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ULA Finalmente Testa Seu Novo Foguete Vulcan Centaur

O primeiro foguete Vulcan Centaur da United Launch Alliance completou um teste crítico de seus motores principais BE-4 construídos pela Blue Origin na noite de quarta-feira, eliminando um dos dois obstáculos técnicos restantes antes que o lançador seja liberado para seu voo inaugural ainda este ano.

Os dois motores BE-4 do foguete Vulcan pegaram fogo às 21h05. EDT quarta-feira (0105 UTC quinta-feira) e queimou por cerca de seis segundos, gerando quase um milhão de libras de empuxo enquanto as restrições de retenção mantinham o lançador firmemente nos blocos de partida na plataforma 41.

“Este é um grande marco”, disse Mark Peller, vice-presidente da ULA para o programa de foguetes Vulcan. “Isso é o mais próximo que você pode chegar de lançar um foguete sem realmente lançar o foguete, então um teste integrado completo de todos os elementos aéreos, os sistemas terrestres, todos juntos, colocando-o em tudo o que faríamos em um dia normal de lançamento, até e incluindo realmente ligar o motor principal, tudo menos liberar o foguete.”

Peller chamou o Flight Readiness Firing de “nosso último grande marco no caminho para o lançamento” do primeiro foguete Vulcan Centaur.

A equipe de lançamento da ULA carregou propulsores de metano, hidrogênio líquido e oxigênio líquido no primeiro estágio do Vulcan e no estágio superior do Centaur na tarde de quarta-feira; .

Após uma pesquisa final de prontidão da equipe de lançamento, a contagem regressiva recomeçou a partir de uma espera embutida em T-menos 7 minutos e o foguete Vulcan Centaur mudou para energia interna e os tanques de propelente aumentaram a pressão de voo antes que as válvulas se abrissem para permitir metano e oxigênio líquido flua para as câmaras de empuxo do motor BE-4.

A sequência de inicialização para os motores duplos começou em T-menos 5 segundos. Os motores aceleraram até cerca de 60% de potência por dois segundos, então o computador de voo do foguete comandou os BE-4s para desacelerar antes de desligar os motores. O disparo de teste enviou uma nuvem de exaustão para fora da trincheira de chamas voltada para o leste na plataforma 41.

“Execução nominal!” twittou Tory Bruno, executivo-chefe da ULA.

Os dois motores BE-4 do foguete Vulcan foram construídos pela Blue Origin, fundada pelo bilionário Jeff Bezos. A Blue Origin planeja usar um conjunto de sete motores BE-4 em seu próprio foguete New Glenn, ainda em estágio inicial de desenvolvimento.

“Nada mais doce em foguetes do que a palavra nominal”, tuitou Bezos na noite de quarta-feira. “Parabéns a você, Tory, e toda a equipe!”

Os técnicos da ULA rolaram o foguete Vulcan Centaur de seu hangar vertical para a plataforma 41 na terça-feira na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral em preparação para o teste de disparo.

O Flight Readiness Firing foi o culminar de uma série de testes e ensaios de contagem regressiva em Cabo Canaveral para se preparar para o primeiro voo de teste Vulcan. Mais recentemente, a equipe de lançamento da ULA carregou propulsores de metano, hidrogênio líquido e oxigênio líquido no propulsor Vulcan e em seu estágio superior Centaur durante um teste de tanque em 12 de maio.

A ULA moveu o foguete Vulcan Centaur de volta para o Vertical Integration Facility após o teste de tanque de 12 de maio para fazer “ajustes” no veículo. As mudanças incluíram ajustar uma configuração com pressão hidráulica no solo, alterar a taxa de cobertura para oxigênio líquido e alterar o fluxo de gás de purga e resfriamento para os dispositivos de ignição do motor BE-4, de acordo com Tory Bruno, diretor executivo da ULA.

Com essas mudanças concluídas, as equipes de solo planejaram realizar o Flight Readiness Firing em 25 de maio, mas a ULA adiou o teste de disparo após descobrir um problema com o sistema de ignição do motor BE-4. Isso levou o foguete de volta ao hangar para solução de problemas antes que a ULA levasse o lançador Vulcan de volta à plataforma 41 na terça-feira.

A ULA diz que instalou instrumentação adicional no foguete para monitorar o desempenho dos motores durante o Flight Readiness Firing. Os engenheiros passarão as próximas semanas analisando os dados do teste de disparo para garantir que tudo funcione conforme o planejado.

Mas um cronograma de lançamento para o primeiro voo Vulcan Centaur permanece incerto.

A ULA disse que está mais de 98% completo com o programa de qualificação do foguete Vulcan, com o trabalho inacabado associado ao teste final de solo do estágio superior Centaur do foguete Vulcan. Uma explosão de hidrogênio em março interrompeu um teste estrutural do estágio superior do Vulcan’s Centaur no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama.

A explosão danificou o estande de teste e um artigo de teste do estágio superior do Centaur. O foguete Vulcan usa um modelo maior e atualizado do estágio superior Centaur atualmente voando no foguete Atlas 5 da ULA

Se os engenheiros determinarem que não precisam fazer nenhuma alteração no estágio superior do Centaur no primeiro foguete Vulcan, o voo de teste poderá decolar neste verão. Em comentários no mês passado, Bruno disse que a missão pode atrasar até o final deste ano se ações corretivas forem necessárias no Centaur.

