Na jaren van planning zal een door Lockheed Martin gebouwde GPS-navigatiesatelliet de eerste operationele Amerikaanse militaire lading zijn die op een hergebruikte SpaceX-booster rijdt tijdens een lancering vanuit Florida donderdag, waarmee de basis wordt gelegd voor toekomstige nationale veiligheidsmissies om geld te besparen door gerecyclede raketonderdelen op te nemen .

SpaceX heeft sinds maart 66 2017 hergebruikte boosters gelanceerd met een onberispelijk succesrecord. Maar de lancering donderdag vanaf Cape Canaveral Space Force Station zal de eerste keer zijn dat militaire functionarissen een hoge prioriteit nationale veiligheidslading toevertrouwen met een ritje op een hergebruikte eerste trap.

De certificering van hergebruikte Falcon 9-boosters voor nationale veiligheidsladingen kan de belastingbetaler de komende jaren honderden miljoenen dollars besparen. Het heeft al geleid tot een besparing van $ 64 miljoen op een contract voor meerdere GPS-lanceringen, waaronder de missie die donderdag moet worden gelanceerd.

"Ter voorbereiding op dit eerste evenement hebben we nauw samengewerkt met SpaceX, begrijpen de renovatieprocessen en zijn ervan overtuigd dat deze raket klaar is voor zijn volgende vlucht", zegt Walter Lauderdale, de plaatsvervangend missiedirecteur en Falcon-divisiechef bij de Space. Force's Space and Missile Systems Center.

De Global Positioning System-satelliet die donderdag wordt gelanceerd, is de vijfde in de nieuwste generatie GPS-ruimtevaartuigen. Aangewezen GPS 3 SV05, en bijgenaamd "Neil Armstrong", is de satelliet opgesloten in de laadstroomlijn van de Falcon 9-raket in afwachting van lancering.

Het zal zich voegen bij 31 operationele GPS-satellieten die ongeveer 12,550 mijl (20,200 kilometer) boven de aarde draaien en positionerings-, navigatie- en timingsignalen leveren aan miljarden gebruikers over de hele wereld.

De lancering is gepland om 12:09:35 uur EDT (1609:35 GMT) donderdag vanaf pad 40 op het Cape Canaveral Space Force Station in Florida. Het lanceervenster donderdag verlengt zich met 15 minuten.

De weersvoorspelling is echter dubieus, met een kans van 70% op acceptabele omstandigheden voor de lancering en een matig risico op ongunstige wind op het hoogste niveau. De belangrijkste weersproblemen donderdag zijn met potentiële stapelwolken en bliksem in het gebied.

De booster van de eerste trap die donderdag zou opstijgen, vloog afgelopen november voor het eerst bij de lancering van de meest recente GPS-missie, toen hij landde op een offshore drone-schip. Voorafgaand aan die missie zeiden militaire functionarissen dat de raket zou worden hergebruikt bij de volgende GPS-lancering.

Lauderdale zei dat het leger sinds 2016 werkt aan het certificeren van het gebruik van hergebruikte rakethardware bij lanceringen van nationale veiligheidssatellieten. SpaceX en United Launch Alliance, de twee belangrijkste aanbieders van ruimtelancering van de Space Force, kunnen voorstellen om eerder gevlogen hardware te gebruiken voor alle nationale veiligheidsmissies onder nieuwe contracten die afgelopen augustus zijn toegekend.

Maar de Space Force stemde ermee in om eerder dan gepland te beginnen met het lanceren van GPS-missies op hergebruikte raketten. Het leger en SpaceX wijzigden bestaande contracten om de wijziging aan te brengen om herstel van de Falcon 9-booster op vier GPS-missies en het hergebruik van de booster bij twee lanceringen mogelijk te maken, waardoor de kosten van SpaceX aan de overheid met $ 64 miljoen werden verminderd.

"Door een voortgezette samenwerking met SpaceX konden we een overeenkomst bereiken om ons gebruik van eerder gevlogen hardware voor GPS-missies te versnellen", vertelde Lauderdale maandag aan verslaggevers tijdens een teleconferentie.

SpaceX heeft 9 keer met een van de Falcon 10-boosters in zijn vloot gevlogen en verschillende anderen hebben vijf of meer missies voltooid.

