SpaceX a effectué vendredi le cinquième lancement de son contrat avec Iridium Communications, déployant dix satellites supplémentaires pour porter la flotte de nouvelle génération d’Iridium à un total de cinquante satellites en orbite. Le Falcon 9 a décollé de la Base aérienne de Vandenberg à 07: 13: 51 Heure avancée du Pacifique (14: 13 UTC). Le lancement a également vu SpaceX tenter sans succès de récupérer la moitié du carénage de la charge utile de Falcon 9.
Le lancement de vendredi était l’un des huit que SpaceX effectue pour Iridium Communications, basée en Virginie, afin de déployer un total de soixante-quinze satellites Iridium-NEXT en orbite terrestre basse. SpaceX a commencé à déployer la constellation avec quatre lancements l’année dernière – les lancements restants auront lieu en 2018, le premier de l’année ayant lieu samedi.
Iridium Communications se spécialise dans les communications mobiles par satellite. Au lieu d’utiliser un petit nombre de satellites en orbite géostationnaire, la société exploite une grande flotte en orbite terrestre basse – ce qui soulage ses clients de la nécessité de transporter de grandes antennes et entraîne une latence inférieure aux communications géostationnaires.
Iridium NEXT-5 sur le pad – photo de Jack Beyer pour NSF (photo de plomb incluse)
La constellation Iridium a été initialement développée par Iridium SSC, financée par Motorola, avec des satellites de première génération déployés entre 1997 et 2002. Le nom de la constellation vient de l’élément chimique Iridium, qui a le numéro atomique 77, car le système devait initialement nécessiter soixante-dix-sept satellites pour fournir un service mondial. Le nom a été conservé après la refonte de la constellation, réduisant le nombre minimum de satellites à 66.
Un inconvénient du concept d’Iridium était que la constellation exigeait que tous ses satellites soient en orbite avant que le service commercial puisse commencer, ce qui entraînait des dépenses initiales élevées. Le coût d’installation de la constellation de première génération d’Iridium à la fin des années 1990 était estimé à environ cinq milliards de dollars américains.
Pour mettre leurs satellites en orbite le plus rapidement possible, Iridium a utilisé une flotte mondiale variée de fusées: 55 des satellites ont été déployés par douze fusées américaines Delta II, transportant chacune cinq satellites. La Russie en a lancé vingt-cinq via trois fusées Proton-K / DM2 avec sept engins spatiaux à bord, et deux lancements à double satellite utilisant des véhicules Rokot / Briz-KM. Le Chinois Chang Zheng 2C / SD a effectué six lancements, déployant un total de douze engins spatiaux.
Le coût de construction et de lancement de sa flotte de satellites, combiné à une utilisation plus lente que prévu de la part des clients, a conduit Iridium SSC à déclarer faillite en 1999. Le magazine Time a décrit l’effondrement de l’entreprise comme l’un des « dix plus grands échecs technologiques de la décennie ». Une nouvelle société, qui deviendra l’actuelle Iridium Communications, a été créée en 2001 et a acheté les actifs d’Iridium SSC – y compris les satellites – à une fraction de leur valeur.
Les satellites de première génération d’Iridium ont été construits autour du bus LM-700A de Lockheed Martin, avec une durée de vie nominale de huit ans. Entre 2002 et début 2017, aucun autre satellite n’a été lancé pour reconstituer la constellation. Cela a changé en janvier dernier lorsque SpaceX a déployé les dix premiers satellites Iridium-NEXT de deuxième génération.
Iridium a commandé quatre-vingt-un nouveaux satellites – y compris des pièces de rechange au sol – pour une refonte complète de leur constellation. Thales Alenia Space est le maître d’œuvre du vaisseau spatial, tandis que la société américaine Orbital ATK est responsable de l’intégration avec une ligne de production installée à Gilbert, en Arizona.
Les 10 satellites Iridium NEXT qui seront lancés lors de la cinquième mission Iridium NEXT. Crédit : Iridium Communications
Les satellites sont construits autour de la plate–forme ELiTeBus-1000–Bus à durée de vie prolongée de Thales. Chacun a une masse de 860 kilogrammes (1 900 lb) et devrait fonctionner pendant au moins 20 ans. Les satellites portent des transpondeurs en bande L pour les communications mobiles et des transpondeurs en bande Ka pour assurer la réticulation entre les satellites et la liaison descendante vers les stations au sol.
La capacité de réticulation de la constellation Iridium permet à chaque satellite de transmettre des données directement aux quatre autres satellites : ceux qui le précèdent et qui le suivent dans le même plan orbital, et ceux qui opèrent parallèlement dans les deux plans adjacents.
