DART | Falcon 9 Block 5 | Everyday Astronaut⁠⁠

ТРЕВОР СЕСНИК, 15 ноября 2021 г., 5 минут на чтение

Изображение предоставлено: SpaceX

Время старта (может быть изменено)
24 ноября 2021 г., 06:20 UTC
23 ноября 2021 г., 22:20 по тихоокеанскому времени

Название миссии
Double Asteroid Redirection Test (DART)

Поставщик запуска (какая ракетная компания запускает?)
SpaceX

Клиент (кто за это платит?)
NASA

Ракета-носитель
Falcon 9 Block 5 B1063-3; 182-дневный период восстановления

Место запуска
Space Launch Complex 4 East (SLC-4E), база U.S. Space Force Ванденберг, Калифорния

Масса полезной нагрузки
684 кг (1100 фунтов)

Куда выводится спутник?
DART столкнется с астероидом Dimorphos на скорости 6,6 км/с;
Начальная орбита: гелиоцентрическая

Будут ли они пытаться восстановить первую ступень?
Да

Где приземлится первая ступень?
~ 620 км вниз по трассе выведения на Of Course I Still Love You
Буксир: подлежит уточнению; Поддержка: Go Quest

Будут ли они пытаться вернуть обтекатели?
Половинки обтекателя будут извлечены из воды на расстоянии ~ 665 км, судно NRC Quest.

Эти обтекатели новые?
TBD

Как сейчас погода?
TBD

Это будет:
— 129-й запуск Falcon 9
— 70-й полет Falcon 9 с испытанным в полете ускорителем
— 74-й повторный полет ракеты-носителя
— 25-й повторный полет ракеты-носителя в 2021 году
— 95-я посадка ракеты-носителя
— 26-й запуск SpaceX в 2021 году (то же, что и в 2020 году)
— 18-й запуск SpaceX с SLC- 4E
— 115-я попытка орбитального запуска в 2021 году

Где смотреть
Официальная прямая трансляция

Что все это значит?

SpaceX запустит космический аппарат Double Asteroid Redirection Test (DART) на Falcon 9 Block 5, который будет стартовать с космического стартового комплекса 4 «Восток» (SLC-4E) на базе U.S. Space Force Ванденберг в Калифорнии. DART — первый в истории кинетический ударник. Это означает, что космический корабль попытается продемонстрировать способность отклонить астероид Didymos B со своей орбиты, столкнувшись с ним на высокой скорости (примерно 6,6 км / с).

Что такое DART?

Космический аппарат DART является кинетическим снарядом и не содержит полезной нагрузки для научных исследований. Космический аппарат представляет собой цилиндр высотой 12,5 метра и диаметром 2,4 метра. При запуске DART будет иметь массу 670 кг, а при ударе — всего 500 кг.

DART оснащен датчиком солнца, звездным трекером и камерой с диафрагмой, которая будет использоваться для навигации при полете к астероиду Didymos B. Космический аппарат будет самостоятельно перемещаться к астероиду, ожидая встречи с ним в сентябре 2022 года. DART оборудован NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT), ионным двигателем, работающим на ксеноне.

DART столкнется с астероидом Didymos B со скоростью 6,6 км/с (4,1 мили/с), что, как ожидается, приведет к изменению скорости астероида на 0,4 мм/с. Это небольшое изменение скорости вызовет резкое изменение орбиты объекта. Ожидается, что орбитальный период астероида сократится примерно на 10 минут.

DART готовится к заправке (Источник: NASA)

Дополнительная полезная нагрузка DART

Совместно с DART Итальянское космическое агентство запустит легкий итальянский спутник формата CubeSat для получения изображений астероида (LICIACube), который будет использоваться совместно с DART. Cube-Sat будет отделен от космического аппарата DART за 10 дней до столкновения и будет использоваться для фотографирования удара и облака обломков.

Что такое Falcon 9 Block 5?

