Astra entame une campagne de trois lancements avec des satellites de recherche sur les ouragans de la NASA – Spaceflight Now

Astra se prépare à lancer la première des trois missions consécutives dédiées à la NASA ce week-end à Cap Canaveral pour déployer six satellites de recherche sur les ouragans de la taille d’une boîte à chaussures, aidant ainsi à créer un nouveau paradigme de missions scientifiques plus risquées mais moins coûteuses.

La société de lancement commercial, orientée vers l’industrie florissante des petits satellites, a remporté l’année dernière un contrat de 7,95 millions de dollars pour mettre en orbite les six engins spatiaux TROPICS de la NASA à l’aide de trois fusées.

La première des trois missions TROPICS devrait décoller lors d’une ouverture de fenêtre de deux heures à 12 h HAE (16 h 00 GMT) dimanche. Les prévisionnistes prédisent un temps orageux sur le site de lancement, avec plus de 50 % de chances que les conditions empêchent le décollage. Les conditions devraient s’améliorer lundi, selon les prévisions météorologiques officielles du lancement.

Astra a livré la fusée sur la côte spatiale de la Floride le mois dernier depuis son usine californienne, puis a effectué un test de tir des cinq moteurs du propulseur au Space Launch Complex 46, une installation exploitée commercialement près de l’étendue la plus à l’est de la station de force spatiale de Cap Canaveral.

Les deux premiers satellites TROPICS sont montés à l’intérieur d’un déployeur au-dessus du lanceur Astra de 43 pieds de haut (13,1 mètres), que la société appelle Rocket 3.3, ou numéro de queue LV0010.

“Nous essayons de faire des observations améliorées des cyclones tropicaux”, a déclaré William Blackwell, chercheur principal de la mission TROPICS du MIT Lincoln Laboratory. « Et ce que nous essayons vraiment de caractériser, c’est l’environnement thermodynamique fondamental autour de la tempête. Ce sont donc des choses comme la température, la quantité d’humidité et l’intensité des précipitations, et la structure autour de la tempête.

“Ce sont des variables importantes car elles peuvent être liées à l’intensité de la tempête, et même au potentiel d’intensification future”, a déclaré Blackwell vendredi dans une interview avec Spaceflight Now. «Nous essayons donc de faire ces mesures avec une revisite relativement élevée. C’est vraiment la nouvelle fonctionnalité clé que la constellation TROPICS fournit, c’est une meilleure revisite des tempêtes.

“Nous aurons six satellites en orbite, et un satellite travaillera pour faire une belle image de la tempête, puis le prochain satellite orbitera étroitement derrière lui environ une heure de retard”, a déclaré Blackwell. “Nous aurons donc, environ toutes les heures, une nouvelle image de la tempête, et c’est environ cinq à huit fois mieux que ce que nous obtenons aujourd’hui. Avec ces nouvelles mesures d’images rapidement mises à jour, nous espérons que cela nous aidera à mieux comprendre la tempête et, en fin de compte, à mieux prévoir la trajectoire et l’intensité de l’ouragan.

TROPICS signifie Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats. La mission a un coût total d’environ 30 millions de dollars, selon la NASA.

Chaque satellite TROPICS possède un seul instrument. Un radiomètre à micro-ondes, de la taille d’une tasse de café et tournant 30 fois par minute, créera des images de cyclones tropicaux, collectera des mesures de température et collectera des profils verticaux d’humidité dans l’atmosphère.

“JE J’adore TROPICS, simplement parce que c’est une mission un peu folle », a déclaré Thomas Zurbuchen, chef de la direction des missions scientifiques de la NASA. “Pensez à six CubeSats faisant de la science, regardant les tempêtes tropicales avec un temps de répétition de 50 minutes.”

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“La NOAA et les Européens et bien d’autres utilisent des radiomètres à micro-ondes passifs depuis des décennies, et ce sont de gros instruments coûteux”, a déclaré Blackwell. « Ce que nous avons fait avec TROPICS, c’est miniaturiser l’électronique pour la rendre beaucoup plus petite.

“L’ensemble du satellite pour TROPICS, l’un d’eux pèse environ 10 livres et a à peu près la taille d’une miche de pain”, a déclaré Blackwell. “Ils sont donc relativement peu coûteux à construire et à tester, et nous pouvons les fabriquer assez rapidement, et ils sont relativement peu coûteux à lancer.”

Les satellites TROPICS ont été construits par Blue Canyon Technologies à Boulder, Colorado. Leur petite taille en fait un bon choix pour Astra, qui peut fournir environ 110 livres (50 kilogrammes) de charge utile sur une orbite de 310 milles de haut (500 kilomètres). La fusée d’Astra est le plus petit lanceur de classe orbitale actuellement en vol.

Astra lancera deux satellites TROPICS à la fois, effectuant des missions à plusieurs semaines d’intervalle. Si tout se passe bien, les lancements devraient être terminés d’ici la fin juillet.

Les satellites se lanceront en orbite à 550 kilomètres au-dessus de la Terre, faisant le tour de la planète à un angle de 29,75 degrés par rapport à l’équateur. L’orbite à faible inclinaison concentrera les observations de TROPICS sur les points chauds de développement des cyclones tropicaux.

Les deuxième et troisième lancements TROPICS – actuellement prévus pour fin juin et mi-juillet – viseront à déployer les quatre prochains satellites dans des plans orbitaux précis, donnant à la constellation l’espacement approprié pour permettre des survols réguliers des cyclones.

