliti di classe ALTAIR. È il primo satellite ALTAIR a qualificarsi per le operazioni in GEO.

 La missione, originariamente acquistata come AFSPC-44 per la US Air Force, è costata circa 150 milioni di dollari nel 2019 ed era prevista per il decollo non prima del quarto trimestre del 2020. Tuttavia, la missione ha subito diversi ritardi a causa di ciò che i funzionari hanno chiamato " problemi di prontezza del carico utile”. Di quale tipo fossero questi problemi non sono stati rilasciati pubblicamente.

 Il razzo Falcon Heavy di SpaceX è composto da tre booster accoppiati del suo primo stadio: un booster centrale e due booster laterali. Ciascuno contiene nove motori Merlin-1D, la stessa quantità di un Falcon 9 tradizionale. Mentre i booster laterali possono essere convertiti per l'uso come Falcon 9, il nucleo centrale è migliorato per resistere alle forze di decollo che derivano dal collegamento ai booster laterali e non può essere convertito. Questa missione ha utilizzato tre nuovissimi booster. I booster laterali, B1064 e B1065, sono atterrati nelle zone di atterraggio 1 e 2 (LZ-1 e LZ-2) presso la Cape Canaveral Space Force Station. Nel 2021, i funzionari avevano inizialmente annunciato che questi booster sarebbero atterrati su due chiatte galleggianti al largo. Tuttavia, è stato recentemente modificato il profilo di ritorno al sito di lancio (RTLS), con conseguenti atterraggi quasi simultanei a LZ-1 e LZ-2.

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Nella foto lo spettacolare atterraggio quasi simultaneo dei due booster laterali. Credito: SpaceX.

 Come risultato del difficile profilo di lancio, il nuovo nucleo centrale, B1066, è stato esaurito dopo aver completato la sua missione e non è stato recuperato andando perso.

 A T-50 minuti dal lancio, il primo stadio ha iniziato a riempirsi di RP-1, una forma raffinata di cherosene. Circa cinque minuti dopo, è iniziato il riempimento di ossigeno liquido (LOX) del primo stadio. Il primo stadio, compresi i booster centrali e laterali, può contenere circa 287.000 kg di LOX e 123.000 kg di RP-1 quando è pieno. A T-35 minuti prima del decollo, il secondo stadio ha iniziato a ricevere RP-1, seguito dal caricamento LOX circa 17 minuti dopo.

 A T-7 minuti fino al decollo, i 27 motori Merlin 1D sono stati raffreddati prima dell'accensione. Poco prima del minuto T-1, i computer di bordo di Falcon Heavy hanno preso il controllo del conteggio poiché il veicolo entra nella "in fase di avvio", seguito poco dopo dai serbatoi che hanno raggiunto la pressione di volo. Poco prima del decollo, i 27 motori sui booster laterali e sul nucleo hanno iniziato un processo di accensione scaglionato con l'assistenza di TEA/TEB (gli iniettori dell'accensione dei motori). Una volta che tutti i motori hanno raggiunto la piena spinta, il veicolo ha controllato le sue condizioni. Con tutti i sistemi nominali, oltre 2300 tonnellate di spinta hanno innalzato il veicolo oltre la LC-39A.

 Meno di un minuto dopo il lancio, il Falcon Heavy ha raggiunto Max-Q, ovvero il momento nel quale il veicolo ha sopportato le massime forze dinamiche durante il volo. Tutti i 27 motori hanno continuato a bruciare fino a circa due minuti e mezzo dopo il decollo, quando entrambi i booster laterali si sono spenti, seguiti dalla separazione pochi secondi dopo. Quei booster hanno quindi eseguito una manovra per capovolgersi prima di condurre la loro seconda accensione, chiamata 'boostback', che ha messo B1064 e B1065 sulla rotta per tornare verso la costa della Florida diretti alle piazzole LZ-1 e LZ-2.

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Nella foto il trasporto del Falcon Heavy verso la rampa di lancio. Notare la fascia grigia sul secondo stadio per migliorare l'isolamento del propellente. Credito: NSF/Sawyer Rosenstein.

 A circa tre minuti e mezzo dall'inizio del volo, il booster centrale ha spento i suoi nove motori prima di separarsi dal secondo stadio. Quindi, il motore del secondo stadio Merlin Vacuum (MVac) si è acceso in un processo noto come secondo avviamento del motore (SES-1). Poco dopo, le metà della carenatura del carico utile, che proteggevano i satelliti dell'USSF-44 prima che il veicolo entrasse nello spazio, si sono separate e sono ricadute sulla Terra per essere recuperate.

