Debut de an sovaielnic pentru Ariane 5
31-01-2018 14:11
Programul spatial european pare sa nu fi debutat sub cele mai bune auspicii. Primul zbor din Guiana Franceza, care a adus in lumina reflectoarelor racheta Ariane 5, a ratat de putin un dezastru, dupa ce doi sateliti de telecomunicatie au fost plasati, joi seara, 25 ianuarie, intr-o orbita gresita.
Ingrijorator a fost nu numai rezultatul final, care din fericire nu este atat de tragic si poate fi corectat prin manevre proprii ale satelitiilor, ci mai ales faptul ca racheta a zburat cum se zice "in blind", fara sa fie receptionate, asa cum este normal, date cu privire la starea ei pe durata ascensiunii; iar ezitarile de comunicare ale managementului Arianespace au contribuit in plus la starea de confuzie si nervozitate.

Surprinzator, pentru ca dupa ultimul incident in care fusese implicat un lansator Arianespace (august 2014, cand o racheta Soyuz plasase tot pe o orbita gresita o pereche de sateliti de navigatie Galileo) strategia de comunicare fusese complet revizuita, tocmai pentru a impiedica situatii stanjenitoare (atunci Arianespace comunicase succesul lansarii si in centrul de control din Kourou a fost sarbatorit acest lucru, desi ulterior s-a dovedit ca Soyuz deviase foarte mult de la traiectoria programata).

Pana la urma ce s-a intamplat cu Ariane 5 in acest prim zbor al sau din 2018?
Pentru inceput trebuie sa spunem ca, asa cum se obisnuieste in astfel de cazuri, a fost constituita o comisie de ancheta din care vor face parte specialisti ai ESA, Arianespace, CNES etc, sub conducerea lui Toni Tolker-Nielsen, inspector general al Agentiei Spatiale Europene.
Rezultatele ei vor fi facute publice in lunile urmatoare, insa deocamdata, in viziunea Arianespace incidentul nu pare unul major care sa opreasca de la zbor racheta Ariane 5 ; ar fi un scenariu dezastruos pentru compania europeana, avand in vedere ca Ariane 5 este unitatea sa cea mai profitabila (nu foarte ieftina pe piata serviciilor de lansare, insa preferata de operatori tocmai datorita fiabilitatii si capacitatii sale de transport), asta ca sa nu punem in discutie obligatiile strategice fata de partenerii externi (spre exemplu Ariane 5 trebuie sa transporte in spatiu satelitii amiral ai ESA si NASA, BepiColombo si respectiv JWST).
Alte cateva lansari mai sunt programate pentru Ariane 5 anul acesta, primele doua nu mai departe de luna martie, deci inginerii trebuie sa se grabeasca cu investigatia.

Pana atunci, chiar daca nu avem toate elementele tabloului, putem sa comentam situatia de ansamblu.
Zborul VA 241, misiunea cu numarul 241 pentru o racheta Ariane (a carei istorie dateaza din 1979) si misiunea cu numarul 97 (cu 82 de succese consecutive) pentru Ariane 5, a folosit versiunea ECA (cea mai puternica) a lansatorului european.



 
Greutatea totala s-a situat la 9123 kg, distribuita astfel intre pasageri: 4.4 tone pentru SES 14 si 3.7 tone pentru Al Yah 3.
Similar cu ceea ce SpaceX face de obicei cu Falcon 9, Ariane 5 a trebuit sa zboare de aceasta data nu in GTO ci intr-o orbita supersincrona 250 km x 45234 km x 3 grade inclinatie.
Orbitele supersincrone de transfer au fata de clasicele GTO avantajul unui cost energetic de transfer mai redus (in mod obisnuit un delta-v in jur de 300 m/s), ceea ce se traduce in prelungirea vietii satelitilor transportati.
Pe de alta parte, Ariane 5 fata de Falcon 9, gratie faptului ca zboara dintr-o locatie mult mai apropiata de Ecuator, isi plaseaza incarcatura deja in orbite cu inclinatie mica si nu la >25 grade inclinatie.
Pentru zborul VA241 s-a dorit insa si mai mult de atat, plasarea aproape pe orbita ecuatoriala plus un apogeu foarte ridicat care sa avantajeze manavrele ulterioare ale pasagerilor.



 
 