Cela permet de router les appels sur le réseau sans avoir à passer par des stations au sol, ce qui réduit la latence et les coûts, car moins de stations au sol sont nécessaires. Les soixante-six satellites Iridium opérationnels sont disposés en six plans de onze engins spatiaux, orbitant à une altitude d’environ 780 kilomètres (485 miles, 421 miles nautiques) et une inclinaison quasi polaire de 86,4 degrés.
Constellation Iridium NEXT – via les matériaux Thales
SpaceX a initialement été engagée pour lancer soixante-dix satellites Iridium-NEXT, via sept fusées Falcon 9. L’ISC russe Kosmotras a également reçu plusieurs lancements qui devaient faire voler deux satellites à la fois à bord de la fusée Dnepr.
En raison de la situation politique entre la Russie et l’Ukraine – qui abrite le fabricant du missile R-36 sur lequel était basé le Dnepr – les lancements du Dnepr ont été suspendus et semblent maintenant avoir cessé définitivement. Iridium a été contraint d’annuler son contrat avec Kosmotras et a manifesté cinq autres satellites pour voler sur un autre lancement Falcon 9 en covoiturage avec GRACE Follow-On – une paire de satellites de recherche géophysique lancés pour la NASA et le Centre de recherche allemand pour les Géosciences (GFZ).
Lorsqu’il déploie des satellites Iridium, Falcon 9 vole depuis le site de lancement de SpaceX sur la côte Ouest de la base aérienne de Vandenberg en Californie.
Falcon 9 sur le pad SLC-4E avant le lancement d’Iridium NEXT-5 – Photo de Philip Sloss pour NSF / L2
Le complexe de lancement spatial 4E (SLC-4E) a été construit à l’origine dans le cadre du site de lancement de Point Arguello de la Marine américaine dans les années 1960, faisant partie de la base aérienne Vandenberg de l’US Air Force lorsque les deux installations adjacentes ont fusionné en 1964.
Le premier lancement depuis le pad – alors désigné Complexe de lancement de Point Arguello 2-4 (PALC-2-4) – intervient quelques semaines après la fusion : un Atlas SLV-3 Agena-D déployant un satellite de reconnaissance KH-7. Les fusées Atlas-Agena ont continué à utiliser le pad jusqu’en 1967.
De 1971 à 2005, le SLC-4E a été utilisé par des versions lourdes des fusées Titan III et plus tard Titan IV, en commençant par le Titan III (23) D.
Le lancement final de toute fusée Titan a été effectué par un Titan IV (404) B qui a décollé du SLC-4E en octobre 2005, déployant un satellite d’imagerie KH-11 pour le Bureau national de reconnaissance. SpaceX utilise le pad depuis 2013, avec le lancement vendredi de la neuvième mission Falcon à voler depuis Vandenberg.
Installation de SpaceX à Vandenberg – Photo de Philip Sloss pour NSF / L2
SpaceX a effectué les quatre premiers lancements de son contrat avec Iridium l’année dernière – avec des missions réussies en janvier, Juin, Octobre et Décembre plaçant quarante satellites en orbite. Le Falcon 9 est conçu pour être partiellement réutilisable, et la mission de décembre – désignée Iridium-4 par SpaceX – utilisait le même premier étage qui avait été utilisé pour le lancement d’Iridium-2 en juin. Le lancement de vendredi comportait également un premier étage « éprouvé en vol », ou déjà volé – qui a été utilisé lors de la mission Iridium-3 d’octobre dernier.
Le premier étage, le B1041, a réussi son atterrissage à bord du vaisseau Drone autonome ASDS (West Coast Autonomous Spaceport Drone Ship) de SpaceX, Il suffit de Lire les Instructions, suite à son précédent lancement. L’étape a été ramenée à terre et remise à neuf pour voler à nouveau lors de la mission de vendredi. Il a été construit selon les spécifications du Bloc 4 et comme SpaceX n’a pas l’intention de voler une version autre que le Bloc 5 plus de deux fois, le B1041 n’a pas été récupéré à nouveau après son deuxième vol. Après avoir terminé son rôle dans la mission Iridium-5, le noyau a toujours effectué des brûlures de retour, d’entrée et / ou d’atterrissage, mais uniquement pour collecter des données pour de futures récupérations.
Une partie du Falcon 9 que SpaceX tente de récupérer est son carénage de charge utile – la structure qui protège la charge utile de la fusée de l’atmosphère pendant les premières phases de vol.
SpaceX a expérimenté la récupération de carénage au cours de la dernière année, équipant la moitié des propulseurs de carénage pour assurer le contrôle d’attitude et un parachute pour ralentir et guider sa descente.
Pour protéger le carénage d’être endommagé ou contaminé par l’eau salée de l’océan, un bateau de récupération se positionnera sous le carénage lors de sa descente, l’attrapant dans un grand filet suspendu entre quatre piliers s’élevant du pont. Le vaisseau de récupération du carénage de la côte ouest de SpaceX s’appelle M. Steven.
