Zephyrnet-logo

Falcon Heavy van SpaceX schiet in de roos met opstijging naar een bijna geosynchrone baan

Datum:

De Falcon Heavy-raket van SpaceX stijgt op vanaf pad 39A in het Kennedy Space Center van NASA. Krediet: SpaceX

Een Falcon Heavy-raket van SpaceX donderde zondagnacht de lucht in boven de Space Coast van Florida en zette een geavanceerde internetsatelliet voor Viasat in een cirkelvormige baan van meer dan 20,000 mijl boven de evenaar, wat opleverde voor een concurrent van SpaceX's eigen Starlink-breedbandnetwerk.

Na bijna vijf uur van motorbranden en delicate manoeuvres in een baan om de aarde te hebben voltooid, liet de bovenste trap van de Falcon Heavy de ViaSat 3 Americas-satelliet en twee rideshare-ladingen begin maandag vrij in een bijna geosynchrone baan. Orbitale gegevens vrijgegeven door het Amerikaanse leger bevestigden dat de missie de drie satellieten in een baan om de aarde bracht.

Een hoogtemeting weergegeven op SpaceX's live videofeed van de lancering, vermoedelijk gebaseerd op real-time telemetrie, toonde aan dat de Falcon Heavy de satellieten voor Viasat, Astranis Space Technologies en Gravity Space op een hoogte van 21,512 mijl (34,621 kilometer) heeft vrijgegeven, overeenkomend met de pre-flight voorspelling.

De succesvolle lancering was de zesde vlucht van een Falcon Heavy-raket, nog steeds de krachtigste commerciële draagraket die in gebruik is. De Falcon Heavy had het record als de krachtigste raket die momenteel vliegt, totdat hij de afgelopen maanden werd overtroffen door NASA's Space Launch System-voertuig en SpaceX's eigen Starship-megaraket.

Maar de SLS is eigendom van de overheid en Starship heeft nog steeds meer testvluchten nodig om zijn ontwerp uit te wringen en zijn capaciteiten te bewijzen.

De Falcon Heavy is te koop en een reeks klanten - van NASA en de Space Force tot SpaceX's eigen concurrenten op de internet-van-ruimte-markt - hebben zich aangemeld om de raket te gebruiken die is gemaakt door drie Falcon 9-raketaanjagers samen te combineren om een draagraket met drie rompen vormen.

Viasat, opgericht in 1986, is een van de satellietoperators die een rit op een Falcon Heavy hebben geboekt. Het bedrijf levert momenteel internetdiensten boven Noord-Amerika met behulp van een geostationaire communicatiesatelliet, en de satelliet op de Falcon Heavy-missie van zondag is de eerste van drie nieuwe generatie ViaSat 3-klasse ruimtevaartuigen om de internetdekking van het bedrijf uit te breiden naar wereldwijde markten.

"De succesvolle lancering van ViaSat 3 Americas vandaag opent een nieuw hoofdstuk in de groei van Viasat", aldus Mark Dankberg, voorzitter en CEO van Viasat. “Deze eerste Amerikaanse satelliet zal onze beschikbare bandbreedte vermenigvuldigen en hogere snelheden en meer dekking mogelijk maken, vooral voor onze mobiliteitsklanten. Het is niet zomaar een nieuwe satelliet, het is een nieuwe manier om breedbandsatellieten te bouwen.”

De Falcon Heavy van SpaceX vertrok zondag om 39:8 uur EDT (maandag 26 UTC) vanaf pad 0026A in het Kennedy Space Center van de NASA en vuurde 27 Merlin-motoren op kerosine af om 5.1 miljoen pond stuwkracht op vol vermogen te produceren.

De 27 motoren stuurden de raket op een traject pal naar het oosten vanaf de kustlijn van Florida. De twee zijboosters stopten en werden ongeveer drie minuten na de missie overboord gegooid. Vervolgens smoorde de middelste kernbooster zijn negen motoren, die in de eerste paar minuten van de missie op gedeeltelijk vermogen vuurden om brandstof te besparen.

