Seguindo
a sequência de artigos sobre a privatização dos lançamentos espaciais, hoje
falaremos sobre uma empresa que não é muito conhecida do público em geral, mas
que já faz bastante sucesso com seus lançamentos pelo mundo afora para vários
clientes, inclusive o Brasil, essa empresa é a Orbital Sciences Corporation (OSC,
embora seja comumente referida somente como Orbital) é uma empresa
estadunidense especializada na fabricação e lançamento de satélites que pode
ser considerada a primeira industria de lançamentos privados bem sucedida da
história.
Sediada
em Dulles, Virginia, Estados Unidos a orbital foi fundada em 1982
por David Thompson, Ferguson Bruce Scott
e Webster. Em 1990, a empresa realizou com sucesso oito missões espaciais, com
destaque para o lançamento inicial do foguete Pegasus. Em 2006 realizou sua
missão orbital 500 desde a fundação da empresa. Desde essa época tem trabalhado
para inserção de novos meios para lançamentos espaciais com o intuito de
reduzir seus custos com ênfase para seu principal produto, o foguete Pegasus.
Orbital Sciences desde sua criação construiu 569 veículos lançadores com 82
mais para serem entregues até 2015. 174 satélites foram construídos pela
empresa desde 1982, com mais 24 a serem entregues até 2015. Orbital tem uma
participação de 40% do mercado de interceptores, a quota de 55% do mercado de
pequenos satélites de comunicações, e uma quota de 60% do mercado de pequenos veículos de lançamento.
A orbital se divide em quatro
departamentos principais:
Grupo de Sistemas Espaciais (SSG)
Orbital é um provedor de satélites
de classes pequeno e médio. Desde a fundação da empresa em 1982, a Orbital já entregou
mais de 110 naves para clientes comerciais, militares e civis em todo o mundo.
Até a data, estas naves têm acumulado um total de quase 630 anos de operações
em órbita.
Divisão de Serviços Técnicos (TSD)
Orbital fornece engenharia, produção
e gestão de pessoal técnico principalmente para programas relacionados com o
espaço da ciência e da defesa. Normalmente, ela fornece pessoal especializado -
engenheiros, cientistas, técnicos e outros profissionais - com conhecimentos
específicos nas áreas que o cliente está buscando. Os funcionários da Orbital
muitas vezes trabalham com a equipe técnica dos clientes em suas instalações.
Grupo de Programas Avançado (APG)
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| Cygnus |
Em apoio dos vôos espaciais
tripulados, a Orbital está a desenvolver um foguete de médio porte novo, o
Antares, e uma nave espacial, nave Cygnus, que irá fornecer suprimentos para os
ocupantes da Estação Espacial Internacional. Esses programas estão sendo
desenvolvidos para a NASA, serviços para os quais a Orbital foi selecionada
como uma parceira em 2008. A empresa vai fornecer serviços de reabastecimento
para a ISS (com a primeira missão programada para Outubro ou Novembro desse
ano).
O foguete Pegasus
O foguete Pegasus é um veículo
propulsor espacial com asas, desenvolvido pela Orbital Sciences Corporation
(Orbital). É composto de três estágios principais, preenchidos com propelente
sólido para proporcionar maior empuxo. O Pegasus é capaz de descarregar
pequenas cargas de combustível em órbitas de baixa altitude; o custo de seu
lançamento custa aproximadamente 30 milhões de dólares, dependendo dos serviços
adicionais o que é considerado um valor baixo para operações do gênero.
O primeiro vôo bem-sucedido do
Pegasus foi no dia 5 de Abril de 1990, e em 1994 foi apresentada a versão XL, com estágios
mais compridos que permitiram um aumento do transporte da carga. No Pegasus XL,
o primeiro e segundo estágios foram alongados para o Orion 50SXL e o Orion
50XL, respectivamente. Os demais estágios permaneceram sem alterações; e as
operações de Voo são similares. A asa foi levemente reforçada para lidar com
maior peso. O Pegasus padrão foi descontinuado; o Pegasus XL ainda é produzido.
Até hoje, o Pegasus já havia voado em 40 missões (em ambas as
combinações), dessas, 35 foram consideradas como lançamentos bem sucedidos.
Funcionamento
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| Pegasus sendo lançado |
O diferencial do Pegasus é sua forma
de lançamento que ocorre por meio de um avião transportador em que o foguete é
acoplado em baixo das asas na barriga do avião que o eleva até uma altitude de
aproximadamente 12 km e de lá é o solta. Após uma queda livre de 5 segundos
para evitar que se choque com o transportador o propulsor do foguete é acionado
a primeira etapa inflama e o veículo se inclina para cima a 45 graus. As aletas
de cauda proporcionam uma direção para uma primeira fase de vôo.
