Presto partirà la prima missione di SpaceX completamente dedicata al programma Smallsat Rideshare, per portare in orbita ben 80 satelliti. Spacex aveva già completato una missione simile, il lancio SSO-A con 64 satelliti a bordo. Transporter 1, attualmente programmata per il 22 gennaio alle 15:24, ha lo stesso scopo di SSO-A, ma con più satelliti e dal pad 40 di Cape Canaveral.
Queste missioni prevedono il rilascio in orbita di molti satelliti realizzati da diverse aziende o agenzie spaziali e ciò permette di ridurre il prezzo del lancio. I diversi partecipanti infatti, si divideranno il costo per l’utilizzo del razzo che li porterà oltre l’atmosfera. Il riutilizzo dei Falcon 9 ed i lanci condivisi hanno permesso a SpaceX di offrire queste missioni Rideshare ad un prezzo molto basso. Per 200 kg da portare in orbita viene chiesto un milione di dollari. Nonostante il prezzo sia molto vantaggioso, le diverse aziende devono seguire le date di lancio di SpaceX. Le missioni rideshare infatti, hanno una bassa priorità rispetto a quelli per conto di agenzie governative o al lancio di Starlink. Ciò causa ritardi anche di mesi.
Tale problematica non si presenta utilizzando i razzi di altre aziende come Rocket Lab, che offre molte più missioni rideshare e con maggiore flessibilità sulle date. Ciò, dall’altro lato, comporta un costo al kg maggiore. Il mercato del servizio Rideshare è però in forte crescita, ed ha aperto a nuove prospettive per il segmento dei dispenser. Questi elementi dispongono i vari satelliti in autonomia in diverse orbite.
Aggiornamento
Il lancio è stato eseguito correttamente. Nella configurazione finale sono stati rilasciati 143 satelliti.
Vediamo ora quali sono i satelliti a bordo della missione SpaceX Transporter 1 e quali dispenser verranno usati per rilasciarli nella giusta orbita.
Nome satellite | Numero satelliti | Eventuale dispenser | Scopo satellite |
Capella 3/4 (Capella Whitney 1 / 2) | 2 | SAR | |
XR-1 | 1 | SAR | |
Landmapper-Demo6 / Demo7 | 2 | Dimostratori | |
GNOMES-2 | 1 | Clima (Radio occultazione GPS) | |
GHGSat D | 1 | Gas monitoring (Hyperspectral SWIR) | |
SAMSON 1 / 2 / 3 | 3 | Dimostratori di volo in formazione di lungo tempo | |
ASELSAT | 1 | Dimostratore di trasmettitore in banda X | |
LINCS A / B | 2 | Dimostratore comunicazione Laser tra satelliti | |
UVSQ-SAT | 1 | Clima (Misuratore UV e di radiazione solare) | |
CPOD A / B | 2 | Dimostratore di volo di prossimità e rendezvous tra cubesat | |
LEMUR-2 | 8 | Osservazione clima e traffico (Radio occultazione GPS) | |
Kepler GEN1 | 8 | Comunicazione M2M/IoT in banda Ku | |
ICEYE-X8 / X9 / X10 | 3 | SAR | |
YUSAT | 1 | Dimostratore | |
IDEASSat | 1 | Misuratore ionosfera | |
Charlie NanoAvionics | 1 | Exolaunch | Dimostratore |
PIXL 1 (CubeL o PIXL 1 o OSIRIS4CubeSat) | 1 | Exolaunch | Dimostratore comunicazione Laser per Cubesats |
SOMP 2b | 1 | Exolaunch | Misurare l’ossigeno atomico in alta atmosfera |
SpaceBee | 24 | Exolaunch | Servizio di comunicazione IoT e M2M |
Umbra-SAR 2001 | 1 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | SAR |
Hawk 2A / 2B / 2C | 3 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Intelligence (Monitoraggio dello spettro RF, spionaggio di segnali elettromagnetici, monitoraggio del traffico) |
Astrocast 1.x1 / 1.x2 / 1.x3 / 1.x4 / 1.x5 | 5 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Comunicazione M2M/IoT in banda L |
PTD 1 | 1 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Dimostratore di propulsore ad acqua |
ARCE 1A / 1B / 1C | 3 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Dimostratori di comunicazione inter-satellitare |
Prometheus-2 10 | 1 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Dimostratore |
