Plataforma de pouso flutuante não tripulada

Vista aérea da primeira nave drone do espaçoporto autônomo após ter sido chamada de Just Read the Instructions em homenagem a Iain Banks
Representação gráfica de todo o processo, desde o lançamento do foguete Falcon 9 até o pouso da primeira fase na nave drone do espaçoporto
Gravação da tentativa de pouso falhada em 14 de abril de 2015
Gravação do segundo ASDS Claro que ainda te amo , uma conversão baseada no Marmac 304

Plataformas de pouso flutuantes não tripuladas são naves especiais usadas em viagens espaciais para a aterrissagem controlada de estágios de foguetes reutilizáveis e seu transporte de retorno.

A primeira plataforma desse tipo foi desenvolvida pela empresa espacial americana SpaceX e colocada em operação em 2014, a segunda em 2015. Uma terceira está em construção. SpaceX chama esta classe de navios da Autónoma navio espaçoporto zangão . Planejadas plataformas de pouso semelhantes para o míssil New Glenn of Blue Origin , para o nêutron da Rocket Lab e para o CZ-8R chinês . As naves fazem parte da estratégia de reduzir drasticamente o custo das viagens espaciais com a reutilização de foguetes e espaçonaves.

Depois de várias tentativas malsucedidas, o primeiro pouso sem danos de um foguete Falcon 9 em uma nave autônoma do porto espacial teve sucesso em 8 de abril de 2016 . Foi o primeiro estágio da missão SpaceX CRS-8 , o oitavo vôo de abastecimento com a espaçonave Dragon para a Estação Espacial Internacional em nome da NASA . As plataformas estão em uso regular desde então.

Os primeiros quatro navios e seus nomes

O primeiro navio colocado em serviço no Atlântico em 2014 , uma conversão do navio de carga Marmac 300 de 87,8 metros de comprimento e 30,5 metros de largura, originalmente trazia apenas o nome de navio drone do espaçoporto autônomo . Em janeiro de 2015, o CEO da SpaceX , Elon Musk, anunciou em um tweet que o primeiro navio se chamaria Just Read the Instructions no futuro e usaria o nome anterior como o nome da classe do navio.

O pano de fundo para essa mudança de nome ficou claro quando ele anunciou no mesmo dia que além do primeiro navio estacionado na costa leste dos EUA, outro navio drone seria construído na costa oeste dos EUA, ou seja, para o Oceano Pacífico . Posteriormente, esse nome foi chamado de Claro que ainda te amo .

Ambos os nomes foram retirados da história de ficção científica The Game Azad , do autor escocês Iain Banks .

No decorrer de 2015, a SpaceX decidiu substituir o primeiro ASDS Just Read the Instructions com a nave estruturalmente melhorada Of Course I Still Love You, originalmente destinada à costa oeste . A primeira missão era para ser o sétimo vôo de abastecimento da SpaceX para a ISS em 28 de junho de 2015, mas isso não aconteceu porque o foguete se partiu durante a escalada. Uma conversão da barcaça Marmac 303, que foi chamada de Just Read the Instructions , deveria ser usada para a costa oeste .

O porto de origem do ASDS Of Course I Still Love You (reconstrução Marmac 304) na costa leste dos EUA é Jacksonville , o porto de origem do ASDS Just Read the Instructions (reconstrução Marmac 303) na costa oeste de Los Angeles , lá o Campus da AltaSea, San Pedro.

Em fevereiro de 2018, Musk anunciou que um terceiro navio drone chamado A Shortfall of Gravitas estava em construção. É para ser estacionado na Flórida para permitir uma taxa mais elevada de aterragem Falcon 9 primeiras fases e uma aterragem água síncrono dos dois reforços laterais do Falcon pesado . O nome da nave é uma referência a Experiencing A Significant Gravitas Shortfall , o nome de uma nave espacial no universo cultural de Iain Banks .

A primeira plataforma de pouso flutuante da Blue Origin está sendo criada com a conversão do antigo ferry RoRo Stena Freighter . No final de 2020, ela foi nomeada Jacklyn em homenagem à mãe do fundador da empresa, Jeff Bezos .

Conceito, tipo e modo de operação do navio

O objetivo de longo prazo da SpaceX é pousar os dois estágios de um foguete de volta no local de lançamento. Com a utilização de uma plataforma de pouso flutuando no oceano em fase de teste da tecnologia, evitou-se o perigo para as pessoas, que se temeria caso falhasse um retorno controlado sobre terras habitadas. O fundador e CEO da SpaceX, Elon Musk , estimou com antecedência a probabilidade de sucesso da primeira tentativa de pouso em 50% e no primeiro ano de teste em 80%.

