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Le covoiturage de SpaceX offre un nouveau chemin vers l'orbite pour BlackSky – Spaceflight Now

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La fusée Falcon 9 de SpaceX s'apprête à lancer les 57 prochains satellites Starlink et deux microsatellites BlackSky sur le pad 39A du Kennedy Space Center en Floride. Crédit: Spaceflight Now

Malgré un nombre croissant d'options de fusées, la disponibilité des services de lancement à temps reste un facteur clé pour mettre en orbite la constellation de petits satellites d'imagerie de la Terre de BlackSky. Le service de lancement en covoiturage de SpaceX donnera à BlackSky une chance d'ajouter deux engins spatiaux supplémentaires à sa flotte vendredi sur une fusée Falcon 9 avec le prochain lot de charges utiles Internet Starlink.

BlackSky, basé à Seattle, déploie une flotte de satellites d'observation de la Terre conçus pour surveiller les changements à la surface de la Terre, fournissant aux gouvernements et aux entreprises des données d'intelligence géospatiale en temps quasi réel.

Scott Herman, directeur de la technologie de BlackSky, a déclaré cette semaine que les deux prochains satellites de la société sont les premiers d'une nouvelle chaîne de montage conçue pour produire des engins spatiaux à raison de un à deux par mois. Les satellites identiques devraient être lancés à 16 h 18 min 02 s. EDT (2018: 02 GMT) vendredi sur une fusée Falcon 9 du Kennedy Space Center en Floride.

Le 45e escadron météorologique de l'US Space Force prévoit 70% de bonnes conditions météorologiques pour un lancement vendredi depuis la côte de la Floride.

BlackSky est l'une des nombreuses sociétés développant des flottes de petits satellites d'imagerie terrestre. Planet est un autre exemple, qui a commencé son développement avant BlackSky et exploite plus de 100 CubeSats à résolution moyenne et 18 vaisseaux spatiaux SkySat plus grands avec une vision plus nette.

Planet a lancé ses trois nouveaux SkySats sous forme de charges utiles superposées lors d'un lancement de Falcon 9 / Starlink plus tôt ce mois-ci. Comme BlackSky, Planet a été attiré par la cadence de lancement régulière de SpaceX. La mission de vendredi sera le 11e lancement de SpaceX de l'année et le 8e lancement de SpaceX pour le réseau Starlink jusqu'à présent en 2020.

«La plus grande dépendance à l’obtention des satellites est probablement le calendrier de lancement», a déclaré Herman. «Parce que nous avons cette chaîne de production qui lance les satellites, il est vraiment possible de sécuriser le trajet dont nous avons besoin, et ces manèges respecteront-ils le calendrier. Pour gérer ce risque, nous utilisons une variété de fournisseurs, pas seulement SpaceX. Nous travaillons avec l'agence spatiale indienne, nous travaillons avec Rocket Lab. Nous surveillons de près certains des acteurs émergents comme Virgin Orbit, Firefly et d'autres, afin que nous puissions non seulement diversifier nos risques, mais aussi augmenter notre cadence de lancements et avoir plus de confiance dans nos calendriers de lancement. »

Les satellites BlackSky dont le lancement est prévu vendredi sont désignés Global 7 et Global 8, mais ils sont en fait les cinquième et sixième satellites opérationnels de la flotte BlackSky.

Herman a déclaré que BlackSky est à l'aise avec SpaceX. Spaceflight Industries, la société mère de BlackSky, a organisé des missions de covoiturage sur des fusées Falcon 9 pour d'autres clients, et le satellite Global 2 a été lancé sur un vol Falcon 9 en 2018.

Nous travaillons avec SpaceX depuis longtemps », a déclaré Herman. «Nous travaillons avec d'autres – l'agence spatiale indienne et Rocket Lab – mais nous avons eu une relation assez profonde avec SpaceX, et nous sommes l'un de leurs plus gros clients en dehors du gouvernement américain en raison de toutes les différentes attractions que nous avons visitées. courtage. "

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Les cinquième et sixième satellites opérationnels d'imagerie de la Terre de BlackSky sont illustrés à l'intérieur d'une installation de traitement SpaceX à Cap Canaveral, montée sur une pile de satellites Starlink. Crédits: SpaceX

Les satellites BlackSky lancés vendredi sont les premiers produits par LeoStella, une joint-venture entre Spaceflight Industries et Thales Alenia Space, un important fabricant européen de satellites. Le site de production de LeoStella est situé à Tukwila, Washington, une banlieue de Seattle.

