En europeisk Ariane 5-rakett skjøt ut i verdensrommet lørdag kveld fra Fransk Guyana med en kommersiell bredbåndssatellitt for SES og et fransk militært telekomfartøy, og satte en ny nyttelastmasserekord for geostasjonær overføringsbane på den siste Ariane 5-flyvningen før oppskytingen av James Webb Space Teleskop i desember.
Et døgn for sent etter at et problem med bakkesystemet tvang en 24-timers forsinkelse fra fredag, pumpet lag kryogent flytende hydrogen og flytende oksygen inn i Ariane 5-utskytningsrampens hovedscene og øvre scene lørdag ettermiddag på ELA-3-utskytningsrampen ved Guiana Space Center i Sør-Amerika.
Nedtellingen til Ariane 5 stoppet fem minutter før rakettens første oppskytningsmulighet lørdag kveld. Etter en 67-minutters hold for å tillate ingeniører å analysere trykkavlesninger i Ariane 5s hovedscene, ble nedtellingen gjenopptatt og rakettens Vulcain 2 hovedmotor blinket til liv klokken 10:10 EDT (0210 GMT).
Syv sekunder senere ble Ariane 5s doble solide rakettforsterkere antent for å drive utskytningsrampen av puten med 2.9 millioner pund skyvekraft.
Ariane 5 løftet av klokken 11 lokal tid i Fransk Guyana og dartet gjennom et skylag da det akselererte rett øst fra romhavnen på den nordlige kysten av Sør -Amerika.
Raketten kastet ut sine to brukte solide rakettforsterkerhus nesten to og et halvt minutt inn i oppdraget. Ariane 5s sveitsiskproduserte nyttelastdeksel ble sluppet i to halvdeler øyeblikk senere, når raketten klatret over de tette, nedre lagene av atmosfæren.
Hovedscenen fortsatte å fyre av sin Vulcain 2-hovedmotor til nesten ni minutter ut i flyturen, før den slo seg av og falt unna for å falle tilbake i atmosfæren utenfor kysten av Afrika.
Et øvre trinn drevet av en hydrogen-drevet HM7B-motor ble antent for en 16-minutters brenning for å injisere SES 17- og Syracuse 4A-satellittene i en ovalformet geostasjonær overføringsbane som strekker seg nesten 22,000 36,000 kilometer over planeten.
Ariane 5 slapp hver satellitt rett i tide, og utplasserte først SES 17-romfartøyet fra den øvre posisjonen på rakettens doble nyttelaststabel nesten 30 minutter etter avgang. Etter å ha kastet av en adapterstruktur, distribuerte Ariane 5 Syracuse 4A omtrent ni minutter senere.
Arianespace, det franske selskapet som administrerer lanseringsoperasjoner for Ariane 5, erklærte suksess på oppdraget. Utpeket VA255 i Arianespaces flygesekvens, oppskytningen lørdag kveld var den 111. flyvningen av en Ariane 5 -rakett siden 1996, og det 255. oppdraget totalt med Ariane -rakettfamilien.
Bygget Thales Alenia Space, SES 17 kommunikasjonssatellitt vil gi internettforbindelse til flypassasjerer over Amerika, Karibien og Atlanterhavet for SES i Luxembourg. Den fullt drevne satellitten veide 14,133 pund (6,411 XNUMX kilo) ved oppskytningen, ifølge Arianespaces lanseringspressesett.
SES 17 er den største satellitten som noen gang er anskaffet av SES, og det største romfartøyet som noen gang er bygget av Thales. Den har en ny digital nyttelastkontroller, utviklet i et offentlig-privat samarbeid med ESA, som er i stand til å omprogrammere satellittenes nesten 200 punktstråler, justere kraft og frekvensallokeringer for å svare på endrede kundebehov.
"Takket være Arianespace er SES-17 nå på vei i bane," sa Steve Collar, administrerende direktør i SES. "Vi ser frem til at SES-kunder kan utnytte den høye gjennomstrømningen, den globale rekkevidden og den lave latensen til SES sitt multi-orbit, interoperable Ka-band satellittnettverk som omfatter SES-17 og vår kommende O3b mPOWER-konstellasjon."
