🇺🇸 SpaceX Falcon 9 mit GPS-III SV05

Foto: SpaceX

Am Donnerstag 17. Juni 2021, startet die nächste Falcon 9 mit dem amerikanischen Navigationssatelliten GPS-III SV05 für die US-Space Force (USSF).

Bild: U.S. Government


Gestartet wird von der Cape Canaveral Air Force Station (AFS), Launch Complex 40 (SLC-40) in Florida:

https://maps.app.goo.gl/qA9E1HLnfkmPKiip7


Der Satellit:

Grafik: USSF/SpaceX


Der von Lockheed Martin entwickelte GPS-III SV05, ist der fünfte von zehn GPS III-Satelliten, die derzeit in der hochentwickelten GPS-III-Produktionsanlage des Unternehmens in der Nähe von Denver gefertigt werden.

Bild: NASA/USAF

Der Start von GPS-III SV05 ist der nächste Schritt zur Modernisierung der GPS-Konstellation der US-Space Force mit den leistungsfähigsten und widerstandsfähigsten Global Positioning System -Satelliten, die jemals entwickelt und gebaut wurden.

https://youtu.be/MDfVdi26QMc


Grafik: GPS.gov

GPS III soll mit einer dreifach erhöhten Genauigkeit und bis zu achtfach verbesserten Entstörungsfunktion arbeiten.

Das neue technologische Design der GPS-III-Satelliten, wird den US-amerikanischen und alliierten Streitkräften erweiterte Möglichkeiten bieten und das Leben der Satelliten auf 15 Jahre verlängern.

Die US-Air Force, vergab im September 2018 den Auftrag an Lockheed Martin, zur Lieferung von 22 GPS-III-Follow-On-Satelliten an die USAF, für einen geschätzten Betrag von bis zu 7,2 Mrd. US$.

Der Start des zehnten Satelliten dieser Reihe, ist für das 2. Quartal 2023 geplant.


Technische Daten GPS-III SV05:

Startmasse: 3.880 kg
Abmessungen: 2,87 m x 2,13 m x 4,08 m
Geplante Lebensdauer: 15 Jahre
Hersteller: Lockheed Martin
Betreiber: United States Space Force (USSF)


Orbit:

Grafik: GPS.gov


Der semi-synchrone Orbit ist eine nahezu kreisförmige Umlaufbahn (geringe Exzentrizität), die 26.560 Kilometer vom Erdmittelpunkt entfernt ist (etwa 20.200 Kilometer über der Oberfläche).


Ein Satellit in dieser Höhe benötigt 12 Stunden, um eine Umlaufbahn abzuschließen. 

Während sich der Satellit bewegt, dreht sich die Erde darunter. In 24 Stunden überquert der Satellit so jeden Tag die gleichen zwei Äquatorstellen.

Dieser Orbit ist sehr konstant und vorhersehbar. 

 

Die Rakete:

Foto: SpaceX

Die Falcon 9 ist die weltweit erste, wiederverwendbare Rakete, der Orbitalklasse. 

Die fünfte Entwicklungsstufe "Block 5" startete am 11. Mai 2018 zu ihrem Erstflug. 

Bis heute gab es keinen Fehlstart einer Block 5.


Die Hauptstufe ist in der Lage, selbstständig und präzise, auf einer Plattform an Land, oder auf einem Roboter-Drohnenschiff im Ozean zu landen. 

Grafik: SpaceX


Dazu zündet sie nach der Trennung von der zweiten Stufe, den sogenannten "Boostback-burn" mit drei Triebwerken, bei dem die Raketenstufe um 180° gedreht und ihre Flugbahn verändert wird. 

Beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre werden ebenfalls drei Triebwerke genutzt, um die Geschwindigkeit deutlich zu verringern (Reentry-burn). 

Mit der Zündung von nur nur einem Merlin 1-D - Triebwerk (Landing-burn), landet dann die Kernstufe. 

Foto: SpaceX


Die erste Stufe kann bis zu 10 mal ohne Wartungsarbeiten wiederverwendet werden und bis zu 100 mal, mit minimalem Wartungsaufwand. 