Bateau de récupération de carénage SpaceX – Mr. Steven – photo d’Elon Musk / SpaceX
Lors du précédent lancement de Falcon 9 sur la côte Ouest, qui a mis en orbite le satellite espagnol Paz à la fin du mois dernier, Falcon 9 a volé avec un nouveau carénage de charge utile et la première tentative a été faite pour récupérer le carénage via le bateau. La tentative a frôlé le succès, le carénage se posant à moitié intact dans l’eau à quelques centaines de mètres de M. Steven. Le carénage a été hissé hors de l’océan et ramené en Californie.
M. Steven a pris la mer jeudi pour soutenir le lancement d’Iridium-5. Au décollage, il sera localisé en aval, prêt à tenter une nouvelle fois d’attraper le carénage de Falcon lors de sa descente. Le test n’a pas réussi.
Parafoil guidé par GPS tordu, le carénage a donc impacté l’eau à grande vitesse. Sillage d’air du carénage messing w direction parafoil. Faire des tests de chute helo dans les prochaines semaines pour résoudre.
– Elon Musk (@elonmusk) Mars 30, 2018
Falcon 9 a volé pour la première fois en juin 2010, avec la mission de vendredi son cinquante et unième lancement. Une fusée à deux étages, Falcon 9 brûle du propulseur RP-1 et de l’oxygène liquide. Le premier étage – la seule partie de la fusée actuellement réutilisable – est propulsé par neuf moteurs Merlin-1D.
Le deuxième étage de la fusée dispose d’un dixième Merlin-1D, optimisé pour fonctionner dans le vide spatial. Ce moteur à vide Merlin (MVac) fait deux brûlures lors du lancement de vendredi afin de placer les satellites Iridium sur leur orbite terrestre basse prévue.
Le lancement de vendredi a commencé par l’allumage des neuf moteurs du premier étage environ trois secondes avant la fin du compte à rebours. À zéro seconde, Falcon a décollé pour commencer la montée en orbite. En volant vers le sud, la fusée a traversé la zone de pression dynamique maximale (Max-Q) environ 76 secondes après le décollage. Le premier étage a brûlé pendant les deux premières minutes et 34 secondes de la mission avant d’atteindre la coupure du moteur principal (MECO).
Photo Iridium NEXT-2 par Sam Sun de NSF pour NSF L2
Environ trois secondes après la coupure, le premier étage s’est séparé du deuxième étage. Alors que le premier étage effectuait des tests post-séparation ou retombait sur Terre, le deuxième étage continuait vers l’orbite avec les dix satellites Iridium à bord. Le deuxième étage a allumé son moteur environ deux secondes après la séparation de l’étage, tandis que le carénage s’est séparé de sa charge utile environ quarante-neuf secondes après la combustion.
Le premier incendie du deuxième étage de Falcon 9 a duré six minutes et 23 secondes, plaçant la fusée et sa cargaison sur une orbite de stationnement initiale.
Pour des raisons qui ne sont pas claires, les restrictions de la NOAA – selon SpaceX – ont entraîné la fin de la diffusion sur le Web juste avant la phase côtière, mais SpaceX a fourni des informations supplémentaires via les médias sociaux.
Voici donc le problème de la NOAA: pic.Twitter.com/Lj0007qpdN
– Eric Berger (@SciGuySpace) Mars 30, 2018
Après une côte de 43 minutes et trois secondes, Falcon a redémarré son deuxième étage pour une combustion de circularisation de onze secondes – soulevant le périgée – ou point bas – de l’orbite.
Les satellites Iridium ont commencé à se séparer de l’étage supérieur cinq minutes après la fin de la deuxième combustion, le processus de déploiement ayant duré quatorze minutes et 47 secondes.
Les satellites Iridium NEXT déployés lors de la mission précédente – via le webcast de SpaceX
La mission de vendredi était le sixième lancement de SpaceX de l’année et sera le trentième dans le monde – douze de plus que l’année dernière.
C’est la première fois depuis 1987 que trente lancements ont lieu au cours des trois premiers mois d’une année. Sur les neuf années précédentes au cours desquelles trente lancements ou plus ont été effectués au cours du premier trimestre, les 114 lancements de 1987 représentent le total de fin d’année le plus bas. Il n’y a pas eu d’année civile avec plus de 100 lancements depuis 1990.
Le lancement d’Iridium est le premier des deux que SpaceX effectuera pendant le week-end de Pâques. Un autre Falcon 9 doit décoller lundi de la station de l’Armée de l’air de Cap Canaveral en Floride, transportant un vaisseau spatial Dragon sans pilote en orbite lors de sa mission CRS-14 vers la Station spatiale internationale.
