Vega возвращается в полет с миссией Rideshare. NSF.
Тайлер Грей, 1 сентября 2020 г.
После длительной задержки после неудачного запуска в июле 2019 года, закрытия Космического центра Гвианы из-за вспышки нового коронавируса и дальнейшей отсрочки из-за высотных ветров, легкая ракета Vega от Arianespace наконец-то стартовала в миссии — «Возвращение к полетам» (RTF). Перенесенный во вторник из-за тайфуна Майсак над Южной Кореей, где расположена телеметрическая станция Чеджу, ночь среды/утро четверга оказались подходящим временем для возвращения Vega в космос.
В миссии выводится 53 спутника для 21 заказчика из 13 стран мира, запуск которых осуществлялся с пускового комплекса Vega (SLV) в Космическом центре Гвианы в Куру, Французская Гвиана.
Эта миссия, также известная как Vega VV16, является 16-м полетом ракеты-носителя Vega на сегодняшний день, шестым запуском Arianespace в 2020 году и 256-м общим запуском Arianespace с момента основания транснациональной компании в 1980 году.
В настоящее время Arianespace эксплуатирует и запускает три ракеты-носителя в Космическом центре в Гвиане: легкую ракету Vega, среднюю ракету-носитель «Союз» (приобретенную по соглашению с Роскосмосом) и тяжелую ракету Ariane 5. Arianespace также предлагает коммерческие запуски «Союзов» с космодрома Байконур в Казахстане через компанию Starsem.
Ракета-носитель Vega, изготовленная и доставленная в Arianespace компанией Avio, представляет собой четырехступенчатую орбитальную ракету, которая начала разрабатываться с 1998 года и дебютировала в феврале 2012 года после успешного запуска миссии VV01. Высота составляет 30 метров (98 футов), а максимальный диаметр — 3 метра (9,8 футов). Ракета-носитель способена доставить до 1430 кг (3150 фунтов) полезной нагрузки на полярную орбиту высотой 700 километров (435 миль).
После успешного первого полета в 2012 году Vega продемонстрировала отличные показатели успешности после 13 запусков. Однако первый сбой у Vega произошел 11 июля 2019 года во время запуска космического аппарата наблюдения Земли Falcon Eye 1 для Объединенных Арабских Эмиратов в рамках миссии VV15.
В ходе расследования аномального запуска было обнаружено, что в носовом куполе твердотопливного ракетного двигателя второй ступени Zefiro 23 во время полета произошел структурный отказ, вызванный дефектом конструкции тепловой защиты, который позволил нагретому газу просачиваться в критическую структуру. Это впоследствии привело к разрушению ступени и потере спутника Falcon Eye 1 примерно через 2 минуты после старта.
С тех пор Arianespace решила эту проблему, добавив дополнительную тепловую защиту к переднему куполу Zefiro 23, а также другие меры противодействия. Космический корабль Falcon Eye 2, который ранее планировалось запустить на ракете Vega, теперь передан в состав «Союз» для запуска в более поздний срок.
После того, как она была остановлена в течение нескольких месяцев из-за расследования отказа VV15, Vega должна была вернуться к действиям в марте 2020 года с запуском полета для проверки концепции (POC) Службы полетов малых космических аппаратов (SSMS) для Европейского космического агентства. (ЕКА). Однако 16 марта все операции миссии были остановлены, а Космический центр Гвианы был временно закрыт за несколько дней до запуска из-за распространения нового коронавируса в этом районе. Все полезные нагрузки были переведены в безопасный режим до открытия космического центра и возобновления кампании запуска VV16 27 мая.
Программа обслуживания малых космических аппаратов (SSMS) была создана ЕКА в сотрудничестве с Европейским союзом, который предоставил финансирование для разработки оборудования и первоначальной миссии «Proof Of Concept» (POC). Программа была запущена, чтобы помочь Arianespace ответить на потребности постоянно растущего рынка запуска малых спутников.
Услуга основана на гибкости концепции модульного дозатора, который может обеспечить интерфейс для небольших спутников размером от 1 кг (2,2 фунта) до 500 кг (1102 фунта) в нескольких конфигурациях на основе аналогичных структурных элементов.
Концепция платформы SSMS была создана Avio, генеральным подрядчиком ракеты Vega. SAB Aerospace — итальянское независимое МСП (малое и среднее предприятие) — отвечало за разработку SSMS.
Диспенсер SSMS может поддерживать два основных типа миссий: «комбинированная» конфигурация миссии с одним или двумя гексагональными модулями полезной нагрузки (также известными как «гексамодули») под основным интерфейсом или конфигурация совместной миссии с одним или двумя гексагональными модулями и главная палуба, оборудованная центральной колонной и несколькими башенными модулями.
Для миссии Vega VV16/Proof Of Concept дозатор SSMS имеет конфигурацию «Flexi-3», которая может принимать микроспутники на своей верхней части и CubeSats на ее нижнем гексагональном модуле.
Arianespace запустила 53 полезные нагрузки на полете Vega VV16/SSMS POC, в котором принял участие 21 клиент из 13 стран мира. Эта миссия будет служить для самых разных приложений: наблюдение Земли, наука, телекоммуникации, демонстрация технологий и образование и многое другое.
Семь микросателлитов были размещены на верхней части дозатора SSMS, а 46 меньших CubeSat были прикреплены к нижнему гексамодулю. В сочетании с массой раздаточной колонки общая стартовая масса для миссии Vega VV16 составляет 1310 кг (2888 фунтов) полезной нагрузки.
