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Arianespace rompe el récord de masa de carga útil en el lanzamiento final de Ariane 5 antes de Webb

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Un cohete Ariane 5 despega del Centro Espacial de Guayana con los satélites de comunicaciones SES 17 y Syracuse 4A. Crédito: ESA / CNES / Arianespace / S. Martín

Un cohete europeo Ariane 5 se lanzó al espacio el sábado por la noche desde la Guayana Francesa con un satélite comercial de banda ancha para SES y una nave de telecomunicaciones militar francesa, estableciendo un nuevo récord de masa de carga útil para la órbita de transferencia geoestacionaria en el último vuelo Ariane 5 antes del lanzamiento del James Webb Space. Telescopio en diciembre.

Con un día de retraso después de que un problema del sistema terrestre obligó a un retraso de 24 horas desde el viernes, los equipos bombearon hidrógeno líquido criogénico y oxígeno líquido al escenario principal y al escenario superior del lanzador Ariane 5 el sábado por la tarde en la plataforma de lanzamiento ELA-3 en el Centro Espacial de Guayana. en Sur America.

La cuenta atrás del Ariane 5 se detuvo cinco minutos antes de la primera oportunidad de lanzamiento del cohete el sábado por la noche. Después de una espera de 67 minutos para permitir a los ingenieros analizar las lecturas de presión en el escenario principal del Ariane 5, la cuenta regresiva se reanudó y el motor principal Vulcain 2 del cohete cobró vida a las 10:10 pm EDT (0210 GMT).

Siete segundos después, los propulsores gemelos de cohetes sólidos del Ariane 5 se encendieron para impulsar al lanzador fuera de la plataforma con 2.9 millones de libras de empuje.

El Ariane 5 despegó a las 11:10 pm hora local en la Guayana Francesa, atravesando una capa de nubes mientras aceleraba hacia el este desde el puerto espacial en la costa norte de América del Sur.

El cohete arrojó sus dos carcasas sólidas de propulsión del cohete gastadas casi dos minutos y medio después de la misión. La cubierta de carga útil fabricada en Suiza del Ariane 5 se soltó en dos mitades momentos después, una vez que el cohete subió por encima de las densas capas inferiores de la atmósfera.

El escenario principal continuó encendiendo su motor principal Vulcain 2 hasta casi nueve minutos en el vuelo, antes de apagarse y caer de nuevo a la atmósfera frente a las costas de África.

Una etapa superior impulsada por un motor HM7B de hidrógeno se encendió durante 16 minutos para inyectar los satélites SES 17 y Syracuse 4A en una órbita de transferencia geoestacionaria de forma ovalada que se extiende a casi 22,000 millas (36,000 kilómetros) sobre el planeta.

El Ariane 5 lanzó cada satélite a tiempo, primero desplegando la nave espacial SES 17 desde la posición superior en la pila de carga útil dual del cohete casi 30 minutos después del despegue. Después de deshacerse de una estructura adaptadora, el Ariane 5 implementó Syracuse 4A unos nueve minutos más tarde.

El satélite SES 17 durante la integración y las pruebas en la fábrica de Thales Alenia Space en Cannes, Francia. Crédito: Marie-Ange Sanguy / Thales Alenia Space

Arianespace, la empresa francesa que gestiona las operaciones de lanzamiento de Ariane 5, declaró el éxito de la misión. Designado VA255 en la secuencia de vuelo de Arianespace, el lanzamiento el sábado por la noche fue el vuelo 111 de un cohete Ariane 5 desde 1996, y la misión 255 en general con la familia de cohetes Ariane.

Construido como Thales Alenia Space, el satélite de comunicaciones SES 17 proporcionará conectividad a Internet a los pasajeros de aerolíneas en las Américas, el Caribe y el Océano Atlántico para SES de Luxemburgo. El satélite con combustible completo pesaba 14,133 libras (6,411 kilogramos) en el lanzamiento, según el kit de prensa de lanzamiento de Arianespace.

SES 17 es el satélite más grande jamás adquirido por SES y la nave espacial más grande jamás construida por Thales. Lleva un nuevo controlador de carga útil digital, desarrollado en una asociación público-privada con la ESA, que es capaz de reprogramar los casi 200 haces puntuales de los satélites, ajustando las asignaciones de potencia y frecuencia para responder a las necesidades cambiantes de los clientes.

“Gracias a Arianespace, SES-17 está ahora en camino a la órbita”, dijo Steve Collar, CEO de SES. "Esperamos que los clientes de SES puedan aprovechar el alto rendimiento, el alcance global y la baja latencia de la red satelital de banda Ka interoperable de múltiples órbitas de SES que comprende SES-17 y nuestra próxima constelación O3b mPOWER".

