SpaceX の最も複雑なミッションの 1 つである Spaceflight Now の発射台に置かれた Falcon Heavy ロケット

2019年以来の最初のFalcon Heavyロケット飛行は火曜日に開始され、SpaceXのこれまでで最長の打ち上げミッションを開始する予定です。これは、米国宇宙軍のペイロードの配列を備えた赤道上20,000マイル以上の静止軌道へのほぼ6時間の飛行です. 2 つの強力なロケットの再利用可能なサイド ブースターは、着陸のためにケープカナベラルに戻ります。

ミッションの高高度目標軌道は、ファルコン ヘビーの上段が、エンジンを再点火して宇宙軍の衛星を展開する前に、ヴァン アレン放射線帯を約 6 時間航行する必要があることを意味します。

長期的なミッションでは、SpaceX は Falcon Heavy ロケットにいくつかの変更を加える必要がありました。 最も明白な変更は、上段のケロシン燃料タンクの外側に灰色のペンキを追加することです。これにより、ロケットが寒冷宇宙環境で何時間も過ごすときに燃料が凍結しないようにすることができます。

USSF-44宇宙軍によって指定された打ち上げは、現在飛行中の最も強力なロケットであるSpaceXのFalcon Heavyの4回目の飛行になります。 しかし、これは、SpaceX の顧客が遭遇した一連の遅延の後、2019 年 6 月 25 日以来の最初の Falcon Heavy ミッションです。

USSF-44 ミッションは、2020 年後半の当初の予定から 2 年近く遅れています。宇宙軍は、衛星の問題が原因であると非難しています。

打ち上げは、SpaceX の重量物を持ち上げる宇宙船で飛行する最初の完全に運用可能な国家安全保障ミッションとなります。 2019 年 6 月の Falcon Heavy の最新の打ち上げでは、スペース テスト プログラム 2 または STP-2 ミッションで 24 の軍および NASA の実験衛星が運ばれました。 STP-2ミッションは、最も重要な国家安全保障ペイロードを搭載した将来の発射前のミサイルのテスト飛行として説明されています.

USSF-44打ち上げの宇宙軍ミッションマネージャーであるウォルト・ローダーデールは、次のように述べています。 「これは3年以上ぶりのFalcon Heavyの打ち上げであり、これらのペイロードを宇宙に持ち込むことに興奮しています。この打ち上げは重要なイベントであり、何年にもわたって国に奉仕する能力を高める強力なパートナーシップを継続します来て。”

「この打ち上げは、米国の SpaceX と SpaceX のミッションに焦点を合わせた人々で構成される専任チームによる長年の努力の集大成です。Falcon Heavy は、私たちの全体的な持ち上げ能力の重要な要素であり、打ち上げの準備ができて非常に興奮しています。」スティーブン・パーディ准将は、宇宙軍の安全なアクセスプログラムの執行役員であると述べた.

宇宙軍は、ファルコン ヘビー ロケットでの衛星打ち上げに関する情報をほとんど公開していません。

Falcon Heavy のノーズ コーンの内側には、2 つのペイロードが積み重ねられています。 1 つはシェパード デモンストレーションと呼ばれ、もう 1 つは 2 番目の長時間使用の ESPA (LDPE 2) 宇宙船で、6 つのペイロードを搭載しています。 特別なミッション。

完全に組み立てられたファルコン ヘビー ロケットは、月曜日の午後、格納庫から発射台まで 400 m 離れたタンカーに乗って、NASA のケネディ宇宙センターの発射施設 39A に向けて発射されました。 SpaceX チームは、火曜日の午前 9 時 41 分 EDT (1341 GMT) の 30 分間の時間帯に離陸に備えて、プラットフォーム 39A で Falcon Heavy の垂直プルームを一晩持ち上げることを計画しました。

天気予報士は、火曜日に晴天の可能性が 90% あると予想しています。 宇宙軍の第45気象飛行隊は、月曜日に発表された報告書で、「主な気象上の懸念は、大西洋のにわか雨または海岸をなめる強化された積雲になるだろう.

灯油と液体酸素の供給を受けた後、ファルコン ヘビーの 3 つの第 1 段ブースターが 27 基のメイン エンジンを点火してスロットルし、510 万ポンドの推力を生み出します。 ミサイルは発射場から東に向かい、そこで大西洋上を曲がり、飛行開始から 2 分半の間、側面に取り付けられた 2 つのブースターを飛ばします。

サイドブースターはコールドガススラスターを押し、それぞれ3つのエンジンを再点火して進路を逆転させ、プラットフォーム39Aの南9マイル（15キロメートル）にあるスペースXの2つの回収エリアに着陸するためにケープカナベラル宇宙軍ステーションに戻り始めます。 ブースターは、離陸後 10 分以内にほぼ同時に垂直着陸することを目的としています。

飛行の最初の段階でエンジンを再びスロットルするベースステージは、大西洋に落下する前に、より長く撃ちます。 USSF-44 ミッションでは復元されません。 上段エンジンは、USSF-44 ペイロードを地球上約 22,000 マイル (36,000 km) の赤道同期軌道に投入するタスクを完了します。

ロケットは、LDPE 2 とシェパード デモンストレーション衛星を軌道に打ち上げ、ファルコン ヘビーの打ち上げシーケンスを完了します。 衛星は、地球の自転に合わせて安定したステップで周回します。これは、静止軌道を軍事通信、早期警戒および偵察衛星の人気のある場所にする機能です。

静止軌道に向かうほとんどの衛星は、ランチャーによって卵形のトランスファー軌道に投下されます。 これには、宇宙船が独自の推力リソースを使用して、赤道上の運用高度で周回する必要があります。

