Desi cu oarecare intarziere, nu vom pierde din vedere un eveniment notabil petrecut in luna iulie 2011 si vom trata in acest articol cel mai nou satelit al constelatiei americane GPS, respectiv GPS 2F-2.
De curand aceasta retea a primit spre utilizare a doua platforma din versiunea a patra (F) a celei de a doua generatii Navstar 2.
Acest nou satelit vine asadar in completarea celui lansat pe 28 mai anul trecut si care inaugura modernizarea sistemului GPS.
Spuneam la vremea respectiva ca GPS 2F-1 costase USAF (US Air Force) 121 de milioane de dolari si a ocupat slotul 2 din planul orbital B, inlocuind mai vechiul GPS 2A-27 un satelit lansat in anul 1996.

Navstar 2 sau Block II a carui proiectare a inceput de la inceputul anilor 80 a fost introdusa in serviciu incepand cu anul 1989 si a suferit in decursul timpului mai multe modificari oficial catalogate in mai multe versiuni: 2A,2R,2RM si in sfarsit acum 2F.

Daca versiunea precedenta fusese construita de Lockheed Martin (despre ultimii doi sateliti din serie 2R20 si 2R21 am relatat in articole speciale SpaceAlliance in anul 2009) acum contractorul principal s-a schimbat si noile platforme vor fi construite de Boeing in baza unui contract semnat in anul 1996. Initial acest contract prevedea realizarea a 33 de sateliti dar in anul 2001 el a fost revizuit si s-au pastrat comenzi pentru doar 12 platforme.

O data cu primul satelit din versiunea 2F s-au adus modificari notabile fata de ceea ce US Air Force a operat pana acum. Platforma a fost redusa de la 2032 kg la 1545 kg si o data cu iesirea din uz a rachetei Delta 2 sarcina plasarii in orbita a fost transferata mai puternicelor Delta 4 si Atlas 5.

Acestea, spre deosebire de Delta 2 sunt capabile sa transfere satelitii direct pe orbita inalta dorita (circulara cu inaltimea de 20200 km si inclinatie 55 de grade)–totul in decursul unui zbor de 3 ore si jumatate- si nu sa lase (ca in cazul generatiei anterioare) incarcatura intr-o orbita de transfer. In trecut motoarele orbitale ale satelitului trebuiau sa finalizeze inscrierea in traiectoria dorita–de obicei in decursul unor manevre care puteau dura pana la cateva zile.

Prin urmare noua versiune de sateliti GPS nu mai este nevoita sa care la bord un motor de transfer orbital si combustibilul aferent.

In plus durata de viata a crescut la 15-18 ani, satelitul este echipat cu procesoare si memorii imbunatatite, are posibilitatea de a fi mult mai reprogramabil pe orbita-lucru essential pentru a asigura flexibilitatea ulterioara, aduce un semnal mult mai puternic rezistent la interferente externe pentru aplicatii militare-cunoscut sub indicativul “M-code”, aduce o imbunatatire a preciziei de pozitionare datorita digitalizarii ceasului atomic de la bord si nu in ultimul rand preia in serie semnalul experimental care a fost folosit pentru prima oara de GPS 2R-20.

Atunci, experimentul principal a fost instalarea unui nou echipament electronic care permite generarea, pe langa clasicele semnale GPS si a unui nou semnal numit L5 care umeaza sa fie folosit de aviatia civila pentru imbunatatirea acuratetii si performantelor sistemului de navigatie de la bordul avioanelor de linie.

Inginerii erau de fapt interesati de capabilitatea sistemului si de eventualele interferente pe care noul echipament le-ar putea cauza asupra functionarii sistemului GPS clasic.

Din pacate la acea vreme s-a constatat ca experimentul nu este unul reusit satelitul fiind trecut ulterior in stand-by pentru culegerea de date suplimentare dar nefiind folosit activ in constelatia GPS pentru a nu afecta precizia sistemului.

Sa revenim insa la zborul de pe 16 iulie 2011.
Desi anuntata initial pentru sfarsitul anului 2010 (noiembrie) lansarea satelitului GPS 2F 2 a fost amanata cu mai mult de jumatate de an si a avut loc in final la data pe care o mentionam anterior.
Plecata de la complexul 37 al centrului spatial din Cape Canaveral, racheta Delta 4 a plasat pe orbita noul satelit dupa 3 ore si 33 de minute. A fost al 50-lea satelit GPS lansat de o racheta Delta si al 62-lea al costelatiei.
Acesta va opera din planul orbital D la slotul 2A, inlocuind in functie platforma GPS 2A-11 care implinise recent venerabila varsta de 20 de ani (ea fusese lansata pe 3 iulie 1991 la bordul unei rachete Delta 2).
Constelatia GPS, care in configuratia minimala consta in 6 planuri orbitale a cate 4 sateliti, primeste asadar un nou membru alaturi de cei 31 de sateliti operationali pe care ii are la momentul actual: 11 sateliti din generatia 2A, 12 din generatia 2R, 7 din generatia 2RM modernizata si in sfarsit unul din generatia 2F.
Prima generatie Navstar (lansata intre 1978 si 1985) a cuprins 11 platforme. Ea a fost urmata de Navstar 2 (intre 1989 si 1990) cu 9 platforme, Navstar 2A (1990-1997) cu 19 platforme, Navstar 2R (1997-2004) cu 13 platforme si in sfarsit Navstar 2RM (2005-2008) cu 8 platforme.