Falcon 9 Block 5 — это частично многоразовая двухступенчатая ракета-носитель средней грузоподъемности от компании SpaceX. Ракета-носитель состоит из многоразовой первой ступени, одноразовой второй ступени и, в конфигурации с полезной нагрузкой, пары многоразовых половин обтекателя.

Первая ступень

Первая ступень Falcon 9 оборудована 9 двигателями Merlin 1D+, оптимизированных для работы на уровне моря. Каждый двигатель использует газогенератор открытого цикла и работает на керосине RP-1 и жидком кислороде (LOx). Каждый двигатель создает 845 кН тяги на уровне моря с удельным импульсом (ISP) 285 секунд и 934 кН в вакууме с ISP 313 секунд. Благодаря мощному двигателю и их большому количеству, первая ступень Falcon 9 может потерять двигатель сразу же на стартовой площадке или до двух в полете, и сможет успешно вывести полезную нагрузку на орбиту.

Двигатели Merlin воспламеняются TEA-TEB, триэтилалюминием и триэтилбором. Во время статического прожига запуск двигателя TEA-TEB обеспечивается наземным сервисным оборудованием. Тем не менее, поскольку первая ступень Falcon 9 способна совершать посадку, три двигателя Merlin (E1, E5 и E9) содержат дополнительные капсулы TEA-TEB для повторного зажигания для тормозного импульса, захода на посадку и самой посадки.

Вторая ступень

Вторая ступень Falcon 9 — единственная расходная часть Falcon 9. Она содержит единственный двигатель MVacD, который развивает тягу 992 кН с удельным импульсом ISP=348 секунд. Вторая ступень способна произвести несколько включений, что позволяет Falcon 9 выводить полезные нагрузки на несколько разных орбит.

Для миссий с большим количеством включений и/или длительными паузами между включениями вторая ступень может быть оснащена «пакетом продления миссии». Когда вторая ступень имеет этот пакет, имеет серую полосу на корпусе, которая помогает поддерживать RP-1 в тепле, увеличенное количество композитных баков под давлением (COPV) для контроля наддува и дополнительный TEA-TEB.

Запуск Falcon 9 Block 5 в рамках миссии Starlink V1.0 L27 (Источник: SpaceX)

Ускоритель Falcon 9

Ускоритель, поддерживающий DART, — B1063. Поскольку DART является третьим полетом ускорителя, он изменит свое обозначение на B1063-3.

После разделения ступеней Falcon 9 проведет два включения двигателя. Эти включения мягко посадят ускоритель на автономном «космическом дроне» SpaceX — морской платформе Of Course I Still Love You.

Falcon 9 садится на Of Course I Still Love You после запуска Боба и Дага (Источник: SpaceX)

Falcon 9: Обтекатель полезной нагрузки

Обтекатель Falcon 9 состоит из двух разных частей многоразового использования. Первая половина (та, которая обращена вне от кабель-мачты) называется активной половиной, и в ней размещается пневматика для системы разделения. Другая половина обтекателя называется пассивной половиной. Как следует из названия, эта половина играет пассивную роль в процессе разделения обтекателя, поскольку зависит от работы пневматики активной половины.

Обе половины обтекателя оснащены подруливающими устройствами на холодном газе и парафойлом, которые используются для мягкого касания половины обтекателя при приводнения в океане. SpaceX ранее пыталась поймать половинки обтекателя в сетки на суднами GO Ms.Tree и GO Ms.Chief. Однако в конце 2020 года эта программа была отменена из-за рисков безопасности и низкой успешности. В миссии DART SpaceX попытается извлечь одну из половин обтекателя из воды с помощью своего спасательного судна NRC Quest.

В 2021 году SpaceX начала использовать новую версию обтекателя Falcon 9. В новой «модернизированной» версии вентиляционные отверстия расположены только в верхней части каждой половины обтекателя, в промежутке между половинками, тогда как в старой версии вентиляционные отверстия расположены на равном расстоянии вокруг основания обтекателя. Перемещение вентиляционных отверстий снижает вероятность попадания воды в обтекатель, что значительно повышает вероятность успешного приводнения и спасения обтекателя.