United Launch Alliance (ULA) tiene previsto el lanzamiento el próximo viernes de la primera de 38 misiones para la expansión de la constelación de banda ancha Amazon Leo. El despegue desde el Complejo de Lanzamiento Espacial-41 en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral, Florida, tendrá lugar para colocar los próximos 40 satélites en el espacio para Amazon. Será el mayor número de satélites transportados en un solo lanzamiento de Amazon hasta la fecha.
Tras registrar una anomalía en la tobera de un propulsor de cohete sólido (SRB) durante un lanzamiento en febrero, el equipo integrado de ULA, el proveedor de SRB Northrop Grumman, la Fuerza Espacial de EEUU y otras agencias gubernamentales llevaron a cabo una investigación exhaustiva. Este trabajo incluyó análisis, pruebas de materiales a nivel de laboratorio, pruebas de componentes y una prueba de encendido a gran escala de un motor GEM 63XL en Utah.
Se han logrado grandes avances en la comprensión de lo ocurrido y las vulnerabilidades del diseño anterior de la tobera. El equipo identificó tres causas plausibles y se han tomado medidas concretas para mitigarlas. Estos cambios en la tobera (su diseño y su construcción) se han probado exhaustivamente y se han incorporado a los SRB que se utilizarán en la próxima misión.
Mientras se lleva a cabo el vuelo, la investigación continúa con análisis y pruebas adicionales que permiten comprender mejor el comportamiento de la tobera, la eficacia de las medidas correctivas implementadas y la posible identificación de mejoras de diseño adicionales que podrían incorporarse en el futuro para aumentar aún más su robustez. Seguir caminos paralelos, continuando la investigación y obteniendo datos de vuelo de este nuevo diseño mejorado, es la mejor opción para ULA y nuestros clientes.
«Como con cualquier cohete nuevo, existen riesgos asociados a cada lanzamiento, especialmente ahora que nos encontramos en las primeras etapas de la introducción de Vulcan en el mercado y trabajando a un ritmo operativo regular. Cada vuelo genera datos y nos enseña algo. Y vamos a utilizar este vuelo para obtener datos más útiles en un entorno de vuelo sobre la eficacia de las medidas correctivas que hemos implementado», declaró Mark Peller, presidente y director ejecutivo de ULA. «Durante nuestras primeras cuatro misiones Vulcan, la robustez de Vulcan nos resultó muy útil. Voló a través de entornos difíciles asociados con las anomalías de los cohetes propulsores sólidos y completó con éxito todas esas misiones, proporcionando a la nave espacial un viaje suave e inyecciones orbitales precisas y certeras.»
Nuevas capacidades
La misión Vulcan Leo 1 inaugura una línea de procesamiento dedicada al lanzamiento de los satélites de banda ancha avanzada de Amazon, utilizando una configuración optimizada del cohete Vulcan e infraestructura especialmente diseñada.
El cohete se ensambló en la Instalación de Integración Vertical de Amazon (VIF-A) a bordo de la Plataforma de Lanzamiento Vulcan de Amazon (VLP-A), creando una segunda línea de procesamiento para las operaciones de ULA en Cabo Cañaveral. Estas instalaciones duales permitirán una mayor frecuencia de lanzamientos para dar soporte a todos los clientes de Vulcan.
Este cohete Vulcan, denominado V-012, volará en la variante VC6L con una dotación completa de seis cohetes propulsores sólidos (SRB) y una cofia de carga útil de mayor longitud. También incorpora la primera etapa superior Centaur V optimizada para órbita terrestre baja (LEO), que proporciona el rendimiento necesario para transportar el gran lote de satélites. El Vulcan Leo 1 entregará más de 22.700 kilogramos de carga útil a órbita, estableciendo un nuevo récord para ULA.
Como parte fundamental del compromiso de ULA con Amazon, esta nueva versión del Centaur V se creó para aprovechar la potente arquitectura de alta energía del Vulcan y satisfacer las necesidades de Amazon de desplegar grandes cantidades de naves espaciales en una sola misión.
