Trečią kartą šiais metais „Falcon Heavy“ atliko rekordinį „EchoStar 24“ paleidimą. Taip pat žinomas kaip „Jupiter 3“, šis naudingasis krovinys bus sunkiausias palydovas, paleistas į geostacionarią perdavimo orbitą, sveriantis 9,2 tonos. Taigi „Falcon Heavy“ turėjo išnaudoti savo centrinį branduolį, kad įgytų papildomo našumo, kaip tai buvo padaryta kelių pastarųjų misijų metu.
„Falcon Heavy“ turėjo pakilti iš Kenedžio kosminio centro paleidimo komplekso 39A liepos 26 d. 23:04 EDT (liepos 27 d. 03:04 UTC). Tačiau buvo paskelbtas abortas, likus mažiau nei minutei. Kitas bandymas penktadienį įvyko be problemų.
Nors branduolys bus išeikvotas, du šoniniai stiprintuvai atliks nusileidimą grįžimo į paleidimo vietą „SpaceX“ 1 ir 2 nusileidimo zonose.
2023-ieji kol kas yra patys aktyviausi metai Falcon Heavy, kuri visada buvo žemo skrydžio ritmo raketa. Po demonstracinės misijos 2018 m. ir dviejų operatyvinių misijų 2019 m., tik po trejų metų, 2022 m., galingiausia „SpaceX“ raketa vėl pakilo į dangų.
Vos per pirmąjį šių metų pusmetį transporto priemonė skrido du kartus – vieną kartą JAV kosminėms pajėgoms USSF-67 misijoje, o kitą – ViaSat. Pastaroji misija pasižymėjo tuo, kad buvo pirmoji ir vienintelė visiškai išnaudojama „Falcon Heavy“, kuriai reikia didžiausio našumo, kad „ViaSat-3 Americas“ ir du antriniai kroviniai būtų pristatyti į beveik geostacionarią orbitą.
Kita vertus, Jupiteriui 3 nereikėjo didžiausio raketos našumo. Palydovas buvo išskleistas į geostacionarią perdavimo orbitą – daug mažiau reikalaujančių nei beveik geostacionarioji orbita. Geostacionarioji perdavimo orbita turi apogėjų arba aukščiausią jo tašką, esantį maždaug 35 000 kilometrų virš Žemės paviršiaus, ir perigėjų, arba žemiausią orbitos tašką, esantį maždaug 200 kilometrų aukštyje. Tačiau tikslūs skaičiai įvairiose misijose gali šiek tiek skirtis.
Nors jo įpurškimo orbita yra įprasta, Jupiteris 3 buvo reiklus savaime. Palydovas sveria 9 200 kilogramų, todėl tai yra ir sunkiausias geostacionarus palydovas, ir sunkiausias kada nors paleistas komercinis palydovas, kuris dabartinį rekordą pagerino beveik dviem tonomis.
Ši didžiulė masė atsiranda dėl aparatinės įrangos, reikalingos dideliam palydovo pralaidumui palaikyti. 500 gigabitų per sekundę pajėgumu Jupiter 3 padvigubins dabartinio dviejų palydovų Jupiterio laivyno pralaidumą.
Jupiterio palydovinis parkas, priklausantis ir valdomas Hughes, skirtas teikti kosmoso internetą klientams Žemėje. Ši paslauga, vadinama HughesNet, suteikia ryšį su lėktuvais, vandenyno laivais, kaimo bendruomenėmis ir skurdžiais pasaulio regionais. Visų pirma Jupiteris 3 veiks iš 95 laipsnių rytų plyšio geostacionarioje orbitoje, leisdamas aptarnauti Šiaurės ir Pietų Amerikos žemynus.
Dėl didelio pajėgumo Jupiter 3 leis kaimo klientams pasiekti iki 100 megabitų per sekundę atsisiuntimo greitį, kuris yra panašus į vidutinį atsisiuntimo greitį iš SpaceX palydovinio interneto paslaugos Starlink. Žinoma, šių dviejų paslaugų delsa labai skiriasi, o „HughesNet“ vidutinis delsos laikas yra maždaug 600 milisekundžių dėl didelės orbitos, palyginti su „Starlink“ 60 milisekundžių. Tai lemia greitą interneto veiklą, pvz., žaidimus, tačiau turės mažesnį poveikį įprastesnėms užduotims.
