Lanzamiento del observatorio solar IRIS (Pegasus-XL)

La empresa Orbital Sciences Corporation ha lanzado hoy viernes 28 de junio de 2013 a las 02:27 UTC un cohete Pegasus-XL desde el avión Lockheed L-1011 Stargazer mientras sobrevolaba el océano Pacífico con el observatorio solar IRIS de la NASA. Este bien podría ser el último lanzamiento de un cohete Pegasus.

IRIS

IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph) es un pequeño satélite científico construido por Lockheed-Martin para la NASA con el objetivo de estudiar el Sol en ultravioleta. Tiene unas dimensiones de 2,1 x 3,7 metros y una masa de 183 kg (incluyendo la carga científica de 96 kg). El objetivo principal de IRIS es entender como la energía y el plasma se mueven desde la fotosfera solar hacia la cromosfera y la corona, para comprender mejor el porqué de la altísima temperatura de la corona con respecto a la fotosfera. A diferencia de otras misiones, IRIS podrá observar la región de transición con alta resolución espacial (observará regiones del sol de un mínimo de 240 kilómetros de tamaño) y temporal (1-2 segundos). Estará situado en una órbita polar heliosíncrona de 620 km x 670 km con una inclinación de 97,89º y un periodo de 97 minutos. La misión primaria tendrá una duración de dos años.

IRIS (NASA).

El vehículo no transporta ningún tipo de combustible para maniobras orbitales. Posee dos paneles solares de 0,64 x 1,3 metros que alimentarán a los sistemas de la nave (la potencia consumida total es de 340 W). Los datos se transmitirán a la Tierra en banda X a una tasa de 15 Mbps durante 15 sesiones cada jornada, lo que hace un total de 60 GB al día. El instrumento IRIS es un espectrógrafo y cámara ultravioleta multicanal acoplado a un telescopio de 20 centímetros de diámetro. Los detectores CCD poseen una resolución espacial entre 0,33 y 0,4 segundos de arco. IRIS trabajará en el ultravioleta lejano (1332-1358 Å y 1390-1406 Å) y ultravioleta cercano (2785-2835 Å). De este modo, será regiones del sol con una temperatura de entre 5000 K y 65000 K (y hasta diez millones de kelvin durante las fulguraciones solares). En modo cámara, IRIS podrá tomar una imagen cada 5-10 segundos, mientras que en modo espectrógrafo será capaz de obtener un espectro cada 1-2 segundos.

Detalles del instrumento IRIS (NASA).

IRIS es una misión que forma parte del programa Small Explorer del Centro Goddard de la NASA y complementará las observaciones del SDO (Solar Dynamics Observatory) y Hinode. Noruega colabora con la misión aportando del centro de control primario, situado en la isla de Svalbard.

Pegasus-XL

El Pegasus-XL es un cohete de tres etapas de combustible sólido lanzado desde un avión Lockheed L-1011 TriStar. Puede situar hasta 475 kg en LEO o 175 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). El cohete tiene una masa de 23,269 toneladas al lanzamiento y unas dimensiones de 16,9 x 1,3 metros, con una envergadura alar de 6,7 metros.


Cohete Pegasus-XL (NASA).

La primera etapa, Orion-50SXL, tiene 10,3 metros de largo y 1,3 metros de diámetro, con un empuje de 726 kN. La segunda etapa, Orion-50XL, tiene unas dimensiones de 4,2 x 1,3 metros y un empuje de 196 kN. La tercera etapa, Orion-38, mide 1,3 x 0,97 metros y genera un empuje de 36 kN. El combustible de todas las etapas es HTPB y todas ellas han sido fabricadas por ATK.

El Pegasus-XL puede ser lanzado desde casi cualquier lugar del mundo usando el avión Lockheed L-1011 TriStar. En concreto, el TriStar usado para lanzar el Pegasus-XL en la mayoría de misiones ha sido el N140SC Stargazer (Lockheed L-1011-1-385-15 con número de serie 193E-1067). Stargazer comenzó a volar para Air Canada en 1974 y fue adquirido por Orbital en 1992. El 21 de abril de 1997 un Pegasus-XL puso en órbita el satélite español Minisat-01 después de despegar del aeropuerto de Gando, en Gran Canaria. El lanzamiento del Pegasus desde el Stargazer es manual y está controlado por dos operadores de vuelo, que junto a dos pilotos forman la tripulación de la aeronave.

Lanzamiento de un Pegasus-XL desde el Stargazer (NASA).

Stargazer (Orbital).


Consola de los operadores del Stargazer e interior del avión (Orbital).