ELROI (No rilascio - Probabile annulamento) | 1 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Dimostratore di identificazione orbitale |
TAG-SAT-1 EyeStar-Tag (No rilascio - Probabile annullamento) | 1 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Trasmettitore in banda L e S |
Celestis 17 (No rilascio) | 1 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | Sepoltura spaziale |
QPS-SAR 2 (Izanami) | 1 | SpaceFlight (SHERPA-FX 1) | SAR |
SuperDoves | 36 | Osservazione terrestre | |
Starlink | 10 |
I satelliti a bordo di Transporter 1
Radar ad apertura sintetica (SAR)
Ben 8 satelliti di 5 società diverse avranno come strumento principale questo particolare tipo di radar che consente di ottenere immagini ad alta risoluzione da grande distanza anche attraverso le nuvole e di notte. A differenza di un normale rilevatore radar, il SAR invia gli impulsi lateralmente e sfrutta ampie antenne come ad esempio quella circolare dei satelliti Capella, con un’apertura di 3,5 metri, o quelle rettangolari di XR-1 e ICEYE, con una dimensione di 3,25 × 0,40 metri.
Osservazione terrestre e studio del clima
In questo lancio ci saranno 8 satelliti della costellazione Lemur-2, che ad oggi ne conta più di 100 già in orbita, e altri 2, di altrettante società, che hanno come scopo principale l’osservazione climatica. In particolare i Lemur-2 e lo GNOME-2, anche quest’ultimo parte di una più vasta costellazione, utilizzano una tecnica chiamata “radio occultazione” che permette l’analisi dello strato atmosferico terrestre sfruttando il cambiamento che avviene al segnale radio, in questo caso quello proveniente dai satelliti di posizionamento globale come il GPS, durante il passaggio attraverso l’atmosfera del nostro pianete. All’ultimo sono stati inseriti anche 48 cubesat SuperDoves di Planet. Verranno rilasciati su un’orbita di 500km aumentando la copertura dell’osservazione terrestre a media risoluzione (3-5 metri) della costellazione di Planet.
Dimostratori tecnologici
Un lancio pieno di satelliti dimostrativi, tutti CubeSat o comunque di piccole dimensioni, per un totale di 18 appartenenti a 11 diverse società. Lo scopo è quello di validare nuove tecnologie, ad esempio il volo in formazione dei 3 satelliti SAMSON, il rendezvous tra CubeSat dei 2 CPOD o ancora i 2 Landmapper che utilizzeranno ruote di reazione, bobine magnetiche, star tracker, magnetometri, sensori solari e giroscopi per consentire il puntamento di precisione a 3 assi. Tra questi ci sarà anche il CubeSat Charlie, realizzato da NanoAvionics con l’obiettivo di validare un nuovo spettrometro, e il PDT-1 della NASA che testerà un nuovo tipo di propulsione ad acqua. Quest’ultimo porterà infatti con sé poco meno di mezzo litro di acqua, che scinderà in idrogeno e ossigeno direttamente in orbita e li brucerà per ottenere la spinta.
M2M/IoT
I primi 5 satelliti in versione definitiva della costellazione Astrocast, gli 8 della costellazione Kepler GEN1 e i 24 di SpaceBee, che si uniranno ai 46 già in orbita, hanno come obiettivo comune la fornitura globale di servizi di comunicazione per M2M (Machine to Machine) e IoT (Internet of Things) come ad esempio il monitoraggio di container marittimi, installazioni energetiche remote, navi, veicoli e sensori remoti. Ci sono comunque delle differenze tra le tre costellazioni: la prima sfrutta frequenze in banda L e quindi una bassa velocità di trasmissione dati, dell’ordine di 1 KB al giorno per ogni punto della terra, la seconda utilizza le frequenze in banda Ku, permettendo così una velocità di trasmissione decisamente maggiore e infine SpaceBee non utilizza nemmeno microonde, ma onde radio in VHF, garantendo così una banda dati molto ridotta.
