Lansarea unui nou satelit militar american
01-03-2012 08:56
Vineri 24 februarie la ora 22:15 UTC complexul 41 al bazei spatiale din Cape Canaveral a gazduit o lansare importanta-primul satelit din reteaua MUOS care ar trebui sa imbunatateasca comunicatiile UHF ale armatei americane in urmatoarea decada.
Lansarea vine dupa doua amanari succesive cauzate de vremea nefavorabila (vant puternic si pe urma un plafon gros de nori), dar in final lucrurile au decurs asa cum trebuia, iar noul satelit MUOS-1 a fost injectat cu succes pe orbita dupa aproximativ 3 ore (separare la 01:16 UTC). In prim planul lansarii s-a aflat racheta Atlas 5, intr-un zbor cu greutate record a incarcaturii (MUOS-1 a fost cel mai greu satelit lansat vreodata de Atlas 5). Aceasta a fost lansarea cu numarul 29 din istoria lui Atlas 5. Satelitul a fost lasat intr-o orbita eliptica cu inclinatia de 19 grade, apogeul la 35786 km si perigeul la 3462 km. De acolo el va face 8 manevre de corectie orbitala pana cand va atinge o orbita geostationara. Vor urma apoi aproximativ 90 de zile de teste, inainte de a fi acceptat formal.


Racheta a fost folosita in configuratia 551-cea mai puternica versiune disponibila pentru rachetele Atlas 5 si a mai fost utilizata in trecut pentru lansarea sondei New Horizons (2006) si a lui Juno (septembrie 2011).

Lansarea satelitului Juno

Atals 5 a fost dezvoltata in cadrul programului EELV-‘Evolved Expendable Launch Vehicles’ pentru a pune la dispozitia US Army capacitatea de lansare de care avea nevoie.
Zborul inaugural al lui Atlas 5 a avut loc la data de 21 august 2002 atunci cand a fost lansat satelitul HotBird 6, iar de atunci racheta a inregistrat un numar de 29 zboruri dintre care unul singur a subperformat in luna iunie a anului 2007, atunci cand motorul treptei a doua s-a oprit cu 4 secunde mai devreme, dar satelitii aflati la bord au reusit sa atinga orbita finala folosind sistemul de propulsie propriu de la bord.

Rachetele de tip Atlas 5 se lanseaza fie de la Cape Canaveral (hangarul 41) fie de la baza Vandenberg (hangarul 3C). Atlas 5 a carei lungime ajunge la 58.3 m si diametrul la 3.81 m vine in doua variante constructive (heavy si light) dar in total pana acum au fost folosite 8 configuratii diferite : 401,411.421,431,501,521,531 si in sfarsit 551 de care aminteam mai devreme.

Atlas 5 are 2 tipuri de capsule protectoare pentru sateliti, in functie de masa si volumul incarcaturii si desigur in concordanta cu versiunea rachetei.
Prima gama (care s-a folosit de obicei la zborurile tip 501 cum a fost cel din septembrie 2010) este construita de compania elvetiana RUAG, are diametrul de 5.4 m si trei versiuni constructive : una mica –in lungime de 20.7 m, o versiune medie- in lungime de 23.4 m si in sfarsit o versiune mare de 26.5 m, putand astfel acomoda o gama larga de platforme.
A doua gama are diametrul de 4 m si deasemenea trei versiuni constructive : LPF (Large Payload Fairing)- in lungime de 12.2 m, EPF (Extended Payload Fairing)- in lungime de 13.1 m si in sfarsit XEPF (Extra Extended Payload Fairing)- in lungime de 14 m.