La etapa superior requiere una menor cantidad de combustible para alcanzar su destino y, por lo tanto, puede construirse más pequeña y, por sí misma, representa un menor peso total que el Centaur V estándar de alta energía. El ahorro de peso se traduce en satélites adicionales que cada misión Vulcan puede lanzar a los distintos planos orbitales de la constelación Amazon Leo.
Con 35 pies de altura, el Centaur V optimizado para LEO es aproximadamente seis pies (1,8 m) más corto y transporta un tercio menos de propelente que la variante de alta energía que voló con éxito las misiones iniciales del Vulcan hasta el momento.
Vulcan Leo 1
El cohete Vulcan Leo 1, completamente ensamblado, mide 65,5 metros de altura y pesará 903.500 kilogramos una vez cargado con propelentes criogénicos para el lanzamiento. En el despegue, los dos motores principales BE-4 y los seis cohetes propulsores de combustible sólido montados lateralmente generan 17,2 meganewtons de empuje para impulsar el vehículo al espacio.
Vulcan alcanza la velocidad supersónica a los 37 segundos y pasa la región de máxima presión dinámica a los 55 segundos mientras su trayectoria de vuelo se dirige hacia el noreste para alcanzar una órbita de 51,9 grados.
Cada cohete propulsor GEM 63XL consume más de 45.400 kilogramos de propelente, lo que proporciona tres cuartas partes del empuje total de despegue. El agotamiento de los combustibles se produce un minuto y medio después del despegue, seguido de la expulsión de las carcasas usadas. Vulcan activa entonces su sistema de guiado a bordo para dirigirse hacia su objetivo preciso en el espacio y entregar los satélites de Amazon. La primera etapa funciona durante otros tres minutos a máxima potencia. Una vez alcanzadas las 4G, los motores reducen su potencia para mantener una aceleración constante durante el resto de la fase de propulsión.
Cinco minutos después del despegue, la primera etapa de Vulcan agota su reserva de 450.000 kilogramos de GNL y oxígeno líquido y realiza el apagado de los motores del propulsor. La separación de etapas se produce al este de Charleston, Carolina del Sur.
Los dos motores RL10C-1-1A del Centaur V se encienden para continuar el viaje hacia la órbita. Poco después del primer encendido del motor principal, la cofia de carga útil de 21,3 metros (70 pies) de largo que protegía a los satélites Amazon Leo durante el ascenso a través de la atmósfera ya no es necesaria y se desecha.
El encendido inicial del Centaur dura casi 12 minutos para alcanzar una órbita de estacionamiento preliminar alrededor de la Tierra. Los motores se apagan mediante una orden calculada por el sistema de guiado sobre el Atlántico Norte.
La etapa superior inicia entonces un periodo de vuelo inercial de 50 minutos en esta órbita elíptica para alcanzar el punto más alto para un breve segundo encendido de los motores al sur de Nueva Zelanda. El arranque del motor principal 2, a los 66 minutos, ocurre cerca del apogeo y sirve para circularizar la órbita a aproximadamente 285 millas para completar la fase de vuelo propulsada.
El despliegue de los satélites Leo se inicia a los 70 minutos de vuelo y dura 25 minutos mientras el cohete cruza el Océano Pacífico. En total, habrá 16 eventos de separación para liberar los 40 satélites del sistema de dispensación proporcionado por el cliente que se encuentra sobre el Centaur V. Cada uno de los primeros cuatro eventos liberará un satélite y los últimos 12 eventos separarán tres satélites a la vez.
Amazon Leo está construido alrededor de una constelación inicial de más de 3.000 satélites avanzados de órbita terrestre baja. Su misión es proporcionar internet rápido y confiable a clientes y comunidades de todo el mundo, incluidos aquellos que no tienen acceso o tienen un acceso limitado a las tecnologías de conectividad tradicionales. El sistema cuenta con la capacidad, el rendimiento y la flexibilidad necesarios para atender a una amplia gama de clientes, desde hogares particulares hasta escuelas, hospitales, empresas, agencias gubernamentales y otras organizaciones que operan en lugares sin conectividad fiable.
