Автор Тревор Сесник 11 сентября 2022 г.
Первоисточник:
С целью успешного выхода на орбиту Firefly собирается запустить миссию FLTA002 — свой второй демонстрационный полет ракеты-носителя Alpha — в рамках миссии, получившей название «To The Black». Старт с космодрома Space Launch Complex 2 West (SLC-2W) на базе Space Force Ванденберг в Калифорнии запланирован на воскресенье, 11 сентября, в 15:00 по тихоокеанскому времени (22:00 UTC). В случае задержки окно запуска продлевается до 19:00 по тихоокеанскому времени (05:00 по Гринвичу 12 сентября).
FLTA002 попытается вывести несколько небольших спутников на круговую низкую околоземную орбиту (НОО) высотой 300 км с наклонением 137 градусов.
Первая попытка запуска Firefly на орбиту была прервана во время запуска первой ступени 3 сентября 2021 года после отказа двигателя на 14-й секунде запуска. Несмотря на выключение двигателя, ракета смогла сохранить управление в течение почти двух с половиной минут, прежде чем перевернулась, что побудило наземных операторов активировать систему прекращения полета.
Firefly смогла восстановить двигатель после аварии, что позволило им выяснить, что двигатель выключился раньше времени из-за выхода из строя контактов в линии электропередач к главным клапанам двигателя, что привело к их закрытию и остановке двигателя. Этот режим отказа был подкреплен данными, полученными от носителя, которые сообщали о падении тока на шине питания и закрытии клапана.
Основатель Firefly Том Маркусик отметил, что двигатели в первом полете были «грубее», чем новые двигатели, и поэтому во время полета создавали больше вибраций. Тем не менее, чтобы быть в безопасности, команды переместили электрический провод в место, где вибрации менее интенсивны, гарантируя, что режим отказа не повторится.
Alpha — двухступенчатая малогабаритная ракета-носитель, построенная и разработанная компанией Firefly Aerospace. Способная выводить 1170 кг полезной нагрузки на НОО, высота ракеты-носителя составляет 29,48 метра. Alpha имеет значительно большую массу полезной нагрузки на орбите, чем другие небольшие ракеты-носители, такие как Electron от Rocket Lab или Rocket 3 от Astra, которые продемонстрировали выведение до 300 кг и 25 кг на НОО соответственно.
Первая ступень Alpha оснащена четырьмя двигателями Reaver 1, работающими на керосине RP-1 и жидком кислороде (LOX). Примечательно, что Reaver использует цикл отводного двигателя, а это означает, что вместо отдельного газогенератора для вращения турбин используется газ из основной камеры сгорания. Однако, поскольку газ, используемый для вращения турбины, все еще сбрасывается за борт, он по-прежнему считается двигателем с открытым циклом.
Каждый двигатель Reaver развивает максимальную тягу 200 кН и достигает удельного импульса 296 секунд в космическом вакууме. Для ракетных двигателей удельный импульс двигателя прямо пропорционален скорости выхлопного газа; для Reaver средняя скорость истечения составляет ~ 2900 м/с.
Первая и вторая ступени «Альфы» изготовлены из композитов на основе углеродного волокна, образующих сверхлегкие безгильзовые топливные баки. Подобно Falcon 9, обе ступени имеют свои баки RP-1 внизу, а бак LOX вверху с трубопроводом для подачи LOX к двигателям.
Вторая ступень оснащена одним двигателем Lightning 1, который также представляет собой отводной двигатель, способный развивать тягу 70 Н.
На верхней части второй ступени находится обтекатель полезной нагрузки из углеродного композита. Для миссии «To The Black» внутри есть несколько небольших полезных нагрузок. Во-первых, «Учителя в космосе» запустят спутник Serenity 3U CubeSat, который будет собирать данные о полетах во время своей миссии и предоставлять их образовательному сообществу.
На FLTA002 также летает космический аппарат НАСА TES-15 3U CubeSat, у которого есть развертываемый экзотормоз, который будет использоваться для проверки систем центра масс для будущих повторных входов в атмосферу. Эта полезная нагрузка является частью программы NASA Technology Educational Satellites, которая дает студентам возможность работать на спутниках.
Последней полезной нагрузкой станут спутники PicoBus от Libre Space Foundation, всего будет развернуто шесть пикоспутников. Все эти спутники являются демонстраторами технологий для связи, дистанционного зондирования и многого другого.
За восемь часов до запуска команды начнут проводить финальные проверки стартовой площадки. В это время ракета «Альфа» будет включена и проведет проверку датчиков, которая должна быть завершена к Т-6 час. В этот момент ракета-носитель начнет загружаться гелием, который используется для создания давления и заполнения резервуаров по мере их опорожнения во время подъема.
В Т-5 часов 15 минут начнется загрузка RP-1. Через 45 минут загрузка закончится, уступив место началу загрузки LOX в Т-3 часа 40 минут. Загрузка топлива продлится до 20 минут до запуска, когда ракета войдет в терминальный счет. В этот момент ракета будет полностью заправлена (как RP-1, так и LOX) и будет постоянно дозаправляться обоими видами топлива.
Четыре двигателя Reaver 1 на первой ступени загорятся за время T-1,8 секунды с использованием TEA-TEB — пирофорного соединения, что означает, что оно воспламеняется при контакте с кислородом. Это сгорание будет ярко-зеленым и сигнализирует о запуске двигателей. Предполагая, что все четыре двигателя и носитель являются номинальными, пусковые зажимы освободят основания первой ступени, позволяя ему взлететь.
В момент Т+1:13 ракета-носитель пройдет через точку максимального аэродинамического давления. В момент времени T+2:37 четыре двигателя первой ступени выключаются в событии, называемом отключением главного двигателя (MECO), до того, как ступени разделятся, и вторая ступень запустит свой двигатель.
Менее чем через минуту, в Т+3:25, обтекатель будет раскрыт. Затем вторая ступень будет работать еще четыре минуты, а затем отключится в Т+7:40. Однако на этом миссия еще не закончена, так как ступень будет двигаться по инерции до T+53:57, когда двигатель включится во второй раз, на этот раз на две секунды. Это поднимет первоначальную эллиптическую орбиту до круговой орбиты высотой 300 км.
Затем Alpha развернет все три полезных нагрузки, завершив свою миссию в T+1:01:57.
В случае успеха миссии Firefly надеется запустить FLTA003 в конце 2022 года, что, вероятно, станет миссией ELaNa 43 для НАСА.