Een militaire lancering in 2019 van een Falcon Heavy-raket, die SpaceX creëerde door drie Falcon 9-kernen aan elkaar te schroeven, gebruikte twee eerder gevlogen zijboosters. Maar die missie droeg experimentele technologiedemonstratiesatellieten, geen operationele lading zoals een GPS-ruimtevaartuig.

Sinds de Space Force ermee instemde om het GPS 3 SV05-ruimtevaartuig op een hergebruikte booster te plaatsen, heeft de Space Force de herstel- en renovatieprocessen van SpaceX formeel gecertificeerd. Dat eenmalige werk zal het in de toekomst gemakkelijker maken om regelmatig nationale veiligheidsladingen op hergebruikte Falcon 9's te vliegen, zei Lauderdale.

Technici van het 5th Space Launch Squadron op Cape Canaveral volgen SpaceX's renovatie van hergebruikte raketten. Vergeleken met veel commerciële satellietoperatoren houdt de Space Force extra toezicht op zijn lanceercontractanten vanwege de hoge kosten en het kritieke belang van zijn nuttige lading voor de Amerikaanse nationale veiligheid.

"In samenwerking met SpaceX evalueren we hun inspectieprocessen en wat ze hebben gedaan om de hardware te evalueren nadat deze is teruggekeerd", zei Lauderdale.

Het werk omvatte het vaststellen hoe de resterende levensduur van een Falcon 9-booster kan worden geëvalueerd door de stress te analyseren die het ondervindt tijdens de lancering en terugkeer in de atmosfeer. Het drukke lanceringsschema van SpaceX - dit wordt de 19e Falcon 9-lancering van het jaar - heeft militaire functionarissen veel gegevens gegeven om te kraken en heeft hun vertrouwen in de lancering vergroot

"We evalueren dat allemaal en vergelijken dat in wezen om te zien hoeveel van de levensduur van andere componenten mogelijk is verbruikt door wat het tijdens de vlucht heeft gezien", zei Lauderdale. “Dus die vluchtgegevens zijn erg nuttig voor ons geweest om te beoordelen hoeveel leven er nog over is.

De Space Force "zal die gegevens blijven evalueren terwijl we kijken naar het potentieel om verder te gaan dan de tweede vlucht van een bepaalde booster", zei hij.

Lauderdale zei dat de lancering donderdag een gloednieuwe payload-kuip zal gebruiken, die de satelliet tijdens de lancering beschermt. Hij zei dat SpaceX zou kunnen voorstellen om de neuskegel opnieuw te gebruiken bij toekomstige nationale veiligheidsmissies.

De GPS 3 SV05-satelliet arriveerde in april op de Space Coast van Florida vanuit de Lockheed Martin-fabriek in Colorado. Na aflevering op een Air Force C-5 vrachtvliegtuig passeerde het ruimtevaartuig de laatste check-outs en werd het gevoed met hydrazine en stikstoftetroxide manoeuvrerende drijfgassen.

De volledig van brandstof voorziene satelliet weegt ongeveer 9,550 pond of 4,331 kilogram, volgens kolonel Edward Byrne, senior materieelleider voor Medium Earth Orbit-systemen bij SMC.

Technici hebben het ruimtevaartuig op 9 juni ingekapseld in de kuip van SpaceX in de commerciële Astrotech-verwerkingsfaciliteit voor ladingen in Titusville.

Ondertussen rolden SpaceX-grondbemanningen op pad 40 de Falcon 9-raket naar zijn lanceerbasis en tilden deze verticaal op voor een korte testvuur zaterdag. Na de statische vuurtest bracht SpaceX de raket terug naar zijn hangar op een kwart mijl afstand voor verbinding met het GPS 3 SV05-ruimtevaartuig en zijn ladingsmantel.

De kuip van de satelliet en de lading reisden zondag per vrachtwagen van de Astrotech-verwerkingsfaciliteit naar de hangar van pad 40.

SpaceX zal de volledig geassembleerde raket terugbrengen naar pad 40 en hem weer rechtop zetten voorafgaand aan het aftellen van donderdag.

Drie van de eerste vier nieuwe generatie GPS 3-serie navigatiesatellieten van de Space Force hebben: gelanceerd op Falcon 9-raketten van SpaceX. Nog een GPS 3-satelliet opgestegen op Delta 4-raket van SpaceX rivaal United Launch Alliance.

