2月 3, 2023

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SpaceXのFalcon Heavyが3年ぶりの飛行でUSSF-44の指揮を執る

SpaceXのFalcon Heavyが3年ぶりの飛行でUSSF-44の指揮を執る

世界で最も強力な運用ロケットである SpaceX の Falcon Heavy は、USSF-44 ミッションのために 11 月 1 日に 3 年以上ぶりにフロリダ上空に飛び立ち、米国宇宙軍は秘密のペイロードとフライトシェアリングを契約しました。少なくとも 1 つの衛星。

リフトオフは、ケネディ宇宙センターの発射施設 39A (LC-39A) から EDT 午前 9 時 41 分 (UTC 13 時 41 分) に時間通りに行われました。 数時間後、米国宇宙軍はミッションが成功したことを確認しました。

このミッションで、Falcon Heavy ロケットは 4 回目の飛行で新たなマイルストーンに到達しました。 これは、Falcon Heavy と SpaceX の静止軌道 (GEO) への最初の直接ミッションでした。 GEO へのこの直接的な経路を達成するために、ファルコン ヘビーの上段は、GTO と GEO の入力燃焼の間に数時間の沿岸フェーズを経験しました。

従来、Falcon 9 フライトを含むほとんどのミッションは、静止軌道に向けられたペイロードを静止トランスファー軌道 (GTO) に送信します。 これにより、宇宙船は最終軌道に進み、最終的にはロケットの代わりに地球上空 35,200 km (22,000 マイル) 以上の静止軌道に入ることができます。

搭載されていたのは、少なくとも 2 つの異なる宇宙船でした。TETRA-1 と別の未知の衛星です。 追加の秘密のペイロードが搭載される可能性がありましたが、離陸前に正確な詳細は明らかにされませんでした。

TETRA-1 は、ボーイングの子会社であるミレニアム スペース システムズによって設計および製造されました。 2020 年に完成した TETRA-1 は、GEO 内外でのさまざまな試作ミッション用に構築された小型衛星です。 TETRA-1 は、宇宙およびミサイル システム センターの米国宇宙軍のその他の取引権限 (OTA) 憲章に基づく最初のプロトタイプ賞でした。 この宇宙船は、ALTAIRクラスの小型衛星生産ラインに基づいています。 これは、GEO 認定を受けた初の運用用 ALTAIR 衛星です。

このミッションは当初、米国空軍向けに AFSPC-44 として購入され、2019 年に約 1 億 5000 万ドルの費用がかかり、2020 年の第 4 四半期までに離陸する予定でした。ペイロード「スタンバイ」正確な準備状況の問題は公開されていません。

TETRA-1 衛星は、Falcon Heavy での飛行に先立って建設中です。 (クレジット: ミレニアム スペース システム)

SpaceX の Falcon Heavy ロケットは、第 1 段階で 3 つのブースター (中央ブースターと両面ブースター) で構成されています。 それぞれに 9 つの Merlin-1D エンジンがあり、従来の Falcon 9 エンジンと同じ量です。サイド ブースターは Falcon 9 のように使用するために変換できますが、センター コアは、サイド ブースターとの接触に伴う離陸力に耐えるように最適化されています。となり、変換できません。

このミッションでは、3 つの新しいブースターが使用されました。 サイドブースター、B1064 および B1065、 ケープカナベラル宇宙軍基地のランディングゾーン1と2(LZ-1とLZ-2)に着陸した。 遡ること2021年、当局は当初、これらの増援が2隻の浮きはしけに着陸すると発表した. しかし、最近、RTLS (Return to Launch Site) プロファイルに変更され、LZ-1 と LZ-2 にほぼ同時に着陸する結果になりました。

発射プロファイルが困難だった結果、新しいセンター B1066 のコアは、ミッションの完了後に消費されました。

T-50 分に、第 1 段階で精製された灯油である RP-1 の充填が開始されました。 約 5 分後、液体酸素 (LOX) 充填の第 1 段階が始まりました。 コアと横補強材を含む第 1 段階には、約 287,000 kg の LOX と 123,000 kg の RP-1 が完全に含まれていました。