 Nel frattempo, poco più di sette minuti dopo il decollo, i due booster laterali hanno iniziato l'accensione per frenare la loro caduta ('entry burn') quando hanno incontrato ancora una volta l'atmosfera terrestre. Ciò li ha messi sulla buona strada per l'accensione finale per ogni booster laterale, nota come accensione da atterraggio. Questa riaccensione finale ha rallentato i veicoli fino a quando ciascuno è atterrato delicatamente a LZ-1 e LZ-2 pochi secondi l'uno dall'altro, completando la loro missione a circa otto minuti e mezzo del decollo avvenuto a pochi km di distanza. Questi atterraggi hanno segnato il 150 e il 151esimo atterraggio di successo di SpaceX dei booster Falcon 9 e Falcon Heavy.

 Mentre ciò stava accadendo, il secondo stadio ha completato la sua prima accensione portando al secondo spegnimento del motore uno (SECO-1). Il passaggio successivo ha comportato una seconda riaccensione, spingendo il secondo stadio e i carichi utili a un apogeo vicino all'altitudine geostazionaria di 35.786 km. A questo punto il veicolo è entrato in una fase di estesa di volo inerziale. Uno speciale strato di vernice grigia sul serbatoio RP-1 del secondo stadio, che è stato applicato prima del lancio, assicurerà che l'RP-1 non si congeli durante il lungo intervallo del veicolo tra le due accensioni.

 Dopo la fase costiera di più ore, un'ultima riaccensione, SES-3, ha aiutato a circolarizzare l'orbita prima di rilasciare i satelliti. Il secondo stadio entrerà quindi in un'orbita chiamata cimitero lontano dai satelliti appena rilasciati.

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Nella foto il satellite TETRA-1 in fase di completamento. Credito: Millennium Space System.

 Questa missione è stata il 50esimo lancio orbitale di SpaceX quest'anno, un record per l'azienda e il quarto lancio di Falcon Heavy in assoluto. Nonostante il recente divario di tre anni, il manifesto di lancio di Falcon Heavy rimane occupato, compresi i lanci commerciali e militari programmati nei prossimi anni. Il debutto del FH avvenne il 6 febbraio 2018, con l'invio nello spazio profondo della Tesla Roadstar di Elon Musk. Il secondo volo si tenne l'11 aprile del 2019 per l'invio del satellite Arabsat-6A e l'ultimo il 25 giugno dello stesso anno per la missione USAF STP-2 per il Dipartimento della Difesa USA.

 Quello di martedì è stato del 149esimo lancio orbitale globale del 2022, il 144esimo a concludersi con successo e del 72esimo degli Stati Uniti.

 Ma per la SpaceX vi è poco tempo per riposare perché già nelle prime ore del 3 novembre è previsto un lancio di un Falcon 9 dalla rampa SLC-40 di Cape Canaveral per la missione di invio in orbita del satellite commerciale per telecomunicazioni Hotbird 13G di Eutelsat.

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Massimo Martini

Sono appassionato di astronomia e di astronautica fin da quella notte del luglio 1969 quando, a poco più di sei anni, vidi i primi uomini mettere piede sulla Luna. La passione è cresciuta con gli anni e, sebbene non si sia trasformata in attività lavorativa, sono diventato un grande appassionato. Nel 1992, in pieno viaggio di Nozze, sono riuscito a trascinare persino la mia dolce metà al Kennedy Space Center per vedere il lancio del primo italiano nello spazio. Dal 2000 al 2017 ho realizzato e curato il sito astronautica.us che è stato sempre aggiornato ed il più possibile affidabile nelle informazioni. Purtroppo, per motivi personali sono stato costretto a chiudere il sito nel luglio 2017.
Sono stato, assieme a mia moglie, uno dei responsabili delle prime tre edizioni della convention 'AstronautiCON', che hanno visto anche la presenza di illustri ospiti nel campo astronautico. Al momento collaboro saltuariamente con la rivista del settore 'Spazio Magazine', attivamente con il sito aliveuniverse.today ed ho una rubrica fissa astronomica sul magazine locale 'Quello che c'è'.

www.astronautica.us | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
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