Uno sguardo alla missione SXRS-5 e ai payload a bordo

A poco più di 5 mesi da Transporter 1, la prima missione di SpaceX del programma Smallsat Rideshare Program, l’azienda si appresta a lanciarne una seconda, Transporter 2. In merito al numero di satelliti a bordo questa volta c’è un po’ più di incertezza: potrebbero essere meno del record mondiale di 143 rilasciati nel corso di Transporter-1, ma sicuramente ne saranno lanciati 36. Tanti sono i payload integrati a bordo di due orbital transportation vehicles (OTV) di Spaceflight, Inc., che per l’occasione ha chiamato la missione SXRS-5, acronimo di SpaceX RideShare mission 5.

La missione SXRS-5

I satelliti provengono da 14 organizzazioni e sette nazioni; nello specifico sono sei microsatelliti, 29 CubeSat e un payload ospitato, che viaggeranno per la prima volta su due OTV diversi, Sherpa-FX2 e Sherpa-LTE1. La nuova generazione di Sherpa è stata progettata basandosi su un design modulare, in modo da garantire ai clienti la massima flessibilità; dalle missioni precedenti l’azienda ha acquisito esperienza e introdotto alcuni miglioramenti sul sistema di avionica e sulla qualità dei dati trasmessi direttamente alle stazioni terrestri.

La data di lancio non è ancora stata comunicata né da SpaceX né da Spaceflight, ma non sarà prima di giugno. La destinazione finale è un’orbita eliosincrona a una quota di 500–600 km.

Sherpa-LTE1

Al suo primo volo, Sherpa-LTE1 rappresenterà il primo veicolo a propulsione elettrica prodotto industrialmente. Sarà alimentato dallo xeno, un gas nobile dall’elevato impulso specifico, grazie al quale riuscirà a effettuare cambi di inclinazione dell’orbita e dell’altitudine. In modo del tutto simile al kickstage Photon di Electron permette alle aziende che decidono di utilizzarlo di risparmiare il costo di un lancio diretto, evitando contemporaneamente l’utilizzo di propellente del satellite per le manovre necessarie a raggiungere l’orbita operativa. I motori a effetto Hall riescono infatti a generare 6 km/s di ∆v, permettendo il trasferimento in orbite geostazionarie, lunari o di fuga dall’attrazione gravitazionale terrestre.

Durante il corso della missione SXRS-5 verranno testate alcune manovre in vista delle future missioni, che prevederanno anche l’utilizzo di uno Sherpa-LTC, basato su propellenti chimici, e il cui lancio è previsto a bordo di un Falcon 9 alla fine del 2021, verosimilmente con la missione Transporter 3.

Sherpa-FX

Primo esemplare della nuova generazione, ha debuttato a gennaio 2021, nella missione Transporter 1, liberando 15 satelliti: ha capacità di rilascio multiple, fornendo interfacce flessibili e telemetria dettagliata e indipendente. La separazione dei vari payload avviene solo dopo che si è distaccato dal vettore ed è gestita dal software di bordo; il sistema ha una vita operativa compresa tra i 3 e i 5 anni.

Payload a bordo

Spaceflight, Inc. utilizzerà 3 porte sull’adattatore presente sul Falcon 9. Di seguito una breve presentazione dei 36 payload, alla quale segue una galleria con le loro foto.