De nombreux CubeSats se rendent dans l’espace lors de lancements en covoiturage, permettant aux opérateurs de profiter de coûts réduits en regroupant leurs charges utiles sur une seule grande fusée. Mais les satellites TROPICS ont besoin de lancements dédiés pour atteindre leurs destinations orbitales précises.

“Nous voulons espacer les engins spatiaux autant que possible et les garder au-dessus de la ceinture des cyclones tropicaux”, a déclaré Blackwell. “Cette configuration globale nous permet de le faire, mais elle nécessite trois lanceurs dédiés distincts.”

Astra a battu les offres de SpaceX, Rocket Lab, Virgin Orbit et Momentus, en grande partie en raison de leur proposition à moindre coût, selon la NASA.

“La NASA a choisi Astra en raison de notre capacité unique à atteindre trois avions orbitaux différents en très peu de temps, à un faible coût”, a déclaré Martin Attiq, directeur commercial d’Astra. “Donc, pouvoir lancer trois fois différentes pour 8 millions de dollars est sans précédent.”

Fondée en 2016, Astra vise à terme à lancer des missions quotidiennes pour transporter de petits satellites en orbite pour une gamme de clients, y compris l’armée américaine, des sociétés commerciales et la NASA. La société a réussi à atteindre l’orbite dans deux des six essais.

Le vol le plus récent d’Astra en mars a marqué la première fois que la société a placé des satellites fonctionnels en orbite, après un décollage de l’île Kodiak, en Alaska. Le précédent lancement d’Astra en février, qui a quitté Cap Canaveral, n’a pas réussi à placer une charge utile de CubeSats parrainés par la NASA en orbite.

Les responsables de la NASA sont conscients du risque de faire voler des satellites sur un nouveau lanceur relativement non éprouvé. TROPICS fait partie du programme Earth Venture de la NASA, une série de missions à coût limité conçues pour la recherche en sciences de la Terre. La NASA assume plus de risques pour les missions de classe Venture.

“Seuls quatre des engins spatiaux doivent fonctionner, donc deux fusées doivent fonctionner”, a déclaré Zurbuchen. “C’est un niveau de risque différent de ce que nous faisons dans tant d’autres choses sur lesquelles nous nous concentrons, aplanissons le risque et le réduisons autant que possible. Et c’est délibéré. C’est délibéré parce que la vitesse est importante lorsque vous êtes dans le jeu de l’innovation, et nous voulons de nouvelles capacités, de nouveaux actifs et de nouveaux outils.

La NASA a sélectionné TROPICS pour le développement en 2016.

“Nous avons conçu la mission à partir de zéro pour intégrer une certaine robustesse à l’échec”, a déclaré Blackwell. « Le choix de six satellites a été fait pour nous donner de la marge. Nous n’en avions besoin que de quatre pour répondre à nos exigences de base, afin que nous puissions tolérer les pannes du satellite ou les échecs du lancement, ou quoi que ce soit, et nous pouvons toujours répondre à nos exigences.

Le premier lancement d’Astra avec deux satellites TROPICS commencera par l’allumage des cinq moteurs alimentés au kérosène de Rocket 3.3 au pad 46. Les moteurs Delphin propulseront le lanceur hors du pad avec 32 500 livres de poussée, propulsant la fusée vers l’est- au nord-est de Cap Canaveral.

La coupure du moteur du premier étage est prévue trois minutes après le décollage, suivie de la séparation du carénage de la charge utile de la fusée, qui recouvre l’étage supérieur et les charges utiles TROPICS pendant la montée dans l’atmosphère. Ensuite, l’étage d’appoint de la fusée sera largué pour tomber dans l’Atlantique, permettant à l’étage supérieur de s’enflammer pendant cinq minutes pour accélérer à la vitesse orbitale.

Le déploiement des satellites TROPICS est prévu à T + plus 8 minutes, 40 secondes, selon un calendrier de mission publié par Astra.

Les satellites déploieront des panneaux solaires pour commencer à produire de l’électricité, et les équipes au sol feront fonctionner le vaisseau spatial TROPICS à travers des tests et des vérifications.

Si les trois lancements TROPICS décollent comme prévu, les satellites devraient tous être collectés d’ici août, juste à temps pour le pic de la saison des ouragans dans l’Atlantique, selon Will McCarty, scientifique du programme de la NASA pour la mission. La mission est conçue pour au moins un an d’observations scientifiques.

“Nous sommes, bien sûr, très motivés pour obtenir les données dès que possible parce que nous allons être en proie à la saison des ouragans dans l’Atlantique, donc il y aura beaucoup de demande pour ces données”, a déclaré Blackwell. .

Un satellite éclaireur pour la mission TROPICS a été lancé en juin dernier dans le cadre d’une mission de covoiturage SpaceX et a bien fonctionné en orbite, collectant des mesures de test de température et d’humidité sur plusieurs cyclones tropicaux, y compris l’ouragan Ida avant qu’il ne touche terre en Louisiane.

L’expérience avec les satellites éclaireurs TROPICS renforce la confiance que les six satellites opérationnels fonctionneront, a déclaré McCarty.

“Notre exigence de la NASA est de collecter des données scientifiques pendant un an, et nous espérons aller plus longtemps que cela”, a déclaré Blackwell. “Il y a des cas où ces CubeSats durent trois ans, voire plus, nous espérons donc que ce sera beaucoup plus long que l’exigence d’un an.”

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