De kerntrap schakelde zijn motoren uit en scheidde ongeveer vier minuten in de vlucht, daarna nam een ​​bovenste trap het over voor drie brandwonden om eerst de ViaSat 3 Americas-satelliet in een parkeerbaan te plaatsen en vervolgens in een hogere overdrachtsbaan te stuwen. Uiteindelijk leidde een laatste verbranding meer dan vier uur na de lancering de raket in een cirkelvormige baan van meer dan 20,000 mijl hoog, waardoor het dieptepunt van de raket, of perigeum, werd verhoogd, terwijl de baan ook direct boven de evenaar werd verplaatst.

Toen liet de Falcon Heavy zijn drie commerciële ladingen een voor een los.

ViaSat 3 Americas was als eerste van de raket. Het ruimtevaartuig, dat bij de lancering meer dan 13,000 pond (6 ton) woog, stuurde een paar minuten later een radiobericht naar grondteams om te bevestigen dat de satelliet gezond was na zijn rit in een baan om de aarde.

Het zware gewicht van de ViaSat 3 Americas-satelliet, in combinatie met de wens van Viasat om hem in een baan te lanceren die dicht bij zijn uiteindelijke operationele hoogte ligt om de ingebruikname te versnellen, betekende dat SpaceX zondagavond alle drie de Falcon Heavy-boosters van de eerste trap moest verwijderen. De krachtige missie vereiste al het drijfgas van de raket, waardoor er geen overgebleven voorraad overbleef voor landings- en herstelmanoeuvres.

Viasat heeft niet gezegd hoeveel het SpaceX heeft betaald voor de lancering. Intelsat-functionarissen zeiden vorig jaar dat SpaceX een premie in rekening bracht voor een lancering waarbij de booster wordt verbruikt.

De middelste kern voor de ViaSat 3 Americas-missie was gloednieuw, terwijl de zijboosters werden hergebruikt van eerdere SpaceX-missies.

Viasat-satellieten zenden internetsignalen uit voor achtergestelde consumenten, bedrijven en overheden. Viasat, gevestigd in Carlsbad, Californië, heeft overeenkomsten om tijdens de vlucht wifi te bieden aan passagiers van Delta Air Lines, American Airlines, United Airlines, Southwest Airlines, JetBlue en andere commerciële luchtvaartmaatschappijen.

De nieuwe ViaSat 3 Americas-satelliet is zo groot als een schoolbus en de zonnepanelen zullen zich in een baan om de aarde ontvouwen tot een spanwijdte van 144 meter. De zonnepanelen zullen meer dan 44 kilowatt aan stroom opwekken in een baan om de aarde, meer dan een kwart van de elektrische stroom die wordt geproduceerd door alle zonnepanelen op het internationale ruimtestation.

ViaSat 3 Americas zal vertrouwen op volledig elektrische voortstuwing voor fijne orbitale manoeuvres en het houden van stations. Na het scheiden van de Falcon Heavy-raket, zal het ruimtevaartuig zijn plasmastuwraketten gebruiken om zijn baan de laatste 700 mijl (1,100 kilometer) naar een geostationaire baan te brengen, waar zijn snelheid overeenkomt met de snelheid van de rotatie van de aarde.

Viasat bouwde het communicatiepakket op de drie nieuwe ViaSat 3-satellieten en Boeing vervaardigde het ruimtevaartuigplatform.

"Dat is echt waar het geheim zit om de ongelooflijke hoeveelheid capaciteit te ontketenen die we op deze satelliet zullen hebben, die meer dan een terabit per seconde zou moeten zijn", zegt Dave Ryan, president van ruimtevaart en commerciële netwerken bij Viasat.

"ViaSat 2 (gelanceerd in 2017) had tot voor kort het record gevestigd op iets minder dan 300 gigabit per seconde, en dan zal deze er meerdere malen meer zijn", zei Ryan. "De sleutel is niet alleen dat de satellieten die capaciteit over een derde van de aarde kunnen leveren, maar ze kunnen die capaciteit ook dynamisch verplaatsen."

Viasat concurreert hevig met de internetconstellatie van OneWeb en het Starlink-netwerk van SpaceX, met respectievelijk honderden en duizenden satellieten. Die sterrenbeelden vliegen veel dichter bij de aarde dan de satellieten van Viasat, slechts een paar honderd kilometer boven de oppervlakte. SES heeft een vloot van satellieten in zijn O3b-constellatie die breedbandconnectiviteit biedt vanuit Medium Earth Orbit, ongeveer 5,000 mijl (8,000 kilometer) boven de evenaar.

