Deze week beginnen de tests op het Cape Canaveral Space Force Station voor de eerste vlucht van Astra's kleine satellietdraagraket vanuit de ruimtehaven van Florida, na de succesvolle demonstratiemissie van het bedrijf in november vanuit Alaska.

Astra's draagraket, Rocket 3.3 genaamd en bekend onder zijn staartnummer LV0008, is verscheept van het hoofdkantoor en de fabriek in Alameda, Californië, naar Cape Canaveral voor tests voorafgaand aan de lancering later deze maand.

Het bedrijf, opgericht in 2016, streeft ernaar om uiteindelijk dagelijkse lanceringen uit te voeren met kleine satellieten, gericht op een niche in de lanceringsmarkt die krap is met concurrenten zoals Rocket Lab, Virgin Orbit en Firefly Aerospace, die elk zijn begonnen met het vliegen met kleine lanceervoertuigen. Talloze andere bedrijven zijn maanden of jaren verwijderd van het debuut van hun smallsat-draagraketten.

De raket van Astra is in zijn huidige configuratie 43 voet (13.1 meter) lang en 4.3 voet (1.3 meter) breed. Dat is iets smaller dan - en ongeveer dezelfde hoogte als - de kuip van het laadvermogen op de Falcon 9-raket van SpaceX.

Deze week plant Astra een testvuur met de vijf op kerosine aangedreven hoofdmotoren van de raket op Space Launch Complex 46, een lanceerplatform nabij het meest oostelijke deel van Cape Canaveral.

Als alles volgens plan verloopt, zou de raket volgens meerdere bronnen op dinsdag 18 januari kunnen opstijgen met een lanceervenster tussen 1 uur en 4 uur EST (1800-2100 GMT). Maar Astra heeft het lanceringsschema niet bevestigd en zegt alleen dat de missie naar verwachting ergens deze maand van start zal gaan. Zes CubeSats zullen de raket in een baan om de aarde brengen op een missie gesponsord door NASA, die ook stil is geweest over het lanceringsschema.

De missie maakt deel uit van NASA's Venture Class Launch Services, of VCLS, programma, dat Astra vorig jaar een contract van $ 3.9 miljoen toekende voor een commerciële CubeSat-lancering. Scott Higginbotham, hoofd van NASA's CubeSat Launch Initiative bij Kennedy Space Center, zegt dat het bureau de enige klant is voor de aanstaande lancering van de Astra.

Het Venture Class Launch Services-programma is bedoeld om opkomende kleine satellietlanceringsbedrijven wat zaken te geven, terwijl NASA-functionarissen vertrouwd raken met de ontluikende industrie.

"NASA zal met steeds meer kleine ruimtevaartuigen de toekomst in gaan, omdat we nu machtige dingen kunnen doen in kleine pakketten", zei Higginbotham in een recent interview. "Dus we hebben een stal van kleine lanceervoertuigen nodig die de juiste afmetingen hebben om aan de behoeften van deze kleine ruimtevaartuigen te voldoen, omdat er momenten zullen zijn dat we ze willen lanceren op speciale lanceringen, in plaats van altijd mee te vliegen met grotere raketten."

NASA kende eerder VCLS-demonstratiemissies toe aan Rocket Lab en Virgin Orbit, die hun eerste lanceringen voor het Amerikaanse ruimteagentschap in 2018 en 2021 voltooiden. Het Amerikaanse leger heeft soortgelijke demonstratie-lanceringscontracten gegund aan Astra en andere bedrijven.

Higginbotham zei dat de VCLS-missie NASA inzicht geeft in de management- en technische teams, procedures en processen van bedrijven en hun hardware-ontwerpen.

"Dat stelt ons in staat om in de toekomst een betere consument te zijn als ze in bedrijf blijven en hun diensten later aan ons kunnen aanbieden," zei Higginbotham. "We zijn al geïntroduceerd en hebben een soort diepe duik in die bedrijven gedaan om te begrijpen wat hen drijft, en dat is van enorme waarde voor ons."

De VCLS-demomissies zijn ook een opstap naar certificering van de nieuwe smallsat-draagraketten om duurdere NASA-satellieten in een baan om de aarde te brengen. De certificering is niet vereist voor de demo-missies zelf.

"NASA heeft andere missies die een beetje meer betrouwbaarheid van het lanceervoertuig, een beetje meer zekerheid en een beetje meer inzicht in het lanceervoertuig vereisen", zei Higginbotham.

De komende missie vanuit Florida volgt op Astra's eerste succesvolle lancering in een lage baan om de aarde op 20 november vanaf een lanceerplaats op Kodiak Island, Alaska. Die missie was een testvlucht gesponsord door het Amerikaanse leger.

Door het kleine formaat van de Astra-raket kan het bedrijf het voertuig in standaard zeecontainers vervoeren vanaf het hoofdkantoor van het bedrijf in Alameda, Californië. Astra verscheept ook grondondersteuningsinfrastructuur, zoals een verstevigde toren en erector, naar elke lanceerplaats.

Daardoor kan Astra een lanceerplatform opzetten op sobere locaties, waarvoor alleen een plat betonnen platform en elektriciteit nodig zijn. Tijdens de eerdere lanceringscampagnes van het bedrijf in Alaska, hebben Astra-teams het lanceerplatform en de raket in minder dan een week opgezet, met ongeveer een half dozijn on-site ingenieurs en technici.

De rest van het team blijft achter in het controlecentrum van de Astra in Californië. Dankzij internetverbindingen kunnen controllers de raket en de ladingen op duizenden kilometers afstand volgen.