Progetti universitari
In questo lancio ci saranno anche quattro satelliti di altrettante università. Due di questi sono Taiwanesi, lo YUSAT 1, un dimostratore tecnologico della National Taiwan Ocean University, e l’IDEASSat, dalla National Central University of the Republic of China, che si occuperà di misurare l’influenza della ionosfera nelle comunicazioni satellitari. Infine La Dresden Technical University ha progettato il SOMP 2b, con l’obiettivo di misurare l’ossigeno atomico in alta atmosfera, e l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ha collaborato al satellite UVSQ-SAT, che permetterà l’osservazione climatica mediante un misuratore UV e un misuratore di radiazione solare.
Primi Starlink in orbita polare
Immettere gli Starlink in orbita polare è una soluzione che SpaceX ha deciso di prendere solamente di recente. Senza satelliti in orbita polare rimangono scoperte le aree del Canada del Nord, dell’Alaska e di tutta la penisola scandinava. SpaceX ha ottenuto in tempi record i permessi da parte della Federal Communications Commission di aggiungere 10 Starlink nella missione Transporter 1. La richiesta è stata inviata alla FCC il 4 gennaio e la risposta è arrivata solo quattro giorni dopo. In quel momento, il lancio era fissato per il 14 gennaio.
Attualmente SpaceX prevede di lanciare 348 Starlink in orbita polare, per offrire una copertura anche alle latitudini maggiori. Inizialmente i satelliti destinati all’orbita polare avrebbero dovuto trovarsi ad un’altezza tra i 1300 ed i 1100 km, ma tale quota è stata abbassata. Ora gli Starlink polari orbiteranno ad un’altezza che va dai 540 km ai 570 km. L’altezza è stata abbassata sia per evitare un ping troppo elevato che per facilitare il rientro atmosferico in caso di problemi, oppure terminato il loro ciclo vitale.
I dispenser a bordo del Falcon 9
ExoLaunch
Un grande protagonista del lancio Transporter 1 sarà ExoLaunch, incaricata dell’integrazione di ben 30 satelliti. Di questi, 28 sono satelliti commerciali, 1 per conto di un’agenzia spaziale ed uno realizzato da un’università. Il core business dell’azienda tedesca consiste nel sollevare il costruttore del satellite da ogni preoccupazione riguardante il lancio. Sono loro stessi ad occuparsi di siglare i contratti con le aziende spaziali e dell’integrazione con il lanciatore, tramite i loro prodotti.
Dal più grande al più piccolo, i sistemi che voleranno a bordo del Falcon 9 si chiamano: EXOport, CarboNIX, EXOpod ed EXObox.
- EXOport è un’interfaccia diretta con il secondo stadio del Falcon 9, studiata per accogliere gli altri tre sottosistemi, il cui compito è quello di ospitare e poi rilasciare i singoli satelliti.
- CarboNIX è dedicato ai satelliti più grandi (fino a 200 kilogrammi) e delicati. L’innovativo sistema di rilascio permette un assorbimento quasi totale delle sollecitazioni, il che lo rende perfetto per satelliti equipaggiati con ottiche particolarmente sensibili.
- EXOpod ed EXObox sono invece dei dispenser in cui alloggiano, rispettivamente, cubesats e microsats. La loro struttura modulare li rende perfetti per rilasciare in sequenza i singoli componenti di una costellazione lungo il piano orbitale prestabilito.
Non è la prima volta che un prodotto di ExoLaunch vola a bordo di un Falcon 9. Lo scorso Giugno, in occasione del nono lancio di Starlink e della prima missione Rideshare con i satelliti di SpaceX, tre CarboNIX sono stati incaricati di rilasciare altrettanti satelliti Planet SkySats.
SHERPA-FX (Spaceflight)
Ad approfittare del “passaggio” del Falcon 9 ci sarà anche lo SHERPA-FX. Questo dispenser, sviluppato dalla compagnia aerospaziale Spaceflight, è il primo della generazione SHERPA-NG a partecipare ad una missione. Il suo compito è quello di trasportare e rilasciare diversi satelliti tra CubeSats e MicroSats. Nello specifico, la missione di Sherpa-FX prevede il rilascio di 10 CubeSats e 4 MicroSats. Inoltre, saranno presenti ulteriori 2 satelliti che non verranno rilasciati ma rimarranno a bordo del dispenser in orbita. La destinazione è a quota 525 km in orbita eliosincrona (Low Earth Orbit). SHERPA-FX potrà dunque rilasciare il proprio carico una volta separatosi ed allontanatosi per inerzia dal secondo stadio del Falcon 9. Questo dispenser infatti, non è provvisto di motori, che verranno implementati sugli SHERPA successivi.