離陸35分前のT-35で、第2段はRP-1の受信を開始し、約17分後にLOXをロードしました。

T-7 の離陸までの数分で、27 基のマーリン 1D エンジンが点火前に冷却されました。 T-1 分の少し前に、ファルコン ヘビーのオンボード コンピューターがカウントの制御を引き継ぎました。これは、車両が「スタート ラインにある」ためであり、その後すぐにタンクが飛行圧力に達しました。

離陸直前に、側面の 27 個のエンジンとコア ブースターが TEA/TEB アシストの交互点火を開始しました。 すべてのエンジンが最大推力に達すると、車両が検証されます。 すべての公称規制では、510 万ポンドの推力が車を LC-39A から押しのけました。

打ち上げから 1 分も経たないうちに、Falcon Heavy は Max-Q に達し、機体は飛行中に最大の力に耐えました。

27基のエンジンはすべて、離陸後約2分半まで燃焼を続け、その後、両方の横ブースターが切断され、数秒後に分離した。 その後、これらのブースターは、B1064 と B1065 を LZ-1 と LZ-2 に戻るコースに設定するブースト バーンと呼ばれる 2 回目の燃焼を実行する前に、自分自身を反転させる操作を実行しました。

飛行開始から約 3 分半後、中央ブースターは 9 つのエンジンを停止し、第 2 段から切り離されました。 次に、Merlin Vacuum (MVac) の第 2 ステージ エンジンが、Second Engine Start (SES-1) として知られるプロセスで始動しました。 すぐに、宇宙船が宇宙に入る前に USSF-44 のペイロードを保護していたペイロードの半分が壊れ、回収のために地球に落下しました。

一方、打ち上げから 7 分強で、2 つのサイド ブースターは、地球の大気圏に再び遭遇したときに、そのエントリを燃焼させ始めました。 これにより、ランディング バーンと呼ばれる各サイド ブースターの最後の 1 回の燃焼に向けて軌道に乗ることができます。 この最後の後退は、数マイル離れた最初の離陸から約 8 分半後に任務を完了し、LZ-1 と LZ-2 秒間隔でそれぞれ穏やかに着陸するまで車両を減速させました。

これらの着陸は、SpaceX の 150 回目と 151 回目の Falcon 9 と Falcon Heavy の成功した着陸でした。
これが起こっている間に、第 2 段は最初の燃焼を完了し、第 2 エンジン (SECO-1) を遮断しました。 次のステップでは、2 回目の再照明が行われ、2 段目とペイロードが静止高度 35,786 km (22,236 mi) 付近のピーク ポイントに押し上げられました。

Falcon Heavy は LC-39A の起動中に見られ、RP-1 上段タンクの灰色のバーを示しています。 (クレジット:NSFのSawyer Rosenstein)

この時点で、車は延長された海岸段階に入りました。 RP-1 の第 2 ステージ タンクには特別な灰色の塗装層が打ち上げ前に適用され、RP-1 が車内での火傷の間の長いギャップの間に凍結しないようにしました。

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数時間の沿岸ステージの後、最後のリレーである SES-3 が、衛星が配備される前に軌道を回転させるのに役立ちました。 第 2 段階は、新たに配備された衛星から離れた墓地軌道に入ります。

このミッションは、今年の SpaceX の 50 回目の軌道打ち上げであり、同社の記録であり、史上 4 回目の Falcon Heavy 打ち上げでした。 過去 3 年間のギャップにもかかわらず、Falcon Heavy の打ち上げマニフェストは引き続き忙しく、今後数年間で軍事、民間、商用の打ち上げが予定されています。

(メイン画像: USSF-44 ミッションでのファルコン ヘビーの打ち上げ。クレジット: Stephen Marr for NSF)