Norint palaikyti didžiulį palydovą, Jupiter 3 yra pakrautas beveik 3500 kilogramų raketinio kuro ir maitinamas dviem septynių skydų saulės energijos matricomis. Svaidomasis kuras bus naudojamas tiek palydovui pakelti į geostacionarią orbitą, tiek stotims palaikyti per maždaug 20 metų tarnavimo laiką.
Norint pasiruošti skrydžiui, Jupiteris 3 buvo įdėtas į Falcon Heavy gaubtą ir sunkvežimiu nugabentas į 39A paleidimo komplekso horizontaliosios integracijos įrenginį. Patekus į angarą, gaubtas buvo pasuktas horizontaliai, kad būtų integruotas į nešančiąją raketą „Falcon Heavy“. Šiuo metu „Falcon 9“ ir „Falcon Heavy“ palaiko tik horizontalų naudingosios apkrovos integravimą. Tačiau buvo pasiūlyti vertikalios integracijos metodai, kuriuos galiausiai reikės sukurti kai kurioms būsimoms NASA ir Jungtinių Valstijų vyriausybių naudingosioms apkrovoms.
„Falcon Heavy“ angare LC-39A Floridoje pic.twitter.com/EAOp1Nbvqb
– „SpaceX“ (@SpaceX) 2023 m. liepos 21 d
Nukrypdama nuo kiekvieno ankstesnio Falcon Heavy paleidimo, SpaceX nusprendė neatlikti statinio ugnies bandymo. Statinis gaisras – tai repeticija prieš paleidimą, kai transporto priemonė – paprastai be naudingosios apkrovos viršuje – išriečiama ant paleidimo aikštelės, prikraunama raketinio kuro ir skaičiuojama kaip paleidimas. Esant T0 varikliai trumpam užsidega prieš išsijungiant. Tada raketa vėl įkeliama į horizontaliosios integracijos įrenginį, kad būtų atliktas galutinis darbas.
Statinio gaisro praleidimas nebuvo neįprasta „Falcon 9“ misijose, ypač skraidančiose skrydžio patikrintu stiprintuvu. Tačiau tai yra unikalus Falcon Heavy žingsnis, nes kiekvienas ankstesnis paleidimas prieš skrydį turėjo statinį gaisrą.
Greičiausiai taip yra dėl to, kad du šoniniai stiprintuvai B1064 ir B1065 jau buvo skristi du kartus anksčiau. Ir nors centrinė šerdis B1074 yra visiškai nauja, Falcon raketų šeima buvo itin patikima – iš eilės buvo atlikta daugiau nei 200 sėkmingų paleidimų, greičiausiai dėl to, kad nebuvo statinio gaisro.
Su Jupiter 3 palydovu ir jo gaubtu integruotu viršuje, Falcon Heavy buvo iškeltas į paleidimo aikštelę 39A paleidimo komplekse. ir pakeltas į vertikalią prieš paleidimą.
Skaičiavimas prasidėjo maždaug T-10 valandų, kai transporto priemonė buvo įjungta. T-50 minučių visi trys pirmos pakopos stiprintuvai buvo pradėti pildyti rafinuotu žibalu, žinomu kaip RP-1. Maždaug po penkių minučių skystas deguonis (LOX) taip pat pradėjo tekėti.
Po to sekė antrasis etapas, kai RP-1 įkėlimas prasidėjo nuo T-35 minutės, o LOX – apie T-18,5 minutės.
Degalų pakrovimas tęsėsi likus vos kelioms minutėms iki pakilimo, siekiant užtikrinti, kad jis būtų kiek įmanoma atvėsęs ir tankesnis, kad transporto priemonė būtų kuo geriau veikianti.