Uma vez que uma fase de pouso do foguete com o jato do motor direcionado para baixo representaria um risco considerável para a tripulação da plataforma durante a desaceleração e era de se supor que a plataforma iria falhar ou mesmo cair, a plataforma foi executada sem tripulação.

Quando o Marmac 300 foi convertido, o primeiro navio-robô autônomo do espaçoporto recebeu um deck de pouso com cerca de 90 metros de comprimento e 50 metros de largura. Desde então, também tem capacidade para armazenar cerca de 15.000 metros cúbicos de água de lastro, o que estabiliza a posição da plataforma.

Para pousar, o Falcon 9 precisa de uma área de aproximadamente 22 metros de largura, de modo que um controle muito preciso do foguete e do navio é necessário ao tocar o solo na plataforma flutuante. É por isso que a nave drone do espaçoporto Autônomo está equipada com quatro pods de hélice movidos a diesel (Sistema de Posicionamento Dinâmico Portátil) feito pela empresa americana Thrustmaster. Com a ajuda do rastreamento GPS , ele pode manter sua posição de forma independente contra as correntes de vento e água. Mesmo em uma tempestade, a plataforma de pouso não deve se desviar mais do que 3 metros da posição pretendida. Além disso, o navio não possui sistema de propulsão próprio e é rebocado até o local de uso.

Após uma tempestade que causou grandes danos, a plataforma foi reconstruída em março e abril de 2015. Entre outras coisas, duas unidades de empuxo foram substituídas por outras mais fortes (agora com cerca de 1000 hp cada) e um quebra-mar foi instalado.

Ligações

Primeiros testes de pouso

Falha na tentativa de pousar em 14 de abril de 2015 em Just Read the Instructions

Para os testes, a SpaceX utilizou estágios de foguetes que já estavam sendo lançados para o lançamento de satélites comerciais ou para os voos de abastecimento que realizou em nome da NASA para a Estação Espacial Internacional (ISS) . Esses mísseis, pagos pelo cliente, também foram equipados com controles de pouso e pernas de pouso extensíveis. Posteriormente (por volta de 2014), foi planejado reabastecer e reiniciar os estágios de foguetes que pousaram no futuro.

Já com antecedência, por ex. B. em abril e julho de 2014, a SpaceX lançou duas missões comerciais por satélite, por ex. B. para Orbcomm , deixe o primeiro estágio pousar de maneira controlada em uma base de teste. Naquela época, no entanto, era simplesmente diretamente na superfície do oceano, onde as escadas então afundaram.

Primeira tentativa: SpaceX CRS-5

Para a primeira tentativa de pouso em uma nave, foi selecionado o quinto vôo de abastecimento da SpaceX com a nave de carga Dragon para a ISS (SpaceX CRS-5), que ocorreu em 10 de janeiro de 2015; Começou às 9:47 UTC. Durante a tentativa, o navio estava estacionado a cerca de 320 km a nordeste do local de lançamento da Estação da Força Aérea do Cabo Canaveral a 30,8 graus norte e 78,1 graus oeste.

Após a separação, o primeiro estágio do foguete poderia ser direcionado de volta à atmosfera como pretendido e também atingir a nave de desembarque. No entanto, ele se espatifou ao pousar. De acordo com Elon Musk, não havia fluido hidráulico suficiente a bordo em 10% , de modo que as quatro aletas da grade montadas no topo do foguete perderam suas funções de estabilização e controle. A plataforma de pouso foi apenas ligeiramente danificada.

2ª tentativa: lançamento do Deep Space Climate Observatory

Em 11 de fevereiro de 2015, a SpaceX lançou o projeto Deep Space Climate Observatory da NASA e NOAA com um foguete Falcon 9 em nome da USAF e queria fazer a segunda tentativa de aterrissar. No entanto, uma forte tempestade na área de pouso não permitiu o uso do navio drone. No entanto, era possível dirigir o foguete com um desvio de apenas 10 metros da posição originalmente planejada.

3ª tentativa: SpaceX CRS-6

No sexto vôo de abastecimento para a ISS, o Falcon 9 decolou no dia 14 de abril de 2015 às 20:10:41 UTC. Assim como no primeiro teste, o primeiro estágio foi alcançado pela nave autônoma de drones do espaçoporto com o novo nome Just Read the Instructions . O primeiro degrau surgiu em um ângulo e se estilhaçou após uma abordagem em que cambaleou fortemente em torno da vertical.