Desi este o racheta doar in 2 trepte, vine cu performante foarte bune, fiind capabila sa lanseze incarcaturi de pana la 18.5 tone in orbite LEO (low Earth orbit), 13.5 tone pentru orbite SSO (Sun synchronous orbit), 8.7 tone pentru GTO (Geostationary transfer orbit) sau 3.9 tone pentru GEO (Geostationary orbit).
Atlas 5-v551 este echipata cum spuneam cu 2 trepte : un motor de tip RD-180 de provenienta ruseasca pentru prima treapta si unul sau doua  motoare Centaur-5-SEC / RL-10A4-2 pentru treapta a doua (functie de tipul misiunii deservite).
Motorul RD-180 functioneaza pe baza unei combinatii de oxigen lichid si kerosen, dezvolta o forta de tractiune de 4152 kN si are un timp de ardere de 253 s. Este echipat cu 2 camere de ardere si 2 ajutaje de evacuare.
El a fost proiectat si construit initial in Rusia de NPO Energomash dar ulterior s-a stabilit un parteneriat cu americanii de la Pratt & Whitney- compania RD AMROSS LLC- unde ambele parti detin actiuni si care este practic vanzatorul acestui produs pe teritoriul Statelor Unite.
Motorul RL-10A cunoscut si ca Centaur, construit de aceeasi companie Pratt & Whitney, dezvolta 99.2 kN functioneaza pe baza de hidrogen si oxigen lichid si are un timp de ardere de 842 s. Calitatea sa principala este faptul ca este restartabil putand astfel sa deserveasca o gama larga de scenarii de zbor- cel mai spectaculos fiind probabil cel realizat odata cu misiunea LCROSS.
Lor li se adauga un sistem compus din 5 ‘boostere’ SRB (solid rocket boosters) cu combustibil solid (HTPB sau ‘Hydroxyl-terminated polybutadiene’) ce asigura desprinderea de la sol. Timpul lor de ardere este de numai 90 s dar pot dezvolta in medie 1245 kN mergand pana la 1779 kN.
In varful rachetei regasim capsula protectoare a satelitului PLF sau ‘payload fairing’, in cazul de fata una cu un diametrul de 5.4m.

Sa vedem cum sta din punct de vedere tehnic noul satelit MUOS-1.
El a fost construit pe o platforma Lockheed Martin A2100, versiunea militara M si are o greutate la lansare de 6740 kg (3812 kg fara combustibil). Aceasta este o platforma cu o lunga istorie in aplicatiile spatiale (o experienta cumulata de peste 100 de ani) - primul satelit care a folosit arhitectura A2100 a fost Echostar 3 in 1997 si de atunci alti 43 de sateliti au fost lansati pe aceeasi tehnologie. Dintre ei doar 3 sateliti au suferit probleme tehnice, toate pe partea electrica: Echostar 4 (in 1998), Telkom 1 (in 1999) si Nimiq 2 (in 2003).
In functie de natura instrumentelor (consum energetic, volum, masa etc) care trebuie integrate pe satelit exista 5 variante constructive: A2100A, A2100AX, A2100AXS, A2100AXX si A2100M.

