U.S. Army/NASA Working on Low-Cost Nanosat Launcher

Hello reader!

It follows a note published on the day (11/19) in the website “Parabolic Arc” noting that U.S. Army and NASA are working on Low-Cost Nanosat Launcher.

Duda Falcão

News

U.S. Army, NASA Working on
Low-Cost Nanosat Launcher

By Doug Messier
November 19, 2012, at 11:55 am

(Credit: U.S. Army)
The U.S. Army’s SWORDS rocket

The U.S. Army is leading an effort to develop a dedicated launcher that would be capable of launching nano-satellites into precise orbits from almost any location at an ultra-low cost.

The program is called SWORDS, which stands for Soldier-Warfighter Operationally Responsive Deployer for Space. And NASA is a partner in the program, which expects to see an orbital test flight take place in the summer of 2013.

A summary of SWORDS drawn from a U.S. Army handout is below:

The SWORDS launcher is a cooperative project between Office of the Secretary of Defense, U.S. Army Space and Missile Defense Command/Army Forces Strategic Command and NASA. The transition manager for the Joint Capability Technology Demonstration is the U.S. Army’s Program Executive Office for Missiles and Space. The demonstration will consist of ground engine testing, a suborbital flight test and an orbital flight test in the summer of 2014. A dedicated nanosatellite launcher will extend the miniature electronics revolution into space by enabling combatant commands to have a launch-on-demand capability.

SWORDS will place nanosatellites into precise low earth orbits to provide capabilities both where and when they are needed. Nanosatellites will no longer have to wait months or years for piggyback rides subject to the schedule and or- bital locations of other payloads. SWORDS will allow the affordable maintenance of constellations of nanosatellites in low earth orbit to provide communications and other services at an unprecedented low level of mission com- mand, regardless of where American forces are deployed. The SWORDS launch vehicle can be transported by C-130 aircraft, and is designed to launch out of multiple ranges, including austere ranges with as little infrastructure as a simple concrete pad.

The focus of the SWORDS dedicated nanosatellite launch vehicle is on low cost rather than high performance. Ultra low cost is achieved by careful selection and judicious application of commercial-grade materials and components, as opposed to traditional aerospace-grade components. SWORDS uses a pressure-fed propellant system, eliminating the need for a turbopump. Thrust magnitude steering is used vice engine gimbals. Commercial-off-the-shelf electronic components are used for avionics. Safe, widely available, and inexpensive fuel and oxidizer is used. Range costs are minimized using a “ship and shoot” concept that inherently reduces the amount of time spent on the range. The innovation of SWORDS is in the systems engineering and integration of current technologies to achieve low cost, low part count and high operational readiness.


Source: Website Parabolic Arc - http://www.parabolicarc.com/

Comment: Pois é leitor, inacreditável, mas tá aí a notícia. Até mesmo o Exército Americano já está trabalhando no desenvolvimento de um lançador de nanossatélites. Enquanto isso o nosso PEB patina sabe Deus até quando.

Comentários

  1. Essa também é outra notícia que pode nos afetar diretamente.

    Segundo os dados divulgados, apesar de usar combustível líquido, o que eu não entendi em termos de uso militar, ele será um concorrente direto do VLM.

    Srs. Cientistas, Engenehiros e Técnicos, servidores civis e militares envolvidos. ACORDEM ! FAÇAM ALGUMA COISA !

    Afinal, se o VLM não tiver o sucesso esperado em tempo hábil, vai ser mais uma oportunidade perdida e será o emprego de vocês que estará em jogo.

    Não tenho dúvida de que já existe uma ou mais empresas Norte americanas estudando e implementando essa solução, e o prazo deles é 2014.

    #tenso.

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  2. Más notícias para o PEB. A velocidade com que os americanos planeam concretizar esse foguete é surpreendente. Mas se cumprirmos as metas, e ainda formos fazendo o upgrade com o desenvolvimento dos motores a propulsão liquida, pode ser que sejamos um concorrente de peso. O que vale é que as perpectivas para esse mercado são altas, e pode dar para todos (assim espero).

    Será que o foguete que a Edge of Space está construindo para lançar nanos e picos satélites consegue concorrer também (em termos de preço) com essa versão americana?

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  3. Olá Israel!

    Bom amigo, só mesmo o Eng. Miraglia é que pode responder a essa pergunta. Vamos aguardar para vê se ele responde.

    Abs

    Duda Falcão
    (Blog Brazilian Space)

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  4. Falando do projeto em si, até que o nosso futuro produto, está "bem na fita".

    O VLM, está previsto para lançar 200 kg em órbita de 300 km, e este SWORDS, para 25 kg em órbita de 750 km, então acredito que nesse aspecto eles se equivalem.

    Quanto ao combustível, o nosso é a combustível sólido e apesar de o motor ser novo, é uma tecnologia que dominamos. Do outro lado, o mesmo caso, é a combustível líquido, tecnologia que eles também dominam, portanto nesse quesito também são equivalentes, apesar de o foguete de combustível sólido requerer muito memos infraestrutura.

    Agora o aspecto mais interessante do projeto deles, é o uso de "componentes de mercado" em larga escala. Se isso for viabilizado, realmente será de grande importância para a diminuição dos custos.