SpaceX en OneWeb prijzen de lage latentie van hun netwerken, die internetsignalen nodig hebben om kortere afstanden af ​​te leggen dan signalen die afkomstig zijn van een satelliet in een hogere baan. En de Low Earth Orbit-netwerken hebben het voordeel dat ze klanten in de buurt van de poolgebieden bereiken.

Maar de sterrenbeelden op lage hoogte hebben veel meer goedkopere, minder krachtige satellieten nodig voor wereldwijde dekking. En gebruikersterminals op de grond moeten satellieten een voor een kunnen volgen terwijl ze overvliegen.

Voor het leveren van wereldwijde internetdiensten vanuit een geosynchrone baan zijn minder satellieten nodig, maar ze moeten veel groter, duurder en krachtiger zijn. Een consument die verbinding maakt met een geosynchrone satelliet, kan zijn antenne ook op hetzelfde stukje lucht gericht houden.

"Elke baan heeft zijn plussen en minnen", zei Ryan in een interview met CBS News. "Geosynchrone baan is bijzonder magisch omdat het in die baan lijkt alsof hij stationair boven de grond is, dus dat betekent dat een terminal op de grond letterlijk in positie kan worden geschroefd en gewoon naar de satelliet kan staren. Het hoeft niet door de lucht te scannen.”

"Sommige van onze andere concurrenten gebruiken daarvoor phased array-terminals omdat ze elektronisch van de ene naar de andere kunnen sturen en volgen, maar ze zijn gecompliceerder en duurder", zei Ryan.

"Het andere voordeel van een geostationaire baan is dat je met één satelliet een derde van de aarde kunt zien, dus met één lancering, één satelliet, kun je potentieel verbinding maken met een derde van de aarde, en dat is het principe achter ViaSat 3. Dus we hebben drie satellieten die we gaan lanceren.”

De ViaSat 3-satellieten zullen hun breedbandbundels "in een fractie van een seconde" kunnen aanpassen op basis van de realtime marktvraag, en reageren op veranderingen in het internetgebruik op basis van het tijdstip van de dag en andere factoren, zei Ryan.

"We kunnen de capaciteit concentreren in steden, op luchthavens, en hebben wat we noemen een veel hogere capaciteitsdichtheid", zei Ryan. "In andere banen is dat veel, veel moeilijker om te doen, zo niet onmogelijk."

Het ruimtevaartuig heeft een van de grootste antennereflectoren die ooit de ruimte in zijn gestuurd, met een oppervlakte groter dan een voetbalveld. De mesh-achtige antenne, geproduceerd door Northrop Grumman, zal "letterlijk dagen" nodig hebben om zich voorzichtig uit te vouwen zodra de satelliet zich op het station in een geostationaire baan bevindt, zei Ryan in een interview voorafgaand aan de lancering.

Hierdoor kan het ViaSat 3 Americas-ruimtevaartuig over dezelfde geografische positie langs de evenaar zweven op 88.9 graden westerlengte, en dekking bieden over Noord- en Zuid-Amerika en aangrenzende maritieme regio's. Viasat en Boeing werken aan nog twee satellieten om vergelijkbare internetdiensten aan te bieden in Europa, Noord-Afrika, het Midden-Oosten en de regio Azië-Pacific.

Die volgende ViaSat 3-satelliet wordt eind 2023 gelanceerd op een United Launch Alliance Atlas 5-raket. Het derde ViaSat 3-ruimtevaartuig was oorspronkelijk geboekt om op een Europese Ariane 6-raket te vliegen, maar Ryan zei dat Viasat op zoek is naar een andere lanceerprovider nadat de Ariane 6 vertraging opliep.

Artistieke illustratie van de ViaSat 3-satelliet met zijn zonnepanelen en uitgeklapte reflectorantenne. Krediet: Viasat

Kleinere rideshare-communicatiesatellieten voor Astranis en Gravity Space, beide commerciële startups, liften zondagavond mee naar een baan met de Falcon Heavy-raket.

De satelliet van Astranis, genaamd Arcturus met een lanceergewicht van ongeveer 660 pond (300 pond), zal breedbandinternetdiensten leveren aan Alaska

John Gedmark, CEO van Astranis, tweette dat de Arcturus-satelliet, ook wel bekend als Aurora 4A, in goede vorm was na de lancering op zondagavond.

