Na escuridão das 2h do dia 26 de agosto, o céu sobre o Cabo Canaveral, Flórida, iluminou-se com a pluma brilhante de um foguete Minotauro erguendo-se de sua plataforma de lançamento. A bordo do foguete, um satélite desenvolvido pelo MIT Lincoln Laboratory para o Escritório do Espaço Operacionalmente Responsivo (ORS) da Força Aérea dos Estados Unidos aguardava sua implantação em órbita baixa da Terra.

A nave espacial ORS-5 SensorSat está em uma missão de 3 anos para escanear continuamente o cinturão geossíncrono, que por volta de 36, 000 quilômetros acima da Terra abriga um grande número de satélites indispensáveis ​​para a economia e segurança nacional. Os dados coletados pelo SensorSat ajudarão os Estados Unidos a manter um olho protetor sobre os movimentos dos satélites e detritos espaciais no cinturão.

"Não havia nada como ver o enorme Minotauro IV colocar nossa criação em órbita, e, em seguida, receber essas mensagens familiares de telemetria para indicar que está realmente lá em cima e operando exatamente como funcionava no teste de vácuo térmico, "diz Andrew Stimac, o gerente do programa SensorSat e líder assistente do Grupo de Sistemas e Conceitos Integrados do Laboratório Lincoln.

Nos meses em que o SensorSat está em órbita, passou por um processo completo de checkout, abriu a tampa do seu sistema óptico, e coletou as primeiras imagens de objetos no cinturão geossíncrono. A qualidade das imagens iniciais demonstrou que o SensorSat utiliza um sistema óptico de alta capacidade, capaz de realizar a missão exigida.

O SensorSat de 226 libras é pequeno em comparação com os atuais satélites dos EUA que monitoram a atividade no cinturão geossíncrono. O tamanho do SensorSat e o design de seu sistema óptico, que usa uma abertura menor, torná-lo um custo mais baixo, opção de construção mais rápida para missões de vigilância espacial do que os grandes sistemas projetados para missões de 10 anos ou mais.

"SensorSat é essencialmente um design simples, mas é um instrumento altamente sensível que tem um décimo do tamanho e um décimo do custo dos grandes satélites de hoje, "diz Grant Stokes, chefe da Divisão de Tecnologia e Sistemas Espaciais do Laboratório Lincoln, que colaborou com a Divisão de Engenharia para desenvolver e construir o satélite.

Grandes satélites de vigilância tradicionais são projetados para coletar dados sobre objetos conhecidos por estarem no cinturão geossíncrono. Os sistemas ópticos nesses satélites são montados em balancins para que possam direcionar seu foco para os objetos visados. O SensorSat trabalha com um conceito diferente:seu sistema óptico fixo examina cada parte do cinturão que está dentro de seu campo de visão atual enquanto o satélite orbita a Terra.

SensorSat faz aproximadamente 14 passagens ao redor da Terra a cada dia, fornecendo visualizações atualizadas da atividade no cinturão geossíncrono. Stokes comparou o processo de vigilância do SensorSat ao de radares de aeroporto que giram continuamente para visualizar um espaço aéreo local. Como o SensorSat não visa objetos específicos conhecidos, um benefício secundário para seu conceito de operações é que ele pode ver novos objetos que representam ameaças aos satélites dentro do cinturão.

A adoção de sistemas semelhantes ao SensorSat que podem ser construídos de forma econômica em prazos curtos também pode tornar prático para os Estados Unidos implantarem novos satélites com mais frequência para acompanhar o ritmo da tecnologia em evolução.

O desenvolvimento e os testes do SensorSat foram realizados em apenas três anos, um período de cerca de um terço daquele necessário para desenvolver e colocar em campo grandes satélites de vigilância. O esforço de engenharia SensorSat envolveu o design, fabricação, e teste da estrutura do satélite e mecanismo de cobertura, lente optomecânica, defletor do telescópio, embalagem de dispositivo de carga acoplada, cabeamento elétrico, e controle térmico.

A montagem, integração, e os testes foram conduzidos nas instalações de sala limpa do Lincoln Laboratory e em seu Laboratório de Teste de Engenharia. De acordo com Mark Bury, líder assistente do Grupo de Engenharia Estrutural e de Fluidos Térmicos do Laboratório, O choque, vibração, sistema de controle de atitude, e os testes de vácuo térmico realizados foram essenciais para validar o SensorSat em relação ao lançamento esperado e às condições espaciais que ele precisaria suportar.

"Talvez os eventos mais importantes ocorreram durante o teste de vácuo térmico, "Bury diz." O satélite está exposto a condições semelhantes às da órbita, e usamos esse teste para validar nosso projeto térmico. Ainda mais importante, o teste de vácuo térmico nos permitiu obter um tempo de execução significativo nos aviônicos e nos componentes da espaçonave, emulando a cadência de comunicação e os fluxos de dados que eventualmente veríamos em órbita. "

Em 7 de julho, menos de dois meses antes do lançamento, O SensorSat foi enviado para a Flórida para instalação no Minotaur IV da Orbital ATK dentro de uma grande instalação de sala limpa nas Operações Espaciais da Astrotech, localizado fora do Centro Espacial Kennedy. Uma equipe do Laboratório Lincoln executou as etapas finais de montagem e preparou o satélite com os uploads de software necessários inicialmente em órbita.

As operações conjuntas foram conduzidas com Orbital ATK para completar a integração mecânica e elétrica antes do encapsulamento com a carenagem do foguete. A montagem integrada foi então transportada de Astrotech para a plataforma de lançamento 46 da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral em meados de agosto.

SensorSat, que reside diretamente acima do equador, orbita com inclinação de zero grau, uma orientação que Stokes diz que exigia uma implantação muito precisa do satélite. O Minotauro IV, modificado a partir de um projeto de foguete da Força Aérea de 25 anos e agora operado pela Orbital ATK, estava pronto para o desafio, usando dois novos motores de foguete para fornecer a sustentação extra necessária para alcançar a órbita equatorial.

SensorSat está orbitando a Terra e coletando dados para cumprir sua missão de vigilância espacial.

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.