Fases del lanzamiento

– T-1 hora: despegue del Stargazer una hora antes del lanzamiento.
– T- 5 segundos: suelta del Pegasus-XL desde la panza del avión a 11,9 kilómetros de altura y 0,92 Mach de velocidad.
– T-0 s: encendido de la primera etapa.
– T+ 76 s: apagado de la primera etapa y separación de la primera etapa a 53 km de altura.
– T+ 128,3 s: separación de la cofia a 113 km.
– T+ 164,8 s: separación de la segunda etapa a 177 km de altura.
– T+ 546 s: ignición de la tercera etapa a 637 km.
– T+ 614 s: apagado de la tercera etapa y separación de la carga útil a 646 km.


Fases del lanzamiento y trayectoria (NASA).

IRIS (NASA).
Preparación del cohete (NASA).
Preparación de la cofia (NASA).

Llegada de IRIS (NASA).
Integración con Stargazer (NASA).
Vídeo del lanzamiento:
Vídeo sobre la misión IRIS:


14 Comentarios

    1. Pues relativamente… si se ahorran 10 km de 650km que tiene el ApoAstro o si lo encarreran a 1000km/h cuando tiene que superar los 28 mil km/h, la verdad no es un gran avance. Además se ve que Orbital hizo milagros por echar a andar este proyecto: Compró un avión de los 70’s y lo tuvo que vaciar todo para que pudiera con un cohete que pone 180 Kg en GTO! Creo que no va por ahí.

    2. Un cohete no gasta lo mismo en todo su recorrido. Siempre se ha dicho que un cohete que alcanza los 20 Km de altura desde el suelo llegará a los 100 Km lanzado desde los 20 Km.
      El combustible (+ oxidante) que tiene que propulsar la carga hacia el final es peso muerto para el combustible (+ oxidante) que se quema antes, y por Tsiolkovski sabes que eso es un montón. Eso hace que las primeras etapas sean las mas grandes, caras e ineficientes de todo el cohete. Si se elimina la primera etapa y se lanza el cohete desde el aire se elimina buena parte del problema (junto con el 80% de la atmósfera). El avión es un coste, pero es mucho más eficiente que un motor de cohete, su combustible es mucho más barato y no necesita cargar oxidante.
      A mayor carga, mayor será el cohete, pero también mayor será el ahorro por lanzarlo desde el aire eliminando el primer tramo de la trayectoria, suponiendo que exista un avión capaz de llevar el mayor cohete posible tan arriba y rápido como se pueda.
      Obviamente el L-1011 no es ese avión y deja mucho que desear; por eso comentaba que espero que alguien monte un cohete mayor (y a poder ser con mejor Isp) en un avión mayor, que existen.

  1. En referencia a : “Tierra en banda X a una tasa de 15 Mbps durante 15 sesiones cada jornada, lo que hace un total de 60 GB al día”

    Durante cuanto tiempo estará activa cada sesión para conseguir 60GB?
    He estado haciendo cuentas y me sale a 35′ 30” por sesión.

    1. bueno yo tambien he echo cuentas y me da algo diferente:

      60Gb—>61440Mb
      61440Mb/15Mbps—>4096 Segundos—> 68,27Minutos de trans. al dia
      68.27min/15trasmisiones—->4,55 minutos por sesion

      60Gb/Dia —- 15 Transmisiones diarias -> 4Gb por trans

      Lo que me sorprende es la velocidad de transmision tal alta (teniendo en cuenta la gran distancia)

  2. Chato Wilbury, yo veo el vaso medio lleno. Esos 10 km que se ahorra son de atmósfera densa que sí tiene que soportar un cohete lanzado desde el suelo, además de minimizar los retrasos por mal tiempo (la mayoría de los fenómenos meteorológicos ocurren por debajo de esa altitud). Compraron un avión de los 70s y lo modificaron, luego no se gastaron millones en desarrollar una plataforma de lanzamiento nueva, terrestre o aérea.
    Las instalaciones necesarias son, básicamente, un sitio donde montar el cohete. El ser lanzado desde un avión permite que el lanzamiento sea practicamente desde cualquier sitio.
    Los 180 kgs en GTO, bueno, un poco más de carga no estaría mal pero para determinados lanzamientos creo que es una opción mejor que un cohete convencional lanzado desde tierra.

  3. Todo esto que comentáis me hace preguntarme seriamente una cosa.

    Si las capas inferiores son el problema… y son aquellas donde el oxidante está en el propio aire. ¿Por qué no hay desarrollos más avanzados que usen motores turbofan, turboreactores o ramjets en las primeras fases?

    Alguna ventaja tendrán los cohetes convencionales cuando las aproximaciones del tipo a la del Pegasus son la excepción.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 28 junio, 2013
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Lanzamientos • NASA • Sol • sondasesp