“De Astranis Het ruimtevaartuig is volgens schema uit elkaar gegaan en we hebben contact gemaakt', twitterde Gedmark. “Tot nu toe: bevestigde succesvolle plaatsingen van zonnepanelen en antennes. Spanningsmetingen goed. Batterijen opgeladen. Systemen nominaal.”

Alle communicatiecapaciteit op de eerste satelliet van Astranis is gekocht door Pacific Dataport voor internetdekking in heel Alaska. Astranis heeft andere ruimtevaartuigen van vergelijkbare grootte in ontwikkeling voor andere klanten.

De microsatelliet van Gravity Space zal naar verluidt een Indonesisch bedrijf helpen om de wettelijke rechten te behouden voor een orbitaal slot in een geostationaire baan bij de International Telecommunication Union, die geostationaire posities uitdeelt aan commerciële satellietexploitanten.

Mark Thompson, CEO van Gravity Space, zei dat het GS-1-ruimtevaartuig van zijn bedrijf de eerste commerciële op CubeSat gebaseerde satelliet in een geostationaire baan zal zijn. Naast zijn missie om te helpen zorgen voor reserveringen van orbitale slots, zal het GS-1-ruimtevaartuig ook een missie hebben gericht op "internet der dingen" -technologieën en zal het een rendez-vous- en docking-experiment uitvoeren, schreef Thompson in een e-mailantwoord op vragen van Spaceflight Now.

Thompson zei dat het GS-1 ruimtevaartuig een lanceermassa had van ongeveer 55 pond of 25 kilogram.

De eerste satelliet van Astranis, genaamd Arcturus, zal Alaska voorzien van internetdekking voor Pacific Dataport. Krediet: Astranis

De lancering van de zesde Falcon Heavy van SpaceX liep bijna een maand vertraging op, eerst vanwege een probleem met de bovenste trap van de raket en vervolgens door een beslissing van SpaceX-managers om meerdere motoren uit te wisselen na een testvuur in het Kennedy Space Center op 13 april.

SpaceX riep woensdag een lanceringsmogelijkheid af voor een gegevensbeoordeling, en vervolgens donderdag een geschrobde lanceringsaftelling vanwege zwaar weer. Een andere aftelling van de Falcon Heavy op vrijdag werd een minuut voor de lancering afgebroken om een ​​niet nader gespecificeerde reden.

De vertraging in de Falcon Heavy-lancering zal een rimpeleffect hebben op twee aanstaande SpaceX-lanceringen vanaf pad 39A om een ​​bemanning en vracht naar het internationale ruimtestation te sturen.

De lancering van de tweede commerciële bemanningsmissie van Axiom Space, genaamd Ax-2, op een Falcon 9-raket en Crew Dragon-ruimtevaartuig vanaf pad 39A is uitgesteld van 8 mei tot niet eerder dan half tot eind mei als gevolg van de Falcon Heavy vertraging. Het duurt ongeveer drie weken om het lanceerplatform en de sterke rug van SpaceX en de transporter/erector-structuur opnieuw te configureren tussen een Falcon Heavy-missie en een Falcon 9-astronautenmissie. Die tijdlijn omvat ook dagen voor het afvuren van raketten en generale repetities van de bemanning, die geen deel uitmaken van elke SpaceX-missie.

De Ax-2-missie wordt gelanceerd op een vlucht van bijna twee weken naar het internationale ruimtestation ISS. De missie staat onder leiding van voormalig NASA-astronaut Peggy Whitson, een veteraan van drie lange vluchten op het ruimtestation en nu een medewerker van het in Houston gevestigde Axiom. Drie privé-astronautpassagiers - een Amerikaanse zakenman en twee Saoedi-Arabische regeringsastronauten - zullen Whitson vergezellen voor de vlucht naar het station.

Na het vertrek van de Ax-2-missie eind mei uit het ruimtestation, is SpaceX van plan om begin juni zijn 28e vrachtbevoorradingsvlucht naar het station te lanceren vanaf pad 39A. Een SpaceX Cargo Dragon-capsule zal een paar verbeterde zonnepanelen naar het ruimtestation vervoeren, samen met enkele tonnen wetenschappelijke experimenten en bemanningsvoorraden.

E-mail de auteur.

Volg Stephen Clark op Twitter: @ StephenClark1.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img