• Arthur di Aerospacelab: la missione prevede l’attivazione di un satellite con capacità di osservazione ad alta risoluzione, l’acquisizione di dati ed esperienza per l’equipaggiamento prodotto dall’azienda e la verifica della capacità di manovrare il satellite grazie al Micro Propulsion System.
• Nanosatelliti per l’Internet of Things di Astrocast: la compagnia aggiungerà 5 nanosatelliti alla sua costellazione, attualmente composta da 80 esemplari dotati di propulsore e di sistema anticollisione in orbita. Lo scopo è permettere ai clienti di gestire e tracciare i propri dispositivi IoT nelle regioni più remote del mondo. Ogni satellite ha una vita utile compresa tra 3 e 5 anni.
• Cluster 3 di HawkEye 360: la costellazione di nuova generazione è composta da satelliti che permettono di individuare e geolocalizzare segnali radio, trovando così impiego nella protezione ambientale, nella sicurezza nazionale e nel controllo marittimo. Sia i satelliti Cluster 1, dei prototipi, che Cluster 2, una versione migliorata, hanno volato a bordo di un Falcon 9, rispettivamente nella missione SSO-A nel dicembre 2018 e Transporter-1 nel gennaio 2021.
• Faraday Phoenix di In-Space Missions Limited: Faraday Phoenix, e più in generale la missione Faraday, è volta ad offrire CubeSat e microsatelliti a clienti per dimostrazioni e ricerca in orbita.
• Satelliti Polar Vigilance Mission di Kleos Space: i quattro satelliti, dedicati alla radiosservazione terrestre, si uniranno agli altri quattro già in orbita da novembre 2020 nel corso della missione EOS-01 di ISRO. Altri quattro satelliti sono previsti per il lancio a bordo di un Falcon 9 a fine 2021.
• YAM-2 di Loft Orbital: il satellite ospiterà diverse missioni per clienti commerciali e governativi.
• Shannon di Lynk Global Inc: non presentato nella galleria, permetterà lo svolgimento di ulteriori test per connettere direttamente gli smartphone ai satelliti.
• TagSat-2 di NearSpace Launch Inc: permetterà di fornire telemetria 24/7 mentre ospiterà un paylaod per scopi sperimentali.
• TIGER-2 5G IoT di OQ Technology: seconda missione di OQ Technology, che ha come obiettivo la fornitura globale di connessione 5G IoT tramite l’utilizzo di un CubeSat 6U ad alta potenza. Verranno portati in orbita due payload di telecomunicazioni: il principale fornirà servizi IoT e M2M (machine to machine, comunicazioni da macchina a macchina senza intervento umano) attraverso basse frequenze, mentre il secondario dimostrerà la fattibilità dell’uso delle alte frequenze per le connessioni radio 5G.
• Tanker-001 Tenzing di Orbit Fab: si tratta di un contenitore, il primo operativo per Orbit Fab, in cui verrà stoccato del propellente green per rifornire un altro satellite. L’azienda ha iniziato i test con dei prototipi sulla ISS, spediti nel maggio 2019 dalla missione CRS-17 di SpaceX.
• Aurora di Orbital Sidekick Inc: il satellite inizierà a fornire soluzioni commerciali a clienti governativi o privati usando osservazioni iperspettrali.
• LEMUR-2 di Spire Global Inc.: i satelliti LEMUR-2 raccoglieranno dati per fornire servizi di tracciamento terrestre, navale, aeronautico e metereologico.
• SpaceBEES di Swarm Technologies: pur essendo i satelliti commerciali per le comunicazioni (sia in ricezione che in trasmissione) più piccoli al mondo (sono CubeSat 1/4U, ovvero cubi di lato 2,5 cm) forniscono connettività globale e a basso costo a dispositivi IoT in luoghi remoti.

SpaceX e le missioni in rideshare

Solo recentemente l’azienda californiana si è aperta a questo florido mercato: la prima missione è stata Spaceflight SSO-A, lanciata nel dicembre 2018 a bordo del Falcon 9 B1046. Solo nell’agosto 2019, probabilmente anche a causa dello scarso interesse mostrato dai clienti, SpaceX ha rinnovato il programma: i lanci sono passati da Vandenberg a Cape Canaveral (grazie anche alla riapertura del corridoio polare) e non più legati all’orbita SSO, grazie alla creazione della costellazione Starlink. L’ambizioso progetto ha permesso di includere a bordo alcuni payload di clienti paganti, al costo di rimuovere qualche satellite proprio: si sono così svolte le missioni Starlink 8 e Starlink 10 ciascuna con tre satelliti Skysat e Starlink 9 con due satelliti BlackSky. Anche la prossima missione, Starlink-26, potrebbe avere dei satelliti Capella a bordo, ma l’informazione non è stata confermata.

Dall’introduzione del nuovo programma, chiamato Smallsat Rideshare Program, SpaceX ha lanciato solo una missione, Transporter-1, ma prevede di mantenere la cadenza di 3 missioni all’anno: proponendo periodicamente opportunità di lancio l’azienda permette a eventuali compagnie in ritardo di poter accedere al volo successivo, non dovendo così cercare il volo come payload secondari di una missione importante, con un aumento delle spese e delle tempistiche.

Grazie alla diminuzione dei costi per produrre, gestire e immettere in orbita piccoli satelliti, sempre più aziende si stanno affacciando al mercato delle costellazioni di cubesat e microsat. Una delle prime compagnie e attualmente probabilmente la leader nel mercato è Rocket Lab, che ha prodotto il razzo Electron e il kickstage Photon appositamente per questa classe di satelliti. Altre nuove realtà stanno cercando di emergere, come Astra e Virgin Orbit, reduci da due voli dimostrativi, mentre aziende come Firefly Aerospace, Relativity Space o Skyrora sono ancora più o meno lontane dall’avere un vettore operativo.

Fonti: Spaceflight, Inc..
Dove non esplicitamente indicato, tutte le immagini sono da considerarsi Credits: Spaceflight, Inc.