“Aguardando a revisão dos dados e os resultados da investigação, desenvolveremos um plano de lançamento”, disse a ULA em um comunicado.

“O teste é parte integrante do nosso programa de desenvolvimento de veículos de lançamento e voaremos quando acreditarmos que é seguro lançar.”

A ULA é uma joint venture 50-50 entre a Lockheed Martin e a Boeing, que fundiram seus programas de foguetes Atlas e Delta em 2006. O foguete Vulcan voará em várias configurações, com vários números de propulsores de foguetes sólidos e diferentes tamanhos de carenagens disponíveis. em cada voo, dependendo dos requisitos da missão.

O foguete Vulcan para o primeiro voo de teste do programa ostenta uma pintura colorida com uma chama vermelha brilhante estampada na lateral do primeiro estágio de 17,7 pés (5,4 metros). Para os testes de tanques e disparos de prontidão de voo, o foguete Vulcan não é equipado com propulsores de foguetes sólidos ou carenagem de carga útil. Nessa configuração, o veículo tem cerca de 50,7 metros de altura.

Com o disparo de teste completo, a ULA planejou drenar os tanques de propelente do foguete e devolver o Vulcan Centaur ao seu hangar para inspeções. Os técnicos podem precisar ajustar ou substituir os cobertores térmicos ao redor dos motores que podem ter sido chamuscados pelo teste de queima. A ULA também trocará ignitores de uso único nos motores BE-4 antes de avançar com os preparativos finais para o lançamento.

O voo inaugural do foguete Vulcan será o primeiro lançamento a usar os novos motores BE-4 movidos a metano da Blue Origin. Em aceleração total, cada motor BE-4 pode gerar cerca de 550.000 libras de empuxo. Dois deles alimentarão cada estágio principal do Vulcan, com zero, dois, quatro ou seis propulsores de foguetes sólidos para adicionar impulso nos primeiros minutos de voo.

As equipes terrestres instalarão dois propulsores de combustível sólido construídos pela Northrop Grumman e o invólucro de carga fornecido pela Beyond Gravity, anteriormente conhecida como Ruag Space.

O estágio superior Centaur do foguete Vulcan, chamado Centaur 5, é uma atualização para os estágios superiores atualmente voando no foguete Atlas 5 da ULA. O Centaur 5 tem um diâmetro maior para acomodar tanques criogênicos maiores de propelente de hidrogênio e oxigênio, juntamente com dois motores Aerojet Rocketdyne RL10. O Centaur voando no foguete Atlas 5 normalmente voa com um único motor.

Assim que todas as configurações do foguete Vulcan estiverem operacionais, o novo foguete substituirá totalmente e aumentará a capacidade de elevação atualmente oferecida por todos os foguetes da ULA. A maior variante do foguete Vulcan, com um único estágio central e motores de estágio superior atualizados que começarão a voar nos próximos anos, terá mais capacidade de carga útil do que o Delta 4-Heavy da ULA, que possui três propulsores de primeiro estágio de combustível líquido conectados entre si .

O Vulcan Centaur com motores de estágio superior atualizados será capaz de elevar uma carga útil de até 60.000 libras (27,2 toneladas métricas) para a órbita baixa da Terra.

Eventualmente, a ULA planeja recuperar os motores BE-4 reutilizados dos lançamentos do Vulcan, mas não todo o primeiro estágio.

A ULA revelou o foguete Vulcan em 2015, visando o primeiro lançamento do novo veículo em 2019. A empresa selecionou o motor BE-4 da Blue Origin para o sistema de propulsão do primeiro estágio em 2018. Naquela época, a ULA pretendia lançar o primeiro teste Vulcan voo em 2020.

Mas os atrasos, causados principalmente por problemas descobertos na produção e teste do motor BE-4, forçaram o primeiro voo de teste do Vulcan a atrasar vários anos. Bruno disse no início deste mês que a Blue Origin e a ULA concluíram os testes finais de qualificação do motor BE-4 antes do primeiro lançamento do Vulcan, eliminando um obstáculo que ainda ameaçava atrasar a estreia do Vulcan no início deste ano.

Em seu primeiro voo, o foguete Vulcan lançará um módulo lunar comercial desenvolvido pela Astrobotic, que tentará entregar um lote de experimentos da NASA e cargas úteis de demonstração tecnológica para a superfície lunar. O módulo de pouso Astrobotic, chamado Peregrine, faz parte do Programa de Serviços de Carga Lunar Comercial da NASA, que compra viagens para a lua para cargas úteis da agência em espaçonaves de propriedade comercial.

Dois protótipos de satélites para a rede de banda larga Kuiper da Amazon também estarão a bordo do primeiro lançamento do Vulcan.

O foguete Vulcan da ULA foi selecionado pela Força Espacial dos EUA para lançar a maioria dos grandes satélites militares de segurança nacional nos próximos cinco anos. Os militares exigem dois “voos de certificação” do foguete Vulcan antes de ser aprovado para missões de lançamento de segurança nacional.

Um segundo voo de teste Vulcan está programado para o início de 2024 com o avião espacial Dream Chaser da Sierra Space, uma nova nave de reabastecimento para a Estação Espacial Internacional. Isso será seguido pelo primeiro lançamento do Vulcan com uma carga militar de segurança nacional.

Fonte:

https://spaceflightnow.com/2023/06/07/vulcan-centaur-frf-coverage/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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