Le vaisseau spatial BlackSky pèse chacun environ 121 livres, soit 55 kilogrammes. Ils ont des systèmes de propulsion électrothermique qui utilisent l'eau comme propulseur.

Les quatre premiers satellites BlackSky Global, que la société a construits en interne, ont lancé sur les fusées indiennes PSLV, Falcon 9 et Rocket Lab Electron en 2018 et 2019. Deux d'entre eux ont été lancés sur des orbites polaires pour une couverture mondiale de l'imagerie, et deux volent à mi-chemin -des orbites d'inclinaison, similaires à la paire de plates-formes BlackSky lancées vendredi.

Le premier satellite de démonstration technologique de BlackSky a été lancé en 2016.

Chacune des générations actuelles de vaisseaux spatiaux BlackSky Global peut capturer jusqu'à 1 000 images couleur par jour, avec une résolution d'environ 3 pieds (1 mètre).

"Ce que nous faisons avec les satellites est un peu différent de ce qui a été historiquement la mission commerciale de télédétection", a déclaré Herman. «Historiquement, il s’agissait de cartographier les missions et d’obtenir une couverture plus large tous les deux ou trois mois. Ce que nous essayons de faire, c'est de construire une constellation de satellites – un essaim de satellites – qui nous permettent vraiment de revoir très haut et d'avoir la capacité de traiter beaucoup, beaucoup de demandes de clients différentes, et d'être en mesure de collecter autour du jour avec l'aube au crépuscule collection. "

Herman a déclaré que les deux satellites lancés vendredi sont les premiers du vaisseau spatial "Generation 2.1" de BlackSky. Les ingénieurs ont introduit des optiques, des logiciels et un système de communication améliorés. À l'avenir, BlackSky déploiera une troisième génération de satellites BlackSky avec un niveau de résolution plus net d'environ 20 pouces, ou 50 centimètres.

«Ces deux prochaines sorties sont une prochaine itération, essentiellement une mise à niveau de la version lorsque vous y pensez d'un point de vue logiciel, et elles sont basées sur cette chaîne de montage qui lance maintenant ces satellites à un rythme d'environ un à deux par mois », A déclaré Herman. "C'est donc le début d'une cadence beaucoup plus rapide pour obtenir de plus en plus de satellites et déployés dans la constellation."

"Les deux prochains satellites qui montent sont une partie très importante de cela", a-t-il déclaré dans une interview à Spaceflight Now. «Alors que nous collectons certainement des images et effectuons des analyses et effectuons une surveillance mondiale aujourd'hui, chaque satellite qui est ajouté à la constellation nous donne plus de revisite, plus de capacité et la capacité de servir plus de clients.

"La bonne nouvelle est d’aller vers notre architecture objective de 16 à 24 satellites, nous n’avons pas à attendre que nous soyons tous là pour atteindre la masse critique", a expliqué Herman. «Ce n'est pas comme certaines constellations Internet, où vous devez en obtenir un tas avant de pouvoir même activer le service. Pour nous, il s'agit d'une augmentation progressive de la capacité, mais chaque satellite que nous installons offre une augmentation assez spectaculaire de la capacité de l'escalier. »

BlackSky pourrait éventuellement étendre sa flotte à 50 ou 60 satellites, a déclaré Herman, en fonction de la demande des clients.

Le National Reconnaissance Office, qui possède les satellites espions du gouvernement américain, a attribué l'an dernier des contrats d'étude à BlackSky, Planet et Maxar pour permettre aux analystes gouvernementaux d'évaluer l'utilité de l'imagerie commerciale dans la collecte de renseignements et la surveillance aérienne.

«Il est extrêmement important de fournir au gouvernement américain une mission de surveillance du site ou de surveillance des activités», a déclaré Herman.

BlackSky considère également les gouvernements étrangers, qui ne peuvent pas utiliser leurs propres satellites de reconnaissance, les grandes sociétés multinationales et le secteur financier comme d'autres clients clés.

Plus tard cette année, BlackSky a réservé des satellites pour le lancement sur le nouveau petit véhicule de lancement de satellite indien, ou SSLV. Mais la date de lancement de cette mission, initialement prévue pour l'année dernière, reste en mutation au milieu des retards de développement sur le SSLV, qui n'a pas encore volé. La pandémie de COVID-19 a également ralenti les progrès du développement spatial en Inde ces derniers mois.