De verbeterde serie GPS 3-navigatiesatellieten is ontworpen voor een levensduur van 15 jaar, een verbetering ten opzichte van de ontwerplevensduur van zeven en een half jaar en 12 jaar van de vorige generatie GPS-satellieten.

Volgens Lockheed Martin bieden GPS 3-satellieten drie keer betere nauwkeurigheid en tot acht keer betere anti-jamming-mogelijkheden dan vroege GPS-ruimtevaartuigen.

De GPS 3-satellieten introduceren ook een nieuw L-band civiel signaal dat compatibel is met andere internationale navigatiesatellietnetwerken, zoals het Europese Galileo-programma. Door signalen van GPS, Galileo en andere navigatiesatellieten te combineren, kan de nauwkeurigheid van positiemetingen in de ruimte worden verbeterd.

Het Amerikaanse leger gebruikt GPS-satellieten voor slimme bommen en andere precisiegeleide munitie. Troepen vertrouwen op het netwerk, dat minimaal 24 satellieten nodig heeft voor wereldwijde dekking, om positioneringsdata van pool tot pool te leveren.

Met GPS 3 SV05 heeft de GPS-vloot met 24 satellieten die een gecodeerd navigatiesignaal van militaire kwaliteit kunnen uitzenden, bekend als M-code, genoeg voor wereldwijde M-code-dekking. De oudste nog in de vloot aanwezige GPS-satellieten zijn uitgerust met M-code.

Het M-codesignaal stelt GPS-satellieten in staat om krachtigere, storingsbestendige signalen uit te zenden over specifieke regio's, zoals een militair theater of slagveld. De mogelijkheid biedt de VS en geallieerde troepen betrouwbaardere navigatiediensten en kan het leger ook in staat stellen om opzettelijk GPS-signalen van civiele kwaliteit in een bepaalde regio te verstoren of te blokkeren, terwijl het M-code-signaal ongehinderd blijft.

L3Harris Technologies bouwt de navigatie-payloads voor de GPS 3-satellieten.

Burgers gebruiken het Global Positioning System op hun smartphones en vliegtuigen gebruiken augmented GPS-signalen voor nauwkeurige landingen en navigatie tijdens de vlucht. Banken gebruiken de timingsignalen van GPS-satellieten om financiële transacties te time-taggen.

Byrne zei maandag dat de GPS 3 SV05-satelliet zal opereren in vliegtuig D, slot 1, van de GPS-constellatie. Die positie wordt momenteel ingenomen door een GPS-satelliet die gelanceerd vanaf Cape Canaveral op 6 november 2004, op een Delta 2-raket.

Tijdens de missie van donderdag zal de Falcon 9-raket van SpaceX naar het noordoosten vliegen vanuit Cape Canaveral om uit te lijnen met een orbitaal vliegtuig in de GPS-vloot die onder een hoek van 55 graden ten opzichte van de evenaar staat.

De negen Merlin 1D-motoren van de eerste trap van de raket zullen ongeveer twee en een halve minuut vuren voordat ze worden uitgeschakeld, zodat de booster kan scheiden en terug kan dalen naar SpaceX's drone-schip "Lees de instructies" in de Atlantische Oceaan.

Een motor van de tweede trap zal twee keer vuren om de GPS-satelliet in een langgerekte baan te injecteren met het hoogste punt, of apogee, nabij de werkhoogte van het GPS-netwerk van 12,550 mijl.

De inzet van het GPS 3 SV05-ruimtevaartuig vanaf de bovenste trap van de Falcon 9 wordt ongeveer 90 minuten na de lancering verwacht.

De eerste fase van de Falcon 9 zal ondertussen ongeveer acht en een halve minuut na de missie op het droneschip landen. Het schip keert terug naar Port Canaveral met de raket, die zal worden opgeknapt voor een nieuwe lancering.

Lauderdale zei dat booster zal terugkeren naar SpaceX's rotatie van hergebruikte raketten voor gebruik op commerciële missies. De volgende GPS-lancering van de Space Force in 2022 zal een andere eerder gevlogen Falcon 9-raket gebruiken.

E-mail de auteur.

Volg Stephen Clark op Twitter: @ StephenClark1.

Coinsmart. Beste Bitcoin-beurs in Europa
Bron: https://spaceflightnow.com/2021/06/16/us-space-force-clears-reused-spacex-rocket-for-launch-with-gps-satellite/