El satélite SES 17 también lleva un sistema de enfriamiento de bucle bombeado mecánicamente, el primer bucle de control térmico activo de este tipo que se utiliza en una gran nave espacial de comunicaciones comerciales. Los satélites de telecomunicaciones comerciales anteriores utilizaban sistemas de control térmico pasivo, o tubos de calor, para mantener sus componentes electrónicos internos a las temperaturas adecuadas.

La nave espacial Syracuse 8,492A de 3,852 libras (4 kilogramos), también construida por Thales Alenia Space, proporcionará servicios de comunicaciones para el ejército francés. El satélite transmitirá comunicaciones seguras entre aviones militares franceses, vehículos terrestres blindados y buques de guerra, incluidos los submarinos.

El programa Syracuse 4 reemplaza a la generación Syracuse 3, que comprende dos satélites franceses lanzados en 2005 y 2006, y una nave espacial conjunta con Italia que entró en órbita en 2015. Los satélites Syracuse proporcionan servicios de retransmisión para las fuerzas militares francesas desplegadas y en movimiento en áreas fuera de cada una de las comunicaciones terrestres.

“Todas estas actividades requieren comunicaciones constantes y confiables, y solo las telecomunicaciones espaciales pueden proporcionar eso”, y el comandante Ludovic Esquivié, oficial de programas de Syracuse en el Comando Espacial Francés. "Siracusa ... es un sistema de comunicación seguro totalmente controlado por las fuerzas armadas y endurecido contra las agresiones externas".

El Ministerio de Defensa francés anunció en 2019 que la nueva generación de satélites de Siracusa tendría cámaras para ayudar a identificar y monitorear a los posibles atacantes. Los satélites Syracuse 4 también son resistentes a las interferencias y proporcionan velocidades de transmisión de datos más altas y una flexibilidad mejorada en comparación con los satélites Syracuse 3 envejecidos.

“Estos satélites están expuestos a, o deben ser capaces de hacer frente a todo tipo de amenazas, incluida una amenaza nuclear, pero también amenazas en términos de ciberseguridad o ciberataques”, dijo Hervé Derrey, CEO de Thales Alenia Space.

El satélite Syracuse 4A. Crédito: DGA

SES 17 y Syracuse 4A utilizarán propulsores de plasma durante los próximos meses para circularizar sus órbitas a más de 22,000 millas sobre el ecuador. Una vez en órbita geoestacionaria, los satélites tendrán zonas de cobertura geográfica fijas a medida que giran más alrededor de la Tierra con la rotación del planeta.

La misión del sábado por la noche estableció dos récords.

El peso de lanzamiento combinado de los satélites SES 17 y Syracuse 4A fue de 22,626 libras (10,263 kilogramos). Las dos naves espaciales comprendieron la pila de carga útil más pesada jamás lanzada a la órbita de transferencia geoestacionaria, una órbita de caída típica para grandes satélites de comunicaciones.

El cohete Ariane 5 el sábado por la noche voló con un cilindro de elevación en la base del carenado de carga útil que aumentó la altura del lanzador en 5 pies (1.5 metros) en relación con el diseño estándar del lanzador. El cambio le dio al cohete una altura total de 184 pies (56.3 metros), lo que lo convirtió en el Ariane 5 más alto que jamás haya volado.

El vuelo del sábado por la noche ayudó a despejar el camino para la próxima misión Ariane 5 para lanzar el telescopio espacial James Webb de $ 10 mil millones.

El Ariane 5 es uno de los vehículos de lanzamiento más confiables del mundo, con solo una falla parcial en sus últimos 97 vuelos. La Agencia Espacial Europea está pagando el lanzamiento de Webb como parte de su contribución a la misión. La NASA pagó la mayor parte de los costos de desarrollo de Webb y la Agencia Espacial Canadiense es el tercer socio del observatorio.

Los ingenieros de la NASA ayudaron a la ESA y Arianespace a evaluar la preparación del cohete Ariane 5 para lanzar Webb, la misión espacial robótica más cara de la historia. El lanzamiento del sábado fue la prueba final antes de que Webb se monte en el próximo Ariane 5 para un despegue programado para el 18 de diciembre.

El Programa de Servicios de Lanzamiento en el Centro Espacial Kennedy, que supervisa los lanzamientos que llevan las misiones científicas de la NASA al espacio, asumió una función de consultoría para el Telescopio Espacial Espacial James Webb.