4ª tentativa: SpaceX CRS-7 (falhou)

Durante o sétimo vôo de abastecimento planejado para a ISS, o Falcon 9 implantado explodiu em 28 de junho de 2015, logo após a decolagem. A tentativa de retorno, na qual o segundo ASDS, Claro que ainda te amo , deveria ser usado pela primeira vez, foi omitida .

5ª tentativa: Jason-3

Em 17 de janeiro de 2016, o último Falcon 9 versão 1.1 decolou com o satélite de observação da Terra Jason 3 a bordo da Base da Força Aérea de Vandenberg . O satélite foi lançado em órbita com sucesso. Em princípio, os parâmetros de lançamento teriam permitido o retorno da primeira etapa ao local de lançamento, mas o órgão ambiental responsável não emitiu a licença para o pouso em terra em tempo hábil. Portanto, um navio pousando no Pacífico foi planejado. No pouso, uma das quatro pernas de pouso cedeu, provavelmente não estava travada na posição aberta. Como resultado, o estágio do foguete na plataforma de pouso tombou e foi totalmente destruído. As imagens mostraram que o bloco do motor havia permanecido no convés.

6ª tentativa: SES-9

Para o lançamento do SES-9 em 4 de março de 2016, a SpaceX previu uma probabilidade muito baixa de sucesso devido aos parâmetros de lançamento. Em contraste com as tentativas anteriores com um motor, três motores foram usados ​​para a frenagem. O pouso falhou e é claro que ainda te amo voltou danificado, incluindo voltou ao porto com um buraco no convés e alguns destroços do míssil no convés.

7ª tentativa: CRS-8

Em 8 de abril de 2016, um Falcon 9 foi lançado em uma missão de abastecimento para a ISS. 9 minutos e 10 segundos após o início bem-sucedido, o primeiro nível sentou-se ereto em Claro que ainda te amo . Pela primeira vez, um pouso bem-sucedido e seguro de um primeiro estágio em uma nave autônoma de drones do espaçoporto foi alcançado.

Após o pouso bem-sucedido, uma equipe de soldadores foi colocada na plataforma de pouso, que soldou os suportes dobráveis ​​à plataforma de aço para que o foguete de quase 50 metros de altura não tombasse em mar agitado.