SES 17-satellitten har også et mekanisk pumpet sløyfekjølesystem, den første slike aktive termiske kontrollsløyfen som skal brukes på et stort romfartøy for kommersiell kommunikasjon. Tidligere kommersielle telekomsatellitter brukte passive termiske kontrollsystemer, eller varmerør, for å holde den interne elektronikken ved riktig temperatur.
Syracuse 8,492A-romfartøyet på 3,852 pund (4 kilo), også bygget av Thales Alenia Space, vil gi kommunikasjonstjenester for det franske militæret. Satellitten vil videreformidle sikker kommunikasjon mellom franske militære fly, pansrede bakkekjøretøyer og marinefartøyer, inkludert ubåter.
Syracuse 4-programmet erstatter Syracuse 3-generasjonen, som omfatter to franske satellitter som ble skutt opp i 2005 og 2006, og et felles romfartøy med Italia som gikk i bane i 2015. Syracuse-satellittene leverer relétjenester for franske militærstyrker utplassert og på farten i områder utenfor hver av terrestrisk kommunikasjon.
"Alle disse aktivitetene krever konstant, pålitelig kommunikasjon, og bare romtelekommunikasjon kan gi det," og kommandør Ludovic Esquivié, Syracuse-programoffiser ved French Space Command. "Syracuse ... er et sikkert kommunikasjonssystem fullstendig kontrollert av de væpnede styrkene, og herdet mot ytre aggresjoner."
Det franske forsvarsdepartementet kunngjorde i 2019 at den nye generasjonen Syracuse -satellitter ville ha kameraer for å identifisere og overvåke mulige angripere. Syracuse 4 -satellittene er også motstandsdyktige mot fastkjøring, og gir høyere datareléhastigheter og forbedret fleksibilitet over de aldrende Syracuse 3 -satellittene.
"Disse satellittene er utsatt for, eller må være i stand til å håndtere, alle typer trusler, inkludert en kjernefysisk trussel, men også trusler når det gjelder cybersikkerhet eller cyberangrep," sa Hervé Derrey, administrerende direktør i Thales Alenia Space.
SES 17 og Syracuse 4A vil bruke plasma-thrustere i løpet av de neste månedene for å sirkulere banene sine mer enn 22,000 XNUMX miles over ekvator. Når de først er i geostasjonær bane, vil satellittene ha faste geografiske dekningssoner ettersom de blir mer rundt jorden med planetens rotasjon.
Lørdagskveldens oppdrag satte to rekorder.
Den kombinerte oppskytningsvekten til SES 17- og Syracuse 4A -satellittene var 22,626 10,263 kilo. De to romfartøyene utgjorde den tyngste nyttelaststabelen som noen gang ble skutt opp i geostasjonær overføringsbane, en typisk drop-off-bane for store kommunikasjonssatellitter.
Ariane 5-raketten lørdag kveld fløy med en heve-sylinder ved bunnen av nyttelastbeklædningen som økte utskytningsrakettens høyde med 5 meter i forhold til standard utskyterdesign. Endringen ga raketten en total høyde på 1.5 fot (184 meter), noe som gjør den til den høyeste Ariane 56.3 som noen gang har flydd.
Flyturen lørdag kveld bidro til å rydde veien for det neste Ariane 5-oppdraget for å skyte opp James Webb-romteleskopet på 10 milliarder dollar.
Ariane 5 er en av de mest pålitelige lanseringskjøretøyene i verden, med bare en delvis svikt i de siste 97 flyvningene. Den europeiske romfartsorganisasjonen betaler for Webbs oppskyting som en del av deres bidrag til oppdraget. NASA betalte hoveddelen av Webbs utviklingskostnader, og Canadian Space Agency er den tredje partneren på observatoriet.
NASA-ingeniører hjalp ESA og Arianespace med å vurdere Ariane 5-rakettens beredskap til å skyte opp Webb, det dyreste robotromoppdraget i historien. Lanseringen lørdag var den siste testen før Webb blir montert til neste Ariane 5 for en opprykk planlagt til 18. desember.
Launch Services-programmet ved Kennedy Space Center, som gir tilsyn med oppskytninger som frakter NASA vitenskapelige oppdrag til verdensrommet, tok på seg en konsulentrolle for James Webb Space Telescope.