MUOS-1 este un satelit stabilizat triaxial, are incorporati senzori solari, senzori de detectie a Pamantului, camere stelare, magnetometre, propulsie chimica, volanti de reactie etc si integreaza 2 panouri solare pliabile, baterii si 2 antene (5.18 m diametru si respectiv 14.02 m diametru).
Este primul satelit din seria Mobile User Objective System cel mai modern sistem de comunicatie prin satelit de tip UHF care va fi disponibil in viitor pentru armata americana aflata in teatrele de operatiuni militare. La momentul acesta comunicatiile sunt stabilite cu ajutorul sistemului UFO (UHF Follow-On)  in cadrul caruia au fost lansati 11 sateliti intre 1993 si 2003. Dintre acestia 8 sunt inca operationali. Teoretic, la capacitatea de care este nevoie la momentul de fata, sistemul UFO ar fi functionat si cu 5 sateliti astfel ca cei 3 sateliti extra pe care ii are azi asigura un plus de 111 canale de comunicatie disponibile (in cifre aceasta se traduce printr-o capacitate suplimentara de 39%).
Asa cum era de asteptat, MUOS vine cu performante net superioare lui UFO pentru ca incoporeaza tehnologie de ultima generatie : 16 beaconuri WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), telefonie 3G, protocol internet versiunea 4 si 6 (IPv4/IPv6), transmiterea unui volum de informatii de 10 ori mai mare, capabilitatea de a transmite servicii de voce, date, emailuri etc, rate de pana la 384kbps, receptie si transmisie de informatii indiferent de conditiile meteo sau geografice gratie frecventei UHF (obstacole fizice in teren cum ar fi vai, paduri tropicale sau cladiri din orase), deservirea simultana a 67000 de terminale UHF (mai mici si mai practice decat cele folosite pentru UFO, ele vor avea dimensiunea unui smartphone modern), o retea de IP-uri dinamice, acces cu ajutorul statiilor de sol la o retea globala de date - Global Information Grid (GIG), Non-secure Internet Protocol Router Network (NIPRNet), Secure Internet Protocol Router Network (SIPRNet) si Defense Information Systems Network (DISN).
Mai multe amanunte:
link

Sistemul MUSO va fi in intregime operational abia dupa ce al patrulea satelit va intra in formatie, dar un al cincilea va fi asteptat ca rezerva in caz ca apar probleme pe orbita. Toti cei cinci sateliti vor fi geostationari si vor ocupa pe rand sloturile: 75 de grade est, 72 de grade est, 15.5 grade vest, 100 de grade vest si 177 de grade vest. O retea de 4 statii de sol (localizate in Hawaii, Virginia, Sicilia si Australia) plus 2 centre de comanda (NBVC Point si Schriever AFB) vor asigura operarea corecta a satelitilor, 24 ore pe zi, 7 zile pe saptamana.

Cum a luat nastere insa sistemul MUOS?
In septembrie 2004, beneficiarul satelitiilor MUOS-U.S. Navy Space and Naval Warfare Systems Command (SPAWAR) a organizat o licitatie pentru o noua generatie, mai moderna, de sateliti de comunicatie UHF, licitatie la care au participat doi mari competitori: Lockheed Martin si Raytheon Space and Airborne Systems (SAS). In final, contractul pentru constructia a doi primi sateliti MUOS, in valoare de 2.1 miliarde de dolari, a fost atribuit lui Lokheed Martin. El avea si o clauza suplimentara, pentru constructia a inca 3 sateliti pe viitor, in acest caz valoarea totala ajungand la 3.26 miliarde de dolari. Incluzand insa si cheltuielile de operare si intretinere a 5 sateliti MUOS, se estimeaza ca administratia americana va trebui sa aloce nu mai putin de 6.4 miliarde de dolari pana la finalul programului MUOS.
Subcontractorii lui Lockheed in acest contract au fost: Harris Corporation, Ericsson, Boeing Satellite Systems si General Dynamics C4 Systems - nume cu vechi state in industria aerospatiala si al caror portofoliu ar fi trebuit sa asigure succesul programului.
Proiectarea prototipului a inceput imediat si avea ca termen de finalizare 2010, insa factorul politic a intervenit inca o data si a impins agenda pentru 2012, pentru ca guvernul american a suspendat temporar o parte din fondurile dedicate consortiului industrial pentru a le aloca retragerii trupelor americane din Irak. Iata insa ca in pofida acestei scurte amanari, MUOS-1 a fost o reusita tehnica.

Urmatorul satelit, MUOS 2 este anuntat pentru anul viitor. Pentru ceilalti trei sateliti (care intra sub incidenta clauzei suplimentare) nu exista inca o agenda ferma, dar cel mai probabil contractul va fi atribuit tot lui Lockheed Martin, iar ei vor fi lansati tot la interval de 1 an.

credit Lockheed Martin/U.S. Navy


jQuery Menu by Apycom