Ракета SpaceX Falcon 9 выкатывается на стартовую площадку с рентгеновским телескопом НАСА

Ракета SpaceX Falcon 9 с крошечным рентгеновским телескопом НАСА IXPE в последний раз выкатилась на площадку 39A Космического центра Кеннеди (KSC) перед запланированным запуском в четверг, 9 декабря.

Falcon 9 должен стартовать в начале 90-минутного окна, которое открывается в 1:00 EST (06:00 UTC). Единственная полезная нагрузка: первый в своем роде космический аппарат массой 330 кг (~ 730 фунтов), известный как Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), который надеется анализировать поляризацию рентгеновских лучей для исследования черных дыр, туманностей и т. Д. причудливые, похожие на маяки мертвые звезды, названные пульсарами, с беспрецедентной детальностью. Миссия интересна еще и тем, что несоответствие между размером полезной нагрузки и ракетой, которая ее запустит.

Как уже отмечалось, при запуске IXPE будет весить около трети тонны. С другой стороны, SpaceX Falcon 9 будет весить около 550 тонн (1,2 млн фунтов) при взлете, что приведет к действительно необычному коэффициенту полезной нагрузки примерно 1: 1700 или 0,06%. Однако Falcon 9 все равно придется очень много работать, чтобы вывести IXPE на правильную орбиту. Это потому, что IXPE разработан для работы на почти точно экваториальной орбите с наклоном в ноль градусов.

Запуск с мыса Канаверал, который расположен на 28,5 градуса выше истинного экватора, физически запускается непосредственно на экваториальную орбиту с углом 0,2 градуса. Вместо этого ракете необходимо выйти на орбиту стоянки, направленную строго на восток, а затем выполнить так называемое изменение плоскости или наклона один раз в космосе. Смена самолетов печально известна тем, что часто (с точки зрения характеристик ракет) является одним из самых дорогостоящих маневров, которые можно выполнить на орбите. Это, безусловно, относится к IXPE, которая потребует изменения плоскости на 28,5 градусов вскоре после взлета.

Космические аппараты НАСА DSCOVR, TESS и DART перед запусками Falcon 9. (НАСА)

Для Falcon 9 это означает, что даже крошечный IXPE массой ~ 330 кг, вероятно, по-прежнему составляет около 20-30% от его максимальной теоретической производительности (1,5-2 тонны) для такого профиля миссии, в то время как та же ракета в остальном способна запустить около 15 тонн (33000 фунтов) на ту же орбиту 600 км (373 мили), на которую нацелена IXPE, когда не требуется смена самолета. Например, согласно калькулятору НАСА с доступом к официальным данным о производительности, Blue Origin сообщает, что его массивная ракета New Glenn, рассчитанная на запуск более 40 тонн (~ 90000 фунтов) на низкую околоземную орбиту (НОО), может запускать только около 2 тонн. (~ 4500 фунтов) до запланированной орбиты IXPE

SpaceX не новичок в запуске абсурдно маленьких космических аппаратов НАСА, включая испытание на перенаправление двойного астероида (DART) массой ~ 700 кг (~ 1500 фунтов) только в прошлом месяце, но IXPE — примерно на 10% легче, чем TESS — будет самой маленькой специализированной полезной нагрузкой из когда-либо запущенных. от Falcon 9. После запуска ракета-носитель Falcon 9 B1061 попытается приземлиться на своем пятом корабле-дроне на дальность более 650 км (400 миль). Демонстрация того, насколько сложнее смена самолета IXPE делает запуск без особых усилий на 600 км, более старый и менее способный ускоритель Falcon 9 приземлился всего в 300 км (185 миль) вниз по дальности после запуска TESS на орбиту на высоту 375000 км (233000 миль). — примерно такое же расстояние между Землей и Луной.

Готовимся к запуску нашей следующей космической обсерватории! Что ты хочешь знать о #IXPE прежде чем он взлетит? Отправьте нам свои вопросы для нашей команды IXPE, используя #AskNASA и будьте готовы к нашим брифингам перед запуском сегодня в 13:00 и 17:30 EST .: https://t.co/BNGkmeMeZ0

— НАСА Маршалл (@NASA_Marshall) 7 декабря 2021 г.