Il dispenser verrà annesso al secondo stadio grazie ad un adattatore ESPA (Evolved Secondary Payload Adapter) dal diametro di 24 pollici. Si tratta di una caratteristica che lo rende facilmente configurabile anche su altri tipi di vettori. Una volta rilasciati i satelliti, lo SHERPA orbiterà con i 2 restati payload a bordo, come da programma. In tutto ciò, continuerà a fornire dati su telemetria, controllo d’assetto e comunicazioni ai satelliti ed al suolo.
Il veicolo sviluppato da Spaceflight è infatti in grado di fornire dati telemetrici in tutto il mondo via Globalstar, nonché di essere completamente indipendente. L’interfaccia flessibile ed il costo contenuto lo rendono estremamente conveniente da utilizzare. Nello specifico, l’intero veicolo avrà un peso di 385 kg, 767 elementi di fissaggio e circa 1 km di cavo; inoltre, il ciclo vitale del dispenser in orbita è stimato tra i 4 ed i 6 anni. Spaceflight trasporterà satelliti per più di 10 clienti, molti dei quali alla loro prima collaborazione con questa azienda. Non è nuova, invece, la partecipazione di Spaceflight ad un lancio SpaceX, avvenuta già con la missione SSO-A.
ION SCV Laurentius
A bordo della missione Transporter 1 ci sarà anche il dispenser ION SCV Laurentius dell’azienda italiana D-Orbit. Questo dispenser è focalizzato nel trasporto, gestione e rilascio di Cubesat. Il sistema di D-Orbit è al suo secondo lancio, dopo il primo volo di prova avvenuto a settembre. In questo articolo è presente una descrizione approfondita del servizio ION.
Il Falcon 9 che rientra al largo di Cuba
Per la seconda volta dopo circa 60 anni di assenza, vedremo nuovamente un lancio polare partire da Cape Canaveral. Portare un carico in orbita eliosincrona prevede che il Falcon 9 effettui una virata verso sud subito dopo la partenza. Tale manovra, oltre al dover compensare la velocità impressa al razzo dalla rotazione terrestre, porteranno il Falcon 9 a consumare più carburante del normale.
I lanci polari dalla Florida sono stati interrotti negli anni ’60 per via della poca affidabilità dei razzi dell’epoca. Questi infatti, rischiavano di avere malfunzionamenti e precipitare sulle città che sorvolavano con la possibilità di causare anche qualche incidente diplomatico. Cuba si trova proprio sulla traiettoria di questi lanci e già una volta un razzo americano uccise una mucca cubana. I razzi moderni invece sono molto più affidabili e con sistemi di sicurezza migliori.
Per questa missione, SpaceX ha scelto di utilizzare il Falcon 9 B1058 al suo quinto volo. Tale booster è diventato famoso per aver portato in orbita il primo equipaggio della Crew Dragon con la missione Demo-2. Da allora ha completato altre 3 missioni: ANSASIS-2, Starlink-12 e CRS-21, quest’ultima avvenuta poco più di un mese fa, il 6 dicembre.
Per via dell’orbita di destinazione e del peso del carico (circa 5000 kg), il B1058 è costretto a dover atterrare sulla Of Course I Still Love You. La posizione della chiatta è molto particolare dato che si trova tra Cuba e le Bahamas, a circa 553 km da Cape Canaveral.
Astrospace.it arriva anche su YouTube. Iscriviti direttamente cliccando qui, per non perderti nessuno dei nostri video e interviste. Continua a seguire Astrospace.it anche sul canale Telegram, sulla pagina Facebook. Non perderti nessuno dei nostri articoli e aggiornamenti sul settore aerospaziale e dell’esplorazione dello spazio.