"Creo que eso ayuda a calmar los sentimientos de algunas personas, o quizás las percepciones, de por qué en el mundo estamos lanzando esto en un vehículo extranjero", dijo Omar Báez, director de lanzamiento de Kennedy, en una entrevista reciente con Spaceflight Now.

Báez dijo que hizo su primer viaje a la base de lanzamiento de Ariane 5 en Kourou, Guayana Francesa, hace dos décadas para comenzar a evaluar las instalaciones en el puerto espacial, que es administrado por CNES, la agencia espacial francesa.

“Es delicado porque te enfrentas a Arianespace y CNES, y eres un agente extranjero, pero hemos trabajado bien juntos”, dijo Báez.

Dijo que la NASA asignó expertos en procesamiento de naves espaciales, integración de misiones y gestión de riesgos como consultores para trabajar con la ESA y Arianespace antes del lanzamiento de Webb.

"Nuestro gerente de riesgos ha estado siguiendo cómo la gente de Francia y la ESA hacen brotar cualquier problema que pueda tener Arianespace, y es muy similar al sistema que tenemos aquí, con respecto a la información y la supervisión de las agencias gubernamentales", dijo Báez. "Así que nos atribuimos parte de esa información al ver que tienen el mismo tipo de rigor que mostramos cuando volamos una de nuestras valiosas cargas útiles".

“Ariane 5 demuestra una mejora continua con cada lanzamiento”, dijo Daniel Neuenschwander, director de transporte espacial de la ESA, en un comunicado después del lanzamiento del sábado por la noche. “El éxito de hoy del lanzamiento del VA255 y el éxito del VA254 en julio pasado fueron cruciales para avanzar hacia el lanzamiento de Ariane 5 en diciembre con el telescopio espacial James Webb”.

El telescopio espacial James Webb se ve dentro de la instalación de procesamiento de carga útil S5C en el Centro Espacial de Guayana en Kourou, Guayana Francesa. Crédito: NASA / Chris Gunn

En sus análisis para garantizar que el Ariane 5 esté listo para lanzar Webb, los ingenieros de Europa y Estados Unidos se han centrado en el carenado de carga útil del cohete, o cono de nariz, que protege las cargas útiles durante los primeros minutos de vuelo a través de la atmósfera. El sudario se desprende en dos partes unos minutos después del lanzamiento, exponiendo los satélites para su separación del cohete una vez en órbita.

JWST se doblará en forma de origami para que quepa debajo de la cubierta de carga útil del cohete Ariane 5, luego desplegará paneles solares, antenas, un conjunto de espejos segmentados y un parasol térmico del tamaño de una cancha de tenis después de separarse del Ariane 5 en el camino a un puesto de observación a casi un millón de millas (1.5 millones de kilómetros) de la Tierra.

Una vez en posición, el telescopio de JWST, el más grande jamás volado en el espacio, y cuatro instrumentos científicos observarán el universo distante, estudiando las turbulentas secuelas del Big Bang, la formación de galaxias y los entornos de los planetas alrededor de otras estrellas.

La cubierta de carga útil del Ariane 5 está fabricada por RUAG Space en Suiza.

Los ingenieros introdujeron modificaciones en el carenado de carga útil del Ariane 5 para reducir las vibraciones transmitidas a los satélites durante la separación del cono de morro.

La ESA, Arianespace y RUAG también cambiaron el diseño de las rejillas de ventilación en la cubierta de carga útil del Ariane 5 para abordar la preocupación de que un evento de despresurización podría dañar el observatorio Webb cuando el carenado salga después del despegue. A los ingenieros les preocupaba que el aire residual atrapado en las membranas del parasol plegadas de Webb pudiera causar una "condición de sobrecarga" en el momento de la separación del carenado.

Báez dijo que los ingenieros de la NASA con base en el Centro Espacial Kennedy fueron "muy instrumentales" en el descubrimiento de un problema con la forma en que el carenado del Ariane 5 se despresuriza durante el ascenso.

"Pudimos, en cooperación con nuestros socios franceses, instrumentar el carenado en vuelos anteriores que capturaron ese entorno y asegurarnos de que tuviéramos información precisa", dijo Báez. “Y, de hecho, encontramos un problema. Tuvimos que trabajar en un esquema para poder ventilar adecuadamente ese carenado en su ascenso ".

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Fuente: https://spaceflightnow.com/2021/10/24/arianespace-breaks-payload-mass-record-on-final-ariane-5-launch-before-webb/

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