Cerca de 1 minuto e 17 segundos
depois, o Orion do motor 50S queima. O veículo está em mais de 200 mil pés de
altitude e em velocidade hipersônica. A primeira fase vai embora, levando a asa
e superfícies de cauda, e a
segunda etapa é acionada. O motor Orion 50 queima por aproximadamente 1 minuto
e 18 segundos. No meio da segunda etapa de vôo, o lançador atingiu uma altitude
de quase vácuo. A carenagem racha e cai, revelando o estágio de carga e o
terceiro. Após a queima do motor da segunda etapa, as costas a pilha até chegar
a um ponto adequado em sua trajetória, dependendo da missão. Em seguida, o
Orion 50 é descartado, e a terceira etapa entra em ignição. Após
aproximadamente 64 segundos, o terceiro estágio queima. Liberando a carga no
local desejado.
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| estágios do Pegasus |
Vídeo de um lançamento do Pegasus.
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| esquema de como é o laçamento do pegasus |
O avião de transporte
Pode parecer à primeira vista que a
aeronave serve como um reforço para aumentar a carga útil. Na verdade, o
lançamento de ar é largamente utilizado para reduzir o custo. 40.000 pés é
apenas cerca de 10% da altura mínima necessária para uma órbita temporariamente-estável,
e 4% da altura para uma órbita terrestre baixa. O avião é projetado para
aproximadamente Mach 0,8, isto é cerca de 3% da velocidade orbital.
A maior causa de atrasos de
lançamento tradicionais é tempo. O transporte a 40.000 pés leva o Pegasus acima
da troposfera, na estratosfera. Tempo convencional é limitada à troposfera e
ventos laterais são muito mais suaves a 40.000 pés. Assim, o Pegasus é
praticamente imune ao clima, uma vez que estiver na altitude. (O mau tempo
ainda é um fator durante a decolagem, subida, e no trânsito para o ponto de decolagem).
Lançamento no ar reduz os custos do
programa. Isto permite que a decolagem a partir de uma grande variedade de locais,
em geral, limitada pelos requisitos de suporte e preparação da carga útil em
terra.
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| Kwajalein |
Bases de lançamento
Em um lançamento do Pegasus, o avião
decola de uma pista com apoio e instalações de inscrição. Esses locais têm
incluído Kennedy Space Center / cabo canaveral, Florida; Vandenberg Air Force
Base e Centro de Pesquisa Dryden, na Califórnia; base de Wallops, na Virgínia;
Kwajalein, um arquipélago no Oceano Pacífico, e as Ilhas Canárias, no
Atlântico. A Orbital oferece lançamentos a partir de Alcântara, no Brasil, mas
não há clientes conhecidos ter realizado qualquer. As capacidades de Alcântara
são mínimas em relação às outras bases, sem ser mais conveniente.
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| B-52 lançando o pegasus |
Os aviões
No inicio do programa a Obital não tinha um avião próprio de
grande porte com capacidade para os lançamentos, então conseguiu, por meio de
parcerias com a NASA, utilizar o B-52 Stratofortress,
um bombardeiro construído na guerra fria, e o utilizou em quatro missões até 1994
quando a empresa adquiriu um lockheed L-1011 da empresa Air Canadá e o
modificou para poder realizar os lançamentos (o avião é utilizado até os dias
atuais), que possibilitou o uso da versão XL do foguete Pegasus, e que não
poderia utilizar a versão anterior do foguete por conta de uma
incompatibilidade de seus suportes, o stargazer como é conhecido tem seu nome
por causa da série de televisão Star Trek: The Next Generation.
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| transformação do stargazer |
Principais missões do Pegasus:
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| foguete homenageia Santos Dumont |
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| SCD-1 |
Durante sua fase final de testes com cargas reais e ainda
durante o período em que empresas privadas de lançamento não eram bem vistas
pelas agencias espaciais o Brasil foi pioneiro no programa Pegasus contratando
a Orbital (por um pequeno custo na época perante aos riscos do novo meio de
lançamento ainda pouco testado) para o lançamento do primeiro satélite de
tecnologia 100% brasileira e pela primeira vez projetado, construído e testado
no Brasil, o SCD 1 foi lançado com
grande sucesso em 09 de fevereiro de 1993 e continua em operação superando de
longe sua vida útil projetada inicialmente para 1 ano.
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| Preparativos finais para o lançamento |
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| SCD-2 |
SCD 2 - Esse
satélite foi lançado ao espaço no dia 22 de outubro de 1998 novamente
utilizando um outro foguete Pegasus e continua até hoje prestando sua missão de
coleta de dados ambientais ampliando o serviço prestado pelo SCD 1. Outro
recorde de durabilidade dentro do Programa Espacial Brasileiro, já que esse
satélite tinha uma vida útil calculada de até dois anos.
NuSTAR
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| NuSTAR sendo posto no pegaus |
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| NuSTAR |
As preparações finais de pré-lançamento estão em andamento
no Telescópio Arranjo Nuclear Espectroscópico, ou NuSTAR. A missão, que irá
usar visão de raios X para procurar buracos negros ocultos, está programada
para ser lançada em 13 de Junho, do Atol Kwajalein, nas Ilhas Marshall. O
observatório será lançado do bojo do avião Orbital Sciences Corporation's
L-1011 "Stargazer" a bordo do foguete Pegasus.
O observatório já se encontra dentro do foguete e acoplado
ao stargazer apenas esperando os preparativos finais para o lançamento que
ocorrerá nesta quarta-feira às 11h30min (no horário de Brasília).
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