"Jeg tror det bidrar til å roe noen folks følelser, eller kanskje oppfatninger, av hvorfor i all verden vi lanserer dette på et utenlandsk kjøretøy," sa Omar Baez, oppskytningsdirektør hos Kennedy, i et nylig intervju med Spaceflight Now.
Baez sa at han tok sin første tur til Ariane 5-oppskytningsbasen i Kourou, Fransk Guyana, for to tiår siden for å begynne å evaluere fasilitetene ved romhavnen, som administreres av CNES, den franske romfartsorganisasjonen.
"Det er følsomt fordi du skal opp mot Arianespace og CNES, og du er en utenlandsk agent, men vi har jobbet godt sammen," sa Baez.
Han sa at NASA tildelte eksperter innen romfartøybehandling, misjonsintegrasjon og risikostyring som konsulenter for å jobbe med ESA og Arianespace før Webb ble lansert.
«Vår risikoansvarlig har fulgt med på hvordan franskmennene og ESA-folket bobler opp eventuelle problemer Arianespace kan ha, og det er veldig likt systemet vi har her, med hensyn til innsikt og tilsyn fra offentlige etater,» sa Baez. "Så vi tar æren for noe av den innsikten ved å se at de har samme type strenghet som vi viser når vi flyr en av våre dyrebare nyttelaster."
"Ariane 5 demonstrerer kontinuerlig forbedring med hver oppskytning," sa Daniel Neuenschwander, ESAs direktør for romtransport, i en uttalelse etter oppskytingen lørdag kveld. "Suksessen i dag med oppskytningen VA255 og suksessen til VA254 i juli i fjor var avgjørende for å bevege seg mot Ariane 5s desemberoppskytning med James Webb-romteleskopet."
I sine analyser for å sikre at Ariane 5 er klar til å lansere Webb, har ingeniører i Europa og USA fokusert på rakettens nyttelastkappe, eller nesekjegle, som beskytter nyttelast i løpet av de første minuttene av flyturen gjennom atmosfæren. Lokkene bryter i to stykker noen få minutter etter oppskytningen, og avslører satellitter for separasjon fra raketten en gang i bane.
JWST vil brette opp origami-stil for å passe under Ariane 5-rakettens nyttelastdeksel, og deretter vikle ut solcellepaneler, antenner, en segmentert speilgruppe og et termisk solskjold på størrelse med en tennisbane etter å ha skilt seg fra Ariane 5 på vei til en observasjonspost nesten en million miles (1.5 millioner kilometer) fra jorden.
Når det først er på plass, vil JWSTs teleskop – det største som noen gang er fløyet i verdensrommet – og fire vitenskapelige instrumenter skue inn i det fjerne universet, og studere de turbulente kjølvannene av Big Bang, dannelsen av galakser og miljøene til planeter rundt andre stjerner.
Ariane 5 nyttelastdekselet er laget av RUAG Space i Sveits.
Ingeniører introduserte modifikasjoner til Ariane 5s nyttelastbeslag for å redusere vibrasjoner som påføres satellittene under separasjon av nesekjeglen.
ESA, Arianespace og RUAG endret også utformingen av ventilasjonsåpninger på Ariane 5s nyttelastdeksel for å ta opp en bekymring for at en nedtrykkshendelse kan skade Webb -observatoriet når fairing -bryggene etter løfting. Ingeniører var bekymret for at gjenværende luft fanget i Webbs brettede solskjermsmembraner kan forårsake en "overspenningstilstand" på tidspunktet for kappeskillingen.
Baez sa at NASA-ingeniører basert på Kennedy Space Center var "veldig instrumentelle" i å oppdage et problem med hvordan Ariane 5-kåpen reduseres under oppstigning.
"Vi var i stand til, i samarbeid med våre franske partnere, å instrumentere fairing på tidligere flyreiser som fanget dette miljøet og sørge for at vi hadde nøyaktig informasjon," sa Baez. "Og faktisk fant vi et problem. Vi måtte jobbe med et opplegg for å kunne ventilere den kåpa ordentlig på oppstigningen.»
Epost forfatteren.
Følg Stephen Clark på Twitter: @ StephenClark1.
PlatonAi. Web3 Reimagined. Data Intelligence Amplified.
Klikk her for å få tilgang.