Am avut o plecare normala de pe rampa a rachetei Ariane 5, la ora 22:20 GMT, cu un zbor care ar fi trebuit sa dureze 35 de minute si 7 secunde (misiunea principala), urmata mai tarziu de deorbitarea treptei superioare ESC.
Dupa parasirea rampei, racheta a fost urmarita independent de statia de sol Kourou (telemetrie) si de autoritatea pentru siguranta zborului (radar) in ascensiunea sa catre orbita. In mod normal Arianespace foloseste o retea de statii de sol distribuite, sa cum se vede in imagine, pe traiectoria de lansare pentru a prelua date de la sistemul de telemetrie al rachetei (in paranteza trebuie spus ca aceasta este singura care furnizeaza date, satelitii fiind opriti pana la separare).
A urmat separarea boosterelor, desfacerea capsulei protectoare si achizitia de date de catre statia Natal. La scurt timp dupa, separarea treptei EPC si activarea treptei superioare de propulsie ESC-A. La 9 minute si 26 de secunde in zbor statia Natal a pierdut legatura radio cu racheta.
Dupa aceea nici celelalte statii implicate in urmarire (Ascension, Libreville si Malindi) nu au mai reusit restabilirea legaturii, astfel ca atmosfera in sala de control Jupiter din Guiana Franceza a devenit pesimista, toata lumea avand temerea ca zborul s-a soldat cu un accident.
Din fericire computerul de bord al rachetei si-a facut treaba pana la capat, si dupa 27 de minute (SES 14) si respectiv dupa 35 de minute (Al Yah 3) a comandat separarea.
Conform procedurii cei doi si-au desfacut panourile solare, si-au pornit sistemele si au inceput sa comunice cu centrele lor de comanda. Primele masuratori radio au oferit si primele indicii asupra ceea ce s-a intamplat in cele 25 de minute incerte: satelitii au ajuns intr-o traiectorie 232 km x 43200 km x 20.6 grade inclinatie, ceea ce inseamna ca racheta a deviat cumva de la orbita tinta.
Cel mai probabil chiar dupa activarea treptei ESC-A, iar statiile de sol, programate sa urmareasca automat o anumita traiectorie, au fost la randul lor orientate suficient de departe de pozitia reala pentru a pierde semnalul.
In ultimele zile, presa franceza, citand surse apropiate Arianespace a inceput sa acrediteze ideea unei greseli de programare a traiectoriei in computerul de zbor al lui Ariane 5, ceea ce poate fi destul de verosimil, insa, pentru publicul larg care crede ca astazi totul se rezuma la software, nu trebuie uitat din vedere un alt lucru: toate aceste echipamente sunt extrem de sofisticate, impinse la limita din punct de vedere tehnologic si tocmai de aceea specificatiile lor de utilizare sunt foarte stricte. Cu alte cuvinte, nu ar fi o surpriza daca, tocmai caracteristicile acestui zbor ar fi putut induce rachetei (prin folosirea hardware-ului in afara specificatiilor sale) probleme imposibil de detectat in simularile care se fac in timpul campaniei de pregatire a misiunii.

Acestea fiind datele la momentul de fata, ne vom opri aici cu comentariile si ne vom indrepta atentia asupra satelitiilor, care din fericire, tocmai datorita apogeului ridicat de care au beneficiat in acest zbor, si in ciuda inclinatiei orbitale gresite, nu vor suferi o penalizare la transfer foarte mare (cateva sute de m/s, o luna intarziere pana la atingerea pozitiei orbitale finale).
Desigur, toata campania de manevre ce urma plasarii in spatiu va trebui revizuita complet.

SES 14 este satelitul cu numarul 53 lansat de Arianespace pentru SES (prima lansare de acest fel a avut loc in 1984). SES mai are contractate in acest moment inca trei lansari cu Arianespace, 9 sateliti in total: SES 17 si 8 satelitii O3b.
SES 14, care ar fi trebuit sa zboare initial cu Falcon 9 (locul sau fiind schimbat in august anul trecut cu SES 12), este o platforma Eurostar E3000 EOR de 7 m x 5.4 m x 2.7 m si 4.4 tone construita in Toulouse de Airbus Defence and Space. Doua panouri solare in tehnologie tripla jonctiune Ga-As asigura minim 16 kW pe parcursul celor 15 ani proiectati pentru functionare, suficient pentru a acoperi consumul transponderelor in banda C si Ku care sunt instalate la bord, dar si a propulsiei electrice de care beneficiaza satelitul.
SES 14 este destinat pozitiei orbitale 47.5 grade longitudine vestica, acolo unde ar trebui sa inlocuiasca satelitul NSS 806 ce se afla in spatiu din 1998. El va deservi cele doua Americi, Caraibele si regiunea nord-atlantica.
Ceea ce este interesant, este ca cei de la SES au semnat un parteneriat cu NASA pentru a le gazdui la bord unul din experimentele prinse in programul Explorer: instrumentul GOLD (Global-Scale Observations of the Limb and Disk) va ajunge astfel in orbita GEO pentru a imbunatati cunostiintele noastre cu privire la interactiunea Soare-Pamant – mai precis, de la inaltimea geostationara, el va realiza masuratori permanente asupra impactului activitatii solare asupra termosferei si ionosferei.

Al Yah 3 este al doilea satelit lansat de Arianespace pentru operatorul Yahsat (Al Yah Satellite Communications Company) din Emiratele Arabe Unite, dupa Al Yah 1 ce fusese ridicat pe orbita in 2011.
Construit de Orbital ATK pe platforma hibrida (propulsie chimica clasica plus propulsie electrica) GEOStar-3, satelitul de 3.7 tone, 5.18 m x 3.35  m x 2.87 m, va fi manevrat pana la 20 de grade longitudine vestica, de unde va opera in banda Ka pentru urmatorii 15 ani, oferind servicii pentru Brazilia si Africa.
Compania din Abu Dhabi, detinuta de fondul de investitii Mubadala, gratie celor 53 de transpondere noi, isi va extinde portofoliul de comunicatii in banda Ka, reusind sa acopere 60% din populatia Africii si 95% din cea a Braziliei.


 
Tragand linie la sfarsitul acestui articol concluziile sunt urmatoarele: cei doi sateliti sun recuperabili si mai mult, nu vor avea prea mult de suferit de pe urma acestei lansari; Arianespace a reusit, cu ceva noroc sa evite un dezastru, insa acest incident umbreste statistica uneia dintre cele mai fiabile rachete din lume, intrerupand o serie buna de 82 de succese intinse pe 15 ani de operare.
Impactul comercial asupra lui Arianespace, impinsa de evolutiile din ultimul timp pe piata lansatoarelor si pana cand Ariane 6 nu va fi gata, sa faca lucruri in afara sferei sale obisnuite (fie ca vorbim aici de o alta cadenta impusa de cerintele pietei, fie de presiunea de a micsora costurile) este greu de estimat in acest moment, doar timpul ne va oferi un raspuns aici.

 

Credit Arianespace/SES/Yahsat


jQuery Menu by Apycom