Sotto gli occhi attenti della NASA, i team si preparano per il volo finale di Ariane 5 prima di Webb – Spaceflight Now

Un razzo Ariane 5 sulla rampa di lancio giovedì a Kourou, nella Guyana francese. Credito: ESA / CNES / Arianespace / JM Guillon

Arianespace sta contando il lancio di sabato sera di un razzo Ariane 5 dalla Guyana francese, l’ultimo volo del lanciatore dorsale in Europa prima che la NASA e l’Agenzia spaziale europea gli costassero il lancio di $ 10 miliardi del James Webb Space Telescope.

I comandanti di entrambe le agenzie monitoreranno attentamente i risultati della missione di sabato notte con il satellite commerciale SES 17 e il payload Syracuse 4A dell’esercito francese. La missione è il 111° volo dell’Ariane 5 dal suo debutto nel 1996.

Gli ingegneri dell’ESA della NASA e Arianespace, l’operatore commerciale di Ariane 5, hanno contribuito a valutare la prontezza del razzo a lanciare Webb, la missione spaziale robotica più costosa della storia. Il lancio di sabato è l’ultimo test prima che Webb venga installato sul prossimo decollo programmato di Ariane 5 il 18 dicembre.

Il Launch Services Program del Kennedy Space Center, che fornisce la supervisione dei lanci che portano le missioni scientifiche della NASA nello spazio, ha assunto un ruolo consultivo per il James Webb Space Telescope.

“Penso che questo aiuti a calmare i sentimenti di alcune persone, o forse le loro percezioni, del motivo per cui lo stiamo lanciando su un’imbarcazione straniera nel mondo”, ha detto Omar Baez, direttore del lancio di Kennedy, in una recente intervista con Spaceflight Now.

Ariane 5 è uno dei veicoli di lancio più affidabili al mondo, con un solo guasto parziale nelle ultime 96 missioni. L’Agenzia Spaziale Europea paga il lancio di Webb come parte del suo contributo alla missione. La NASA ha pagato la maggior parte dei costi di sviluppo di Webb e l’Agenzia spaziale canadese è il terzo partner della missione.

Bayes ha detto di aver fatto il suo primo viaggio alla base di lancio di Ariane 5 a Kourou, nella Guyana francese, due decenni fa per iniziare a valutare le strutture dello spazioporto, gestite dall’agenzia spaziale francese CNES.

“È delicato perché sei contro Arianespace e CNES, e sei un agente straniero, ma abbiamo lavorato davvero bene insieme”, ha detto Baez.

Ha affermato che la NASA ha nominato esperti nell’elaborazione dei veicoli spaziali, nell’integrazione delle missioni e nella gestione del rischio come consulenti per lavorare con l’Agenzia spaziale europea e Arianespace prima del lancio di Webb.

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Il telescopio spaziale James Webb è arrivato al Centro spaziale della Guyana il 12 ottobre dopo essere stato caricato dalla struttura Northrop Grumman nel sud della California. Crediti: ESA / CNES / Arianespace / P. Peron

“Il nostro gestore del rischio ha seguito il modo in cui i francesi e l’ESA stanno risolvendo eventuali problemi che Arianespace potrebbe avere, che è molto simile al sistema che abbiamo qui, in termini di visibilità e supervisione da parte delle agenzie governative”, ha affermato Baez. “Quindi diamo credito ad alcune di queste intuizioni vedendo che hanno lo stesso tipo di rigore che mostriamo quando facciamo volare uno dei nostri preziosi carichi”.

Un razzo Ariane 5 che doveva decollare con SES 17 e Syracuse 4A è decollato verso la piattaforma di lancio ELA-3 giovedì presso il Guyana Space Center in preparazione per il tentativo di lancio di venerdì sera. Ma i funzionari di Arianespace hanno ritardato il volo di 24 ore per condurre ulteriori controlli su sistemi di terra non specificati.

La finestra di lancio si apre sabato alle 21:01 EDT (22:01 ora della Guyana francese; 0101 GMT domenica) e dura due ore e 29 minuti. Dotato di due cinture di propulsione a razzo solido su ciascun lato del suo stadio centrale alimentato a idrogeno, Ariane 5 lancerà due satelliti per comunicazioni di fabbricazione europea in un’orbita di trasferimento geostazionaria.

Nelle loro analisi per assicurarsi che l’Ariane 5 sia pronto per il lancio di Webb, gli ingegneri in Europa e negli Stati Uniti si sono concentrati sulla trave di carico utile, o cono anteriore, di fabbricazione svizzera, che protegge i carichi utili durante i primi minuti di volo attraverso l’atmosfera. La calotta esplode in due pochi minuti dopo il lancio, esponendo i satelliti al distacco dal razzo non appena entra in orbita.