In continuare echipamentul electronic de la bordul noului satelit va intra in operare nominala in constelatie in circa o luna, dupa ce toate testele vor fi facute de echipa de ingineri de la sol.


Racheta Delta 4 a fost folosita in versiunea M+ avand un sistem de boostere (2 motoare de tip GEM 60 cu combustibil solid) care initiaza lansarea, un motor RS68 pentru prima treapta ce furnizeaza 3312 kN la un timp de ardere de 259 secunde si un motor RL-10B2 pentru treapta a doua ce furnizeaza 110kN la un timp de ardere intre 850 si 1125 secunde.

Ambele motoare functioneaza pe baza de hidrogen si oxygen lichid (LH2/LOX) in tehnologie criogenica.
In aceasta configuratie, racheta este capabila sa transfere o incarcatura cu masa de 10430 kg intr-o orbita LEO sau 1611 kg intr-o orbita GEO.

Incheiem acest articol SpaceAlliance printr-o scurta radiografie a situatiei curente in ceea ce priveste navigatia prin satelit la nivel global- care desi subiectiva (prin prisma faptului ca unele sisteme au un potential de crestere mai mare decat altele si deci situatia este posibil sa se schimbe rapid) poate sa dea totusi o imagine de ansamblu in acest mediu concurential. In plus trebuie sa spunem de la inceput ca singurul aspect pe care l-am luat in calcul a fost numarul de sateliti curenti, fara sa ne oprim spre exemplu asupra ariei de acoperire, calitatii semnalului etc.

Pe locul 2 asadar, putem sa plasam Rusia care are momentan 27 sateliti in reteaua sa Glonass (cativa sunt totusi neoperationali fie tinuti in backup, fie in mentenanta tehnica, astfel ca momentan gasim activi 21 de sateliti).
Sistemul rusesc Glonass foloseste o configuratie diferita de cea americana– 3 planuri orbitale a cate 8 sateliti (ultima versiune prevede trecerea la un sistem cu 2 sateliti de rezerva in fiecare plan orbital adica 30 in total).

articol despre sistemul de navigatie prin satelit al Rusiei

Locul 3 il putem atribui Chinei care are in total un numar de 9 sateliti activi (4 sateliti Beidou 2 G adica geostationari, 1 satelit Beidou 2 M adica MEO- ‘medium Earth orbit’ si 4 sateliti Beidou 2 I adica ‘GEO inclined geostationary’).
Sistemul Compass (Beidou 2) chinez va include 5 sateliti geostationari, 27 de sateliti orbitand in orbite MEO si 3 in orbite GEO-I, urmand sa devina operational pana in 2020.

articol despre sistemul de navigatie prin satelit al Chinei

Europa- pe care o asezam in acest top pe pozitia 4- se bazeaza pe sistemul Galileo aflat inca la inceput de drum si care va include in jurul anului 2016 cand va fi operational, 3 planuri orbitale a cate 10 sateliti fiecare.
Momentan insa doar 2 sateliti de test se afla pe orbita.

Japonia –locul 5- are si ea un sistem de navigatie prin satelit la nivel regional, lansand recent primul satelit (Michibiki) din noua constelatie QZSS (Quasi zenith satellite system) ce va include la final alte 2 platforme.
Datorita specificitatii orbitei, satelitul are o perioada de vizibilitate a teritoriului japonez intre 7 si 9 ore pe zi. Astfel, o constelatie de 3 sateliti ar asigura permanent vizibilitatea unuia dintre ei si ar fi astfel la dispozitia utilizatorilor locali 24 de ore din 24.

articol despre sistemul de navigatie prin satelit japonez

In sfarsit locul 6 poate fi ocupat de India. India la randul ei construieste pana in 2014 sistemul IRNSS (Indian regional navigation satellite system) ce va include 3 sateliti geostationari si 4 sateliti GEO-I. Momentan insa nici unul dintre acesti sateliti nu a fost trimis pe orbita (prima lansare urmand sa aiba loc in 2012).

credit Boeing