Herman a déclaré que BlackSky prévoyait également de lancer des satellites sur les missions Rocket Lab et SpaceX plus tard cette année. La société a déclaré que huit satellites devraient être lancés avant la fin de 2020, y compris le lancement de la paire vendredi. Mais cela suppose que les lanceurs et la production de vaisseaux spatiaux ne subissent pas de retards.

SpaceX a publié des informations sur les prix de son service de covoiturage à petite échelle. Selon le site Web de SpaceX, la société facture 1 million de dollars pour lancer un satellite de 200 livres (200 livres) en mission de covoiturage. C'est nettement inférieur à tout autre fournisseur de lancement, y compris les petits lanceurs de satellites comme Electron de Rocket Lab.

Mais Rocket Lab et d'autres sociétés peuvent transporter de petits satellites en orbite sur des trajets dédiés, offrant aux opérateurs plus de flexibilité pour choisir leur altitude et leur inclinaison.

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SpaceX indique que tous les satellites Starlink à partir du lancement groupé vendredi sont équipés de nouveaux parasols pour réduire leur luminosité. Crédits: SpaceX

Les satellites BlackSky lancés vendredi sont empilés au-dessus d'un réseau de 57 satellites Starlink à l'intérieur du carénage de la charge utile de la fusée Falcon 9.

Le réseau Starlink de SpaceX est conçu pour fournir un service Internet haute vitesse à faible latence dans le monde entier. SpaceX a lancé 538 vaisseaux spatiaux Starlink à écran plat depuis le début du déploiement à grande échelle du réseau orbital en mai 2019, faisant de la société le propriétaire de la plus grande flotte de satellites du monde.

Avec le lancement de vendredi, SpaceX aura livré 595 satellites Starlink en orbite au cours des 13 derniers mois.

Chacun des satellites à écran plat pèse environ un quart de tonne et est construit par SpaceX à Redmond, Washington. Une fois en orbite, ils déploieront des panneaux solaires pour commencer à produire de l'électricité, puis activeront leurs propulseurs à ions krypton pour élever leur altitude à environ 341 miles, ou 550 kilomètres.

Le Falcon 9 vise le déploiement des satellites Starlink et BlackSky vendredi sur une orbite presque circulaire atteignant une altitude de 249 miles (401 kilomètres), avec une inclinaison de 53 degrés par rapport à l'équateur.

C'est un changement par rapport aux lancements Starlink les plus récents, lorsque SpaceX a placé les satellites sur une orbite plus basse, plus ovoïde après la séparation de la fusée Falcon 9. Cela signifiait que les satellites étaient plus proches de la Terre lorsqu'ils ont commencé à monter en orbite à leur altitude opérationnelle, où ils utiliseront leurs antennes pour commencer les tests de signaux dans le réseau Starlink de SpaceX.

SpaceX dit qu'il a besoin de 24 lancements pour fournir une couverture Internet Starlink sur presque tout le monde peuplé, et 12 lancements pourraient permettre la couverture de régions à plus haute latitude, comme le Canada et le nord des États-Unis.

Le Falcon 9 peut transporter jusqu'à 60 satellites Starlink – chacun pesant environ un quart de tonne – sur un seul lancement de Falcon 9. Mais les lancements avec des charges utiles secondaires, comme les nouveaux satellites d'imagerie de la Terre de BlackSky, peuvent transporter moins de Starlinks pour permettre à la salle des passagers du covoiturage de tenir sur la fusée.

La phase initiale du réseau Starlink comptera 1 584 satellites, selon les dossiers réglementaires de SpaceX auprès de la Federal Communications Commission. Mais SpaceX prévoit de lancer des milliers de satellites supplémentaires, en fonction de la demande du marché, et la société a l'approbation réglementaire de la FCC pour exploiter jusqu'à 12 000 nœuds de relais Starlink en orbite terrestre basse.

Elon Musk, fondateur et PDG de SpaceX, a déclaré que le réseau Starlink pourrait générer des revenus pour financer l'ambition de la société pour les voyages spatiaux interplanétaires, et finalement établir un établissement humain sur Mars.

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Une vue des 60 satellites Starlink empilés avant un lancement précédent. Crédits: SpaceX

Mais les astronomes ont fait part de leurs préoccupations concernant la luminosité des satellites Starlink de SpaceX et d’autres sociétés qui prévoient de lancer un grand nombre de satellites à large bande en orbite terrestre basse.

Les satellites Starlink sont plus brillants que prévu et sont visibles dans les trains peu de temps après chaque lancement, avant de s'étendre et de s'assombrir lorsqu'ils se déplacent plus haut au-dessus de la Terre.