Ihre Außenhaut besteht aus einer Aluminium-Lithium-Legierung. 

Die beim Wiedereintritt am stärksten beanspruchten Teile der ersten Stufe, werden von einem schwarzen Hitzeschutzlack geschützt. 

Die Gitterflossen zur Lageregelung bei Wiedereintritt und Landung, bestehen aus Titan, um den hohen Temperaturen Stand zu halten.

Der schwarze Stufenadapter -"Interstage" besteht aus einem Kohlefaser-Verbundstoff. 

Foto: SpaceX

Um die Leistungsfähigkeit der Merlin 1-D Triebwerke zu steigern, wird der Treibstoff stark heruntergekühlt (LOX −206.7°C / RP-1 -6,6°C).

Durch die niedrigen Temperaturen, wird der Treibstoff dichter. 

Wenn tiefgekühlter Treibstoff von den Turbopumpen in die Brennkammern gepresst und dort gezündet wird, erhöht sich der spezifische Impuls, also die Effizienz der Triebwerke.

Zusätzlich sinkt durch den dichteren Treibstoff dessen Volumen, wodurch mehr davon in die Rakete passt.

Foto: SpaceX


Der folgende Start ist der 120. (122. geplante) Start einer Falcon 9 seit ihrem Jungfernflug. 

Bisher gab es einen Fehlstart und einen Verlust beim Tanken.

Es ist der 62. Start einer Block 5 (alle erfolgreich). 


Dies ist der zweite Flug der Hauptstufe SN:  B1062(-2)

Foto: SpaceX

Vorherige Flüge:

06. November 2020 - GPS-III SV04


Landen wird die Hauptstufe auf dem Drone-Ship "Just Read The Instructions", im Atlantik. 

Foto: SpaceX


Der Versuch die beiden Hälften der Nutzlastabdeckung aufzufangen, wurde eingestellt. 
Das Manöver hat sich als sehr schwierig und nicht besonders wirtschaftlich erwiesen, wobei das Salzwasser bei einer Wasserung nur verhältnismäßig wenig Schäden verursacht. Deshalb werden die Teile seit April 2021, von externen Bergungsfirmen aus dem Ozean geborgen. 


Technische Daten Falcon 9; Block 5:

Grafik: SpaceX

Höhe: 70 m (mit Nutzlastabdeckung) 
Höhe 1. Stufe: 42,6 m
Höhe 2. Stufe: 12,6 m
Durchmesser: 3,7 m
Schub beim Start: 7.607 kN (775,7 t) 
Triebwerke 1. Stufe: 9x Merlin 1-D
Triebwerke 2. Stufe: 1x Merlin 1-D VAC (934 kN)
Startmasse (Max.): 549 t
Trockenmasse (1. Stufe): 22,2 t
Trockenmasse (2. Stufe): 4 t
Stufen: 2
Treibstoff: RP-1 / LOX
Max. Nutzlast LEO: 22,8 t*
Max. Nutzlast GTO:   8,3 t*
Max. Nutzlast zum Mars: 4,02 t*
Startkosten: ca. 62 Mio. US$

*Die maximale Masse der Nutzlast einer Falcon 9, hängt stark vom Landeplatz und der Wiedereintrittsgeschwindigkeit der Hauptstufe ab. 

Die maximale Nutzlastkapazität, kann nur mit einer "Expendable" Mission, ohne Landung der Hauptstufe erreicht werden. 


Das Startfenster öffnet sich am Donnerstag 17. Juni 2021, um 18:09 Uhr MESZ, für 15 Minuten. 


Der Start wird live übertragen:

https://youtu.be/QJXxVtp3KqI



Update 17.06.21:

Foto: SpaceX 


Der Start der Falcon 9 mit GPS-III SV05 war erfolgreich. 

Die Hauptstufe ist planmäßig gelandet und der Satellit wurde in seinem Zielorbit ausgesetzt. 


https://youtu.be/QJXxVtp3KqI

https://youtu.be/ILAO-p1Oq4U




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