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Outras missões selecionadas

  • 6 de maio de 2016: pouso noturno bem-sucedido do primeiro estágio no início do JCSAT-14 em Of Course I Still Love You . O pouso ocorreu com três motores devido aos parâmetros de lançamento.
  • 27 de maio de 2016: Outra aterrissagem bem-sucedida do primeiro estágio no início do Thaicom-8 em Of Course I Still Love You . O pouso ocorreu com três motores devido aos parâmetros de lançamento. Houve pequenas dificuldades no pouso. A zona de deformação do primeiro estágio do Falcon 9 foi usada tão longe em um lado que o foguete se inclinou no convés. Para tanto, foi publicado material de vídeo a partir de uma câmera a bordo do Falcon 9.
  • 15 de junho de 2016: Aterrissagem do primeiro estágio após o início de Eutelsat 117 West B / ABS 2A em Claro que ainda te amo . O pouso deveria ser feito com três motores novamente, mas o desempenho inferior de um deles resultou em um forte impacto e na destruição do palco. Os três motores atingiram a potência máxima muito cedo, até que o estágio quase parou. O combustível acabou, então o foguete tombou porque um motor externo foi inicialmente insuficiente e caiu sobre o navio drone de uma altura de cerca de 20 metros.
  • 14 de janeiro de 2017: Aterrissagem bem-sucedida do primeiro estágio ao lançar o Iridium Next 1 em Just Read the Instructions . Ao frear de 2.000 a 1.000 m / s antes de entrar na atmosfera, três motores foram acesos, mas apenas um motor foi acendido para o pouso para conseguir uma frenagem mais lenta.
O lançamento da missão SES-10 foi o primeiro lançamento com um foguete de primeiro estágio reciclado. Foto por Steve Jurvetson tirada em 30 de março de 2017 às 15h29, horário do leste dos EUA
  • 30 de março de 2017: Com o primeiro estágio reformado do Falcon 9 da missão SpaceX CRS-8 de 8 de abril de 2016, a missão SES-10 conseguiu transportar o segundo estágio e a carga útil, o satélite de comunicação homônimo SES-10, para o espaço, bem como outro pouso em uma das duas naves autônomas do porto espacial da SpaceX, a Claro que ainda te amo no Oceano Atlântico. O foguete foi lançado anteriormente do Complexo de Lançamento 39a do Kennedy Space Center .
  • 23 de junho de 2017: aterrissagem bem-sucedida do primeiro estágio no início do BulgariaSat-1 em Of Course I Still Love You . Este pouso ocorreu com três motores devido aos parâmetros de lançamento. Além disso, após reutilizar com sucesso uma primeira etapa no início do SES-10, foi a segunda reutilização de uma primeira etapa e, portanto, o segundo patamar da mesma. Já havia sido usado na missão em 14 de janeiro de 2017 e, portanto, é a primeira fase a pousar em ambos os navios drones.
  • 25 de junho de 2017: Aterrissagem bem-sucedida do primeiro estágio ao lançar o Iridium Next 2 em Just Read the Instructions . Ao frear de 2.000 a 1.000 m / s antes de entrar na atmosfera, três motores foram acesos, mas apenas um motor foi acendido para o pouso para conseguir uma frenagem mais lenta.
  • 24 de agosto de 2017: Aterrissagem bem-sucedida do primeiro estágio ao lançar o FORMOSAT-5 em Just Read the Instructions .
  • 9 de outubro de 2017: Aterrissagem bem-sucedida do primeiro estágio ao lançar o Iridium Next 3 em Just Read the Instructions .
  • 11 de outubro de 2017: Aterrissagem bem-sucedida da primeira etapa no início do SES-11 / EchoStar 105 em Claro que ainda te amo .
  • 30 de outubro de 2017: Aterrissagem bem-sucedida do primeiro estágio no início da Koreasat 5A em Of Course I Still Love You .
  • 6 de fevereiro de 2018: Quebra do núcleo central do primeiro Falcon Heavy ao lado de Claro que ainda te amo. Os destroços do núcleo central também danificaram partes da nave do espaçoporto.
  • 11 de abril de 2019: Primeira aterrissagem bem-sucedida do núcleo central do segundo Falcon Heavy em Of Course I Still Love You .
  • 24 de outubro de 2020: Pouso do primeiro estágio de um Falcon 9 em Basta ler as instruções . Este foi o 100º vôo bem-sucedido da SpaceX.

Listas de destino completas

A lista de desembarques no mar por estágios de foguete mostra todos os pousos no mar que foram realizados. A lista de lançamentos de mísseis Falcon contém detalhes de todos os pousos do Falcon.

Disputa de patente

Em agosto de 2014, a SpaceX atacou uma patente mantida por seu concorrente Blue Origin , de propriedade do fundador da Amazon Jeff Bezos , na qual a empresa descreve o conceito de pousar um estágio de foguete em um navio. A SpaceX se referiu em seu ataque legal aos projetos de plataformas de pouso marítimas para foguetes mais antigos do que a patente da Blue Origin de 2009. O que a Blue Origin descreve como um desenvolvimento complexo é, na melhor das hipóteses, antiquado. O desafio acabou sendo bem-sucedido.

Veja também

Links da web

Vídeos do primeiro pouso bem-sucedido

Links para engenharia de navios e estratégia SpaceX

na estratégia da SpaceX, que está sendo perseguida com a plataforma de pouso.

Links para as operações na fase de desenvolvimento da técnica de retorno

pela primeira vez em 10 de janeiro de 2015

para a terceira tentativa em 14 de abril de 2015

Evidência individual

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  2. ↑ http://boatdb.net/boat/marmac-300-1063184.htm
  3. ↑ https://twitter.com/elonmusk/status/558665265785733120
  4. ↑ Este uso linguístico tem sido consistentemente continuado desde então, por exemplo, no comunicado à imprensa da SpaceX para o início da missão CRS-6 em 14 de abril de 2015
  5. ↑ https://twitter.com/elonmusk/status/558703223909781505
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  21. ↑ http://www.manager-magazin.de/unternehmen/artikel/spacex-rakete-zerschellt-auf-landeplatz-musk-keine-zigarre-heute-a-1012341.html
  22. ↑ http://www.spacex.com/missions
  23. ↑ Visão geral da tentativa de pouso
  24. ↑ Close da tentativa de pouso da plataforma de pouso
  25. ↑ Jesse Smedley: SpaceX Augments and Upgrades Drone Ship Armada , nasaspaceflight.com, 18 de junho de 2015
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