SpaceX a introduit un revêtement plus sombre sur un satellite Starlink lancé en janvier dans le but de réduire la quantité de lumière solaire que le vaisseau spatial réfléchit sur Terre. Cela a offert quelques améliorations, mais pas assez pour les observatoires ultra-sensibles comme l'Observatoire Vera Rubin financé par le gouvernement américain au Chili, qui collectera des images de tout le ciel pour étudier des galaxies et des étoiles éloignées et rechercher des astéroïdes potentiellement dangereux près de la Terre.

SpaceX a lancé un satellite le 3 juin avec un nouveau parasol radio-transparent dépliable pour empêcher la lumière du soleil d'atteindre les surfaces lumineuses du vaisseau spatial, telles que ses antennes.

Plus tôt ce mois-ci, SpaceX a déclaré que tous les satellites Starlink à partir du lancement prévu vendredi porteront les parasols.

Couplés aux changements d'orientation des satellites lorsqu'ils sont à basse altitude peu de temps après le lancement, les pare-soleil pourraient atténuer les impacts les plus graves sur l'astronomie du réseau Starlink et éliminer les satellites Starlink de la vision à l'œil nu une fois qu'ils atteignent leur 341- orbite opérationnelle d'un kilomètre de haut.

L'appareil photo de 3 200 mégapixels de l'Observatoire Vera Rubin commencera des levés astronomiques en 2022. Chaque image couvrira une région du ciel de la taille de 40 pleines lunes, et de nombreuses images comprendront des stries de lumière laissées par les satellites du réseau Starlink, et potentiellement d'autres constellations de satellites.

Les pires impacts surviendront après le crépuscule et avant l'aube. C'est un moment de la journée où les astronomes veulent rechercher des astéroïdes.

Les astronomes de l'équipe de l'Observatoire Vega Rubin disent que SpaceX travaille avec eux depuis l'année dernière pour essayer de réduire les impacts du réseau Starlink sur leur programme scientifique.

"SpaceX donne l'exemple au reste de l'industrie en faisant tout ce travail pour essayer d'assombrir les satellites", a déclaré Tony Tyson, professeur de physique à l'Université de Californie à Davis.

"L'Observatoire Vera Rubin est en fait un cas limitatif", a déclaré Tyson, le scientifique en chef de l'Observatoire Vera Rubin. "La raison pour laquelle il s'agit d'un cas limite (c'est parce qu'il) a été construit pour trouver quelque chose d'inhabituel dans le ciel. C'est malheureusement la machine parfaite pour courir dans les sentiers satellites. »

Les astronomes ont illuminé un détecteur d'imagerie Vera Rubin dans un test pour voir comment il réagirait au passage d'un satellite aussi brillant qu'un Starlink. Ils ont trouvé que le satellite laisse derrière lui non seulement un seul sentier, mais des sentiers «fantômes» loin du chemin du vaisseau spatial.

"Nous avons développé un logiciel pour essayer d'atténuer ces effets, mais il n'a qu'une plage dynamique (limitée)", a déclaré Tyson. «Le logiciel ne commence à fonctionner que si nous pouvions réduire ces satellites en orbite terrestre basse à quelque chose comme la 7e magnitude apparente. C’est au-delà des limites de la vision humaine. "

Le vaisseau spatial avec le revêtement plus sombre a été mesuré à 6,1 magnitude une fois qu'il a volé sur une orbite plus élevée après son lancement. SpaceX et les astronomes ne sauront pas à quel point la visière est efficace pour assombrir les satellites depuis le sol jusqu'à ce que le premier vaisseau spatial équipé d'un pare-soleil, baptisé VisorSat, atteigne son altitude opérationnelle de 341 miles.

"Nous devons atteindre la 7e magnitude", a déclaré Tyson. «VisorSat pourrait en fait atteindre 7. Nous ne le saurons pas encore avant quelques mois, et c'est à 550 kilomètres (341 miles)… S'il peut être obscurci à la 7e magnitude, alors notre logiciel commencerait à se débarrasser de ces fantômes électroniques… Mais cela ne supprimera pas la piste principale. »

"Même si tout cela fonctionne, les pistes satellites (principales) resteront clairement présentes dans les données, compliquant sérieusement l'analyse des données et limitant les découvertes", a déclaré Tyson.

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Suivez Stephen Clark sur Twitter: @ StephenClark1.

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