一部の打ち上げでは、衛星を静止軌道に直接展開します。 米国の打ち上げ業界で SpaceX のライバルである United Launch Alliance が製造した Atlas 5 および Delta 4 ロケットは、以前にこの偉業を達成しました。 しかし、火曜日の打ち上げは、静止軌道にペイロードを直接投入する SpaceX の最初の試みとなります。

SpaceX は、2019 年の STP-2 ミッションでのファルコン ヘビーの打ち上げを含む、以前の飛行でその長時間の沿岸能力をテストしました。これは、離陸から上段エンジンの最終燃焼まで 3 時間半続きました。 2019 年 12 月、SpaceX は、国際宇宙ステーションへの補給ミッションを打ち上げた後、Falcon 9 ロケットの上段で 6 時間にわたる沿岸テストを実施しました。

宇宙軍は、USSF-44 ミッションのシェパード デモンストレーション衛星は、「技術を成熟させ、記録された番組に情報を提供するためのリスク軽減の取り組みを加速するペイロードをホストする」と述べました。 陸軍の広報担当者は、シェパード デモンストレーション衛星は複数の宇宙軍のペイロードを搭載しており、実験や機器用のアクセサリ ポートを備えた円形構造の「ESPA リング」に基づいていると述べました。

スペース フォースのスポークスパーソンは、スペースフライト ナウの質問に対し、シェパード デモンストレーション ミッションに関する追加の詳細を提供することを拒否しました。

Northrop Grumman によって構築された LDPE 2 宇宙船は、ULA Atlas 5 ロケットで 2021 年 12 月に打ち上げられた LDPE 1 衛星に似ています. LDPE 2 は、シェパード デモンストレーション宇宙船の設計に明らかに類似した 6 つの円周ポート ペイロードをホストし、システムを持っています.宇宙で操縦するための独自の推進力。 宇宙船は小型衛星を軌道に打ち上げることができ、宇宙軍のスポークスパーソンは、LDPE 2 ペイロードの 3 つがフリー ジェットとして静止軌道に分離することを Spaceflight に確認しました。

LDPE 2 を使用した小型の「準衛星」の 1 つは、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作成された小型超小型衛星である Tetra 1 であると考えられています。 Tetra 1 衛星は、USSF-44 ミッションでの打ち上げに指定されており、「静止軌道内およびその周辺でのミッション、戦術、技術、および手順のプロトタイプ」を作成するように設計されていると、軍当局者は 2020 年の声明で述べています。

LDPE 2 ホスト宇宙船は、静止軌道で将来の小型衛星の操縦性とナビゲーション機能をテストするためのデモンストレーション ミッションで 2 つのロッキード マーチン キューブサットを搭載することもあります。 2 つの LINUSS 小型衛星 (Lockheed Martin In-space Upgrade System of Satellites の略) は、2021 年初頭に USSF-44 ミッションで飛行するように指定されています。 軌道デブリ評価報告書 連邦通信委員会の Web サイトで公開されています。

Lockheed Martin が所有し、Tyvak Nano-Satellite Systems が製造した LINUSS A1 および A2 衛星は、打ち上げから約 2 か月後に LDPE 2 宇宙船から分離し、小型推進システムを使用して操縦を行うように設計されています。 互いに数百マイル離れた後、衛星の 1 つがその仲間にわずか 160 フィート (約 50 メートル) の範囲で接近します。

デモでは、将来の衛星サービス ミッションや、軌道上の他の物体に接近できる検査官宇宙船で使用できる機能をテストします。 ロッキード マーチンは、LINUSS ミッションでは、高性能の搭載画像処理、小型衛星推進、慣性計測ユニット、マシン ビジョン、3D プリント コンポーネント、および再構成可能な飛行ソフトウェアも披露すると述べました。 同社は、内部資金を使用して LINUSS ミッションを開発したと述べました。

LINUSS CubeSat は、約 8 インチ x 8 インチ x 12 インチで、打ち上げ時の重量は約 47 ポンド (21.5 kg) です。

Spaceflight Now は先週、宇宙軍に Tetra 1 宇宙船と LINUSS 衛星がまだ USSF-44 ミッションにあるのか、LDPE 2 宇宙船から分離される 3 つのペイロードを表しているのかと尋ねた.衛星 3 つ​​すべては、まだ USSF-44 の打ち上げを目的としています。

宇宙軍によると、LDPE プログラムにより、軍は手頃な価格で小型の二次ペイロードを静止軌道に送ることができ、「新しい、より柔軟な宇宙アーキテクチャに向けたサービスの転換」を加速させることができます。

「この機能は、宇宙システム アーキテクチャのキャパシティ ギャップを埋め、軌道への頻繁な低コスト アクセスを通じてミッション パートナーに有益なサービスを提供する幅広い可能性を秘めています」と Brig 氏は述べています。 ティム・シグバ将軍、宇宙ドメインの認識と戦闘力のための宇宙システムコマンドプログラムのエグゼクティブオフィサー。

「LDPE 2 は、通信と宇宙天気センシングに関連する技術を進歩させるさまざまなペイロードをホストします」と、宇宙軍の広報担当者は述べています。

USSF-67 と呼ばれる Falcon Heavy ロケットを飛ばす次の軍事任務は、LDPE 3 宇宙船と宇宙軍の通信衛星をタンデムで打ち上げます。 宇宙軍によると、1月に打ち上げが予定されており、USSF-44ミッションで飛行したのと同じファルコンヘビーサイドブースターを使用し、ケープカナベラル宇宙軍基地の着陸エリアでの回収が成功することを前提としています.

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