Il display del carico utile di Ariane 5 è stato visto prima del suo lancio con i satelliti SES 17 e Syracuse 4A. Credito: ESA / CNES / Arianespace / P. Boudon

JWST piegherà in stile origami per adattarsi alla copertura del carico utile di Ariane 5, quindi dispiegherà i pannelli solari, le antenne, il gruppo di specchi divisi e lo scudo termico delle dimensioni di un campo da tennis dopo essersi separato da Ariane 5 sulla strada per il posto di osservazione 1 milione di miglia ( 1,5 milioni di km) dalla Terra.

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Una volta in posizione, il telescopio JWST – il più grande telescopio spaziale mai realizzato – e quattro strumenti scientifici cercheranno nell’universo distante, studiando le turbolente conseguenze del Big Bang, la formazione di galassie e gli ambienti planetari intorno ad altre stelle.

La copertura del carico utile Ariane 5 è prodotta da RUAG Space in Svizzera.

Gli ingegneri hanno apportato modifiche all’aerodinamica del carico utile di Ariane 5 per ridurre le vibrazioni trasmesse ai satelliti durante la separazione dell’ogiva.

ESA, Arianespace e RUAG hanno anche modificato il design dei portelli sulla copertura del carico utile di Ariane 5 per affrontare la preoccupazione che un evento di decompressione potrebbe danneggiare l’osservatorio Webb in caso di perdita d’aria dopo il decollo. Gli ingegneri temevano che l’aria residua intrappolata nelle pellicole Webb piegate della protezione solare potesse causare uno “stato di stress eccessivo” al momento della separazione della spinta.

Bayes ha affermato che gli ingegneri della NASA con sede al Kennedy Space Center sono stati “molto efficaci” nel risolvere un problema su come abbassare la pressione di Ariane 5 durante l’ascesa.

“Noi, in collaborazione con i nostri partner francesi, siamo stati in grado di eseguire la rotta sui voli precedenti che hanno catturato quell’ambiente e assicurarci di avere informazioni accurate”, ha affermato Baez. “E in effetti, abbiamo riscontrato un problema. Abbiamo dovuto lavorare su un piano per poter sfogare adeguatamente questo introverso quando è sorto. “

Il satellite SES 17 durante l’integrazione e il test presso lo stabilimento Thales Alenia Space di Cannes, in Francia. Credito: Marie-Ang Sangui / Thales Alenia Space

Il satellite per comunicazioni SES 17, costruito in Thales Alenia Space, fornirà connettività Internet ai passeggeri delle compagnie aeree nelle Americhe, nei Caraibi e nell’Atlantico per SES in Lussemburgo. Il satellite completamente rifornito pesa 14.133 libbre (6.411 chilogrammi), secondo la stampa del kit di lancio di Arianespace.

SES 17 è il più grande satellite mai acquistato da SES e il più grande veicolo spaziale mai costruito da Thales. Trasporta un nuovo controller digitale del carico utile, sviluppato in una partnership pubblico-privata con l’Agenzia spaziale europea, in grado di riprogrammare quasi 200 fasci di luce satellitari, regolando le assegnazioni di potenza e frequenza per rispondere alle mutevoli esigenze dei clienti.

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La navicella spaziale Syracuse 4A da 8.492 libbre (3.852 kg), costruita da Thales Alenia Space, fornirà servizi di comunicazione all’esercito francese. Il satellite trasmetterà comunicazioni sicure tra aerei militari francesi, veicoli terrestri e navi militari, compresi i sottomarini.

SES 17 è impilato nella posizione più alta, il carico utile di Ariane 5 si staccherà dal missile prima a T+ più 29 minuti e 35 secondi. Con il convertitore di carico utile Sylda abbandonato, lo stadio superiore raffreddato dell’Ariane 5 manovrerà per rilasciare Siracusa 4A a T+ più 38 minuti e 41 secondi.

Il lancio di sabato sera sarà il 111° volo del missile Ariane 5, uno dei lanciatori operativi più potenti al mondo. Ariane 5 contiene anche una delle più grandi prodezze di carico utile di qualsiasi missile, con un’altezza record di circa 56 piedi (17 m) e un diametro di 17,7 piedi (5,4 m).

Nella missione del sabato sera, la posizione aerodinamica sulla rampa di lancio è stata sollevata di 5 piedi (1,5 m) aggiungendo una sezione distanziatrice in cui il sudario si collega allo stadio superiore dell’Ariane 5. La modifica conferisce al razzo un’altezza complessiva di 184 piedi (56,3 m), rendendolo l’Ariane 5 più alto in assoluto.

Il peso totale dei satelliti SES 17 e Syracuse 4A è di 22.626 libbre (10.263 kg). È lo stack di carico utile più pesante mai lanciato in un’orbita di trasferimento geostazionaria, una tipica orbita di atterraggio per satelliti di comunicazione geosincrona che volano a un’altitudine di oltre 22.000 miglia (quasi 36.000 chilometri) sopra l’equatore.

I satelliti SES 17 e Syracuse 4A utilizzeranno i propri motori per raggiungere le loro orbite operative finali.

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