Все 53 спутника были выведены на солнечно-синхронную орбиту (SSO) наклонением в 97-градусов, которая является почти полярной орбитой над планетой, которая позволяет космическому кораблю одновременно проходить над заданной точкой на поверхности планеты. Эта орбита полезна для наблюдения Земли, поскольку спутники могут точно отслеживать изменения на поверхности с течением времени.
После старта в T-0 секунд со стартового комплекса Vega (SLV) в Космическом центре Гвианы твердотопливный двигатель первой ступени ракеты P80 продолжал работать до отметки T + 1 минута 54 секунды. В этот момент отделилась вторая ступень Zefiro 23, и вскоре после этого произошло зажигание двигателя. Выгорание и отделение Zefiro 23 произошло примерно через 3 минуты 37 секунд после начала полета.
После отделения второй ступени твердотопливный двигатель третьей ступени Zefiro 9 загорелся на отметке T + 3 минуты и 50 секунд. Эта ступень будет работать еще 2 минуты 40 секунд, при этом выгорание и разделение будут происходить в Т + 6:30.
Во время активной фазы полета Zefiro 9 был развернут защитный обтекатель полезной нагрузки Vega, открывая распределитель SSMS и его полезную нагрузку воздействию космического вакуума. Разделение обтекателя произошло примерно через 3 минуты 55 секунд после начала полета.
В T + 7 минут 54 секунды верхний блок AVUM включил свой единственный двигатель РД-843 для первого из четырех включений, запланированных для миссии VV16. AVUM питается несимметричным диметилгидразином (UDMH) и тетроксидом диазота (N2O4), и его общее время горения составляет 667 секунд.
После проведения восьмиминутного горения верхняя ступень AVUM и дозатор SSMS вошли в фазу свободного полета длительностью 23 минуты 37 секунд, после чего снова на короткое время запустили двигатель, чтобы выйти на солнечно-синхронную орбиту 315 x 315 километров (195,7 x 195,7 миль).
Примерно через 40 минут и 25 секунд после старта первый из 53 спутников отделился от дозатора SSMS. Согласно официальному графику миссии, это был микроспутник Spaceflight, Inc., на котором будет размещена экспериментальная система связи. Название спутника не разглашается.
Спутники NEMO-HD и UPMSAT-2 были развернуты примерно через две секунды. NEMO-HD — первый спутник, построенный и запущенный страной Словении, он будет вести наблюдение за Землей, сочетая интерактивное потоковое видео в реальном времени и многоспектральную съемку. UPMSAT-2, демонстратор технологий, созданный исследовательским институтом Мадридского политехнического университета, послужит учебным аппаратом для студентов, на которых они будут строить будущие спутниковые платформы.
На отметке T + 40 минут 29 секунд космический аппарат GHGSAT-C1 стартовал с дозатора SSMS. Этот спутник станет первым из планируемой группировки, созданной GHGSat, Inc. из Монреаля, Канада, и будет контролировать выбросы парниковых газов из наземных источников. Космический аппарат в настоящее время имеет срок службы на орбите 3 года, но GHGSat, Inc. надеется, что их спутник останется работоспособным в течение 5 лет после запуска.
После 12-минутной фазы свободного полета спутники ESAIL и NewSat отделились примерно через 52 минуты и 35 секунд после старта. ESAIL — это первый коммерческий микроспутник, разработанный в рамках программы SAT-AIS ЕКА, которая была создана для помощи в отслеживании морских судов. Космический аппарат NewSat, принадлежащий Spaceflight, Inc., будет снимать Землю в видимом и ближнем инфракрасном (NIR) спектре.
Вскоре после разделения ESAIL и NewSat космический аппарат ION SVC LUCAS был запущен с помощью распределителя SSMS. Это спутниковый носитель, который может транспортировать партию CubeSat и размещать их в точных орбитальных позициях, тем самым обеспечивая более простой и надежный способ транспортировки малых спутников к пунктам назначения на низкой околоземной орбите.
Отделение спутникового носителя ION ознаменовало конец первой фазы развертывания спутников. На этом этапе разгонный блок AVUM переориентировался, чтобы подготовиться к третьему включению своего двигателя РД-843. Включение которого произошло примерно через T + 58 минут и 46 секунд, с семью секундами работы до отключения двигателя.
После еще одной 43-минутной фазы свободного полета AVUM провела четырехсекундное включение примерно через час 41 минуту и 37 секунд после запуска. Это включение было последним перед окончательным разделением полезной нагрузки.
Все 46 CubeSat были развернуты в два отдельных этапа, начиная примерно через один час 42 минуты после старта. Swarm Technologies и Planet Labs отвечают за 26 из этих CubeSat, большинство из которых являются космическими каппаратами для наблюдения Flock.
Другие клиенты CubeSat также наблюдали, как их спутники были развернуты на этом этапе полета, включая Spire Global (8 спутников LEMUR-2), D-Orbit, SAB-Launch Services, ISILaunch и Tyvak Nano-Satellite Systems.
После развертывания всех 53 спутников разгонный блок AVUM включает свой двигатель РД-843 в последний раз на отметке T + 2 часа, 4 минуты и 26 секунд, чтобы провести сход с орбиты, чтобы ограничить количество оставшегося мусора на низкой околоземной орбите. Это конец миссии Vega.