De architectuur maakt deel uit van Astra's strategie om raketlanceringsoperaties te stroomlijnen, met behulp van in massa geproduceerde boosters, motoren en een slank ondersteuningsteam. De gestroomlijnde aanpak gaat gepaard met Astra's vermogen om te bouwen, te testen en te herhalen, waardoor het bedrijf snel upgrades en wijzigingen kan doorvoeren.

Met de succesvolle vlucht in november bereikte Astra een baan om de aarde iets meer dan vijf jaar sinds de oprichting, en versloeg daarmee de zes jaar vanaf de oprichting van SpaceX tot zijn eerste orbitale vlucht met de Falcon 1-raket in 2008. De door Astra gebouwde raketten haperden verder drie eerdere orbitale lanceringspogingen, en de eerste draagraket van het bedrijf werd vernietigd tijdens grondtests in Alaska in maart 2020.

De satellieten aan boord van Astra's eerste lancering vanaf Cape Canaveral omvatten twee ruimtevaartuigen op de CubeSat Radio Interferometry Experiment, of CURIE, missie.

De CURIE-missie bestaat uit twee identieke CubeSats met drie eenheden, elk ter grootte van een schoenendoos, met radioantennes om emissies van zonneactiviteit te detecteren, zoals zonnevlammen en coronale massa-uitbarstingen. Dergelijke activiteit stuurt stromen van geladen deeltjes door het zonnestelsel, wat invloed heeft op radiocommunicatie, satellietoperaties, elektriciteitsnetten en kleurrijke poollichtschermen aan de polen.

De missie is ontwikkeld door de University of California, Berkeley. In een vorig jaar gepost hoofdartikel zei de universiteit dat de CURIE-missie ongeveer $ 3.2 miljoen kostte om te ontwikkelen, voornamelijk met NASA-financiering. Het kostencijfer is exclusief de prijs van de lancering.

De CURIE-satellieten zullen een tot twee mijl van elkaar worden gescheiden terwijl ze om de aarde draaien, wat een dimensie toevoegt aan hun tandem-radiometingen om bronnen van radio-emissies op de zon te lokaliseren en te volgen. Het is de eerste missie die is ontworpen voor radio-interferometrie in de ruimte, waarbij gebruik wordt gemaakt van technieken die op grotere schaal worden gebruikt met terrestrische radiotelescooparrays, zoals de Very Large Array in New Mexico.

Toekomstige ruimtemissies zouden radio-interferometrie kunnen gebruiken om de zon of verre astronomische bronnen te bestuderen.

Astra's raket zal een tweede CubeSat-missie lanceren, ontwikkeld door de University of California, Berkeley. Het kleine ruimtevaartuig, QubeSat genaamd, zal een kleine gyroscoop testen, een apparaat dat wordt gebruikt om de oriëntatie van satellieten in de ruimte te bepalen.

De gyroscooptechnologie die op de QubeSat-missie vliegt, is gebaseerd op kwantummechanische interacties in imperfecte diamanten, volgens UC Berkeley. De gyroscoop wordt gemaakt door een synthetische diamant te bestralen met stikstof, dat de plaats inneemt van enkele koolstofatomen van het mineraal, waardoor zogenaamde "stikstof-leegstandcentra" ontstaan ​​die erg gevoelig zijn voor magnetische velden.

Kleine ruimtevaartuigen hebben miniatuurcomponenten nodig en de kwantumgyroscoop op de QubeSat-missie kan worden aangepast om in een nanosatelliet te passen. Ingenieurs zullen de functionaliteit van de kwantumgyroscoop gedurende enkele maanden in een baan om de aarde testen.

Het hele QubeSat-ruimtevaartuig weegt volgens NASA slechts 5.5 pond (2.5 kilogram).

Een andere door studenten ontwikkelde nuttige lading bij de eerste lancering van Astra vanuit Florida is de Ionospheric Neutron Content Analyzer, of INCA-missie, van de New Mexico State University.

INCA's belangrijkste wetenschappelijke instrument is een directionele neutronenspectrometer van NASA's Goddard Space Flight Center.

Gegevens van INCA zullen "bijdragen aan het begrip van de stralingsomgeving waarmee satellieten worden geconfronteerd, en aan het begrip van neutronenluchtdouches, die een stralingsgevaar vormen voor inzittenden van vliegtuigen op grote hoogte, zoals vliegtuigen", aldus het studententeam dat de missie ontwikkelde .

De BAMA 1-missie, ontwikkeld aan de Universiteit van Alabama, zal een sleepzeilapparaat demonstreren dat is ontworpen om oude satellieten en ruimteafval uit een baan om de aarde te laten vallen. Het sleepzeil zal luchtmoleculen tegenkomen uit de ijle atmosfeer op de hoogte van de satelliet, waardoor de snelheid voldoende wordt vertraagd om terug te vallen naar de aarde.

De laatste lading is een CubeSat genaamd R5-S1 van NASA's Johnson Space Center in Houston. NASA zegt dat de doelstellingen van de missie, waaronder het demonstreren van snelle CubeSat-ontwikkeling en het testen van technologieën die nuttig zijn voor inspectie in de ruimte, de menselijke ruimtevlucht veiliger en efficiënter kunnen maken.

"R5-S1 zou een goedkopere manier kunnen zijn om cruciale technologieën zoals krachtige computers, camera's, algoritmen en een nieuwe manier voor satellieten om foto's naar de grond te verzenden, te demonstreren", zei NASA.

E-mail de auteur.

Volg Stephen Clark op Twitter: @ StephenClark1.

Bron: https://spaceflightnow.com/2022/01/12/astra-lv0008-pre-launch-testing/