T-7 minutę 27 pirmosios pakopos Merlin 1D varikliai buvo atšaldyti, nes per jų vandentiekį buvo nutekėtas nedidelis LOX kiekis. Taip siekiama išvengti šiluminio šoko uždegimo metu, kai LOX ir RP-1 rimtai pradeda tekėti per variklį.
Kai skaičiavimas pasiekė T-1 minutę, transporto priemonė pati perėmė atgalinės atskaitos kontrolę, o po to raketinio kuro bakuose buvo daromas slėgis skrydžiui.
Po T-3 sekundžių prasidėjo pirmasis uždegimo etapas, nes stiprintuvai užsidegė laipsniškai, kad transporto priemonė nesukeltų didelio streso. Varikliams ir transporto priemonių sistemoms veikiant nominaliai, Falcon Heavy pakilo nuo Pad 39A ties T0.
Mažiau nei minutei nuo žemės nulipimo transporto priemonė pasiekė max-Q, didžiausių aerodinaminių jėgų momentą.
„Falcon Heavy“ stiprintuvai B1064 ir B1065 1 ir 2 tūpimo zonose Kanaveralo kyšulio kosminėje pajėgų stotyje po USSF-67 misijos šių metų pradžioje. (Kreditas: SpaceX)
Šoniniai stiprintuvai buvo pirmieji komponentai, kurie atsiskyrė nuo transporto priemonės, išsijungė ir atsiskyrė praėjus dviem su puse minutės po pakilimo. B1064 ir B1065 apverčia ir vėl uždegė tris iš devynių savo Merlin 1D variklių, kad sugrįžtų į Kanaveralo kyšulį. Tie patys trys varikliai užsidegė dar du kartus – vieną kartą, kad įvažiavimas užsidegtų, kad sulėtintų stiprintuvus ir apsaugotų juos nuo pakartotinio įkaitimo, ir dar kartą, kad degtų nusileidimo metu. Du branduoliai nusileido 1 ir 2 nusileidimo zonose, pasiruošę nedideliems atnaujinimams prieš kitą skrydį.
Centrinė šerdis degė maždaug pusantros minutės ilgiau, dar labiau pagreitindama antrąjį etapą ir Jupiterio 3 naudingąją apkrovą. Centrinė šerdis, kaip ir per pastarąsias tris „Falcon Heavy“ misijas, buvo išnaudota siekiant suteikti papildomos naudingos apkrovos našumo.
Šerdies ir antrosios pakopos buvo atskirtos, o netrukus po to – antrosios pakopos uždegimas ir naudingosios apkrovos gaubto atskyrimas. Kaip ir dauguma naujausių „Falcon“ misijų, gaubtai išskleidžia parašiutą ir švelniai nusileidžia Atlanto vandenyne, kad būtų išgaunami ir naudojami pakartotinai.
Antrasis etapas įleido save ir Jupiterį 3 į beveik apskritą žemos Žemės stovėjimo orbitą, kur jie riedėjo kartu prieš antrąjį etapą. Kai jis pasiekė teisingą padėtį erdvėje, antrasis etapas antrą ir paskutinį kartą uždegė savo Merlin 1D vakuuminį variklį, pagreitindamas Jupiterį 3 iki tinkamos geostacionarios perdavimo orbitos.
Tada Jupiteris 3 buvo dislokuotas iš antrosios pakopos ir panaudojo savo varomąją jėgą, kad pasiektų galutinę geostacionarią orbitą.
2023-ieji „Falcon Heavy“ bus patys aktyviausi metai. Jupiteris 3 buvo trečiasis jos skrydis šiais metais, o iki 2024 m. sąraše liko dar dvi misijos. NASA Psyche misija bus kitas transporto priemonės paleidimas, kurio sudėtingas skrydžio profilis reiškia, kad ji turi skristi nuo šių metų spalio 5 d. iki 23 d. vėl bus atidėtas maždaug metams. Šiuo metu erdvėlaivis ruošiasi paleisti.
(Pagrindinis vaizdas: Falcon Heavy ant LC-39A. Kreditas: Sawyer Rosenstein už NSF)