    Essa alternativa deve ser analisada e absorvida pelos nossos projetistas.

    É isso.

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    Respostas
    1. Não sabia que o motor de combustível sólido requeria uma menos infraestrutura, mas pelo que sei teria menos potência que o liquido. Não sei qual dos dois é o mais barato, mas parece-me que é o sólido, porque são os combustiveis usados como boosters no Ariane e no Endeavor. Mas os americanos já sabem mesmo como integrar bem essas conquistas com o mercado, mas estamos também dando alguns pequenos passos com o motor VS-30. A lei não ajuda muito o Brasil nesse aspeto, mas com a cada vez maior participação da industria pode ser que as coisas começem a fluir melhor ou, quem sabe, a se desburocratizarem. Mas vale mesmo esse apelo aos projetistas para que estudem esse caso.

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    2. Oi Israel,

      Independente de se o combustível líquido é desses poluidores que podem ser armazenados a temperatura ambiente ou aqueles que são armazenados a temperaturas baixíssimas (mais potentes), eles envolvem muito mais infra, não só para armazenagem quanto para abastecimento e tranporte.

      Já um motor a combustível sólido, uma vez produzido, pode ficar armazenado durante um período de tempo muito maior, sem nenhuma infra além de um galpão bem ventilado. Chegada a hora do lançamento, basta integrar os estágios, preparar os fuzíveis de ignição e tá pronto.

      Para mim, que sou leigo, fica muito claro, que para cargas úteis menores, como é o caso tratado no artigo,
      um foguete do porte e características do VLM é MUITO COMPETITIVO. Só precisa ser colocado em prática!

      Depois disso, é colocá-lo no mercado, sendo cuidado por uma equipe específica para ir implementando pequenas evoluções de forma que ele se mantenha competitivo num mercado tão dinâmico.

      É isso.

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    3. Caro Marcos!

      Veja bem, suas colocações estão corretas. Mas é preciso dizer também que o projeto do VLM-1 prevê o uso de motores-foguetes líquidos como o L5 e o L15 em substituição ao motor-foguete sólido S44 do terceiro estágio do veículo, além de também prevê o uso de um motor-foguete líquido sueco (está em tratativa) também em substituição do motor S44, quando a missão for européia. Vale dizer também que o uso desses motores-foguetes líquidos não só aumentam o empuxo do foguete (aumentando com isso sua capacidade de carga útil) como permitirá a colocação de satélites em órbita com mais precisão, já que um motor-foguete líquido, diferentemente do sólido, pode ser controlado, desligando o mesmo quando necessário e religado-o se for preciso.

      Abs

      Duda Falcão
      (Blog Brazilian Space)

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  5. Voltando ao assunto do artigo, dá pra perceber que o conceito de estágios formados por motores em paralelo está sendo cada vez mais aplicado.

    Esse conceito foi implementado na prática pela primeira vez na década de 80, no foguete OTRAG.

    Mais recentemente, a Orbital Systems, tem vendido a reedição dessa idéia, sem no entanto nenhum resultado prático.

    Aqui no nosso caso, não tenho conhecimento pra falar das dificuldades de implementar esse conceito usando motores de combustível sólido em relação a motores de combustível líquido, pois parece que nos dois lançamentos havidos do VLS, ocorreram problemas de sincronismo dos 4 motores do primeiro estágio...

    Mas é um conceito interessante, que também precisa ser avaliado e absorvido pelo nosso pessoal.

    Abs.

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  6. Amigos, bom dia

    Os futuros lançadores da Edge of Space serão muito competitivos, utilizam tecnoliga modular tipo OTRAG e são otimizados para uma determinada missão, o nosso primeiro passo é a colocação de uma carga de 1 Kg numa órbita circular numa altitude de 300 Km. Em breve será apresentado o novo lançador PI remodelado e otimizado.

    Miraglia
    www.edgeofspace.org

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  7. Até onde eu pesquisei, a questão do conceito de motores em paralelo da forma como foi implementado pela OTRAG, não é apenas colocar os motores em paralelo...

    Na verdade o ponto central é a produção regular de um módulo propulsor. Tipo montadora de automóveis mesmo. Só assim, produzindo um módulo padronizado, muito bem testado e confiável regularmente, é que o produto final vai jogar os custos lá em baixo.

    Fazer apenas 2 ou 3 foguetes aplcando o conceito de motores em paralelo, NÃO é a mesma coisa. Seria apenas uma prova de conceito.

    Então esse módulo propulsor básico, precisa ter características tais, que ele (ou no mínimo seus componentes) possa ser encomendado às industrias regulares existentes, possa ser testado estáticamente e armazenado para uso.

    Sendo fechada uma missão, bastaria definir a configuração dos estágios, buscar a quantidade necessária de propulsores no estoque, integrar num foguete e preparar o lançamento.

    No caso da OTRAG, eles já estavam no último estágio, ou seja, já produziam o propulsor de forma regular, só precisavem mudar de nível, para um propulsor padrão mais potente e começar a vender os lançamentos. A coisa só não foi adiante por problemas políticos de várias origens.

    Mas insisto que o ponto central era a produção regular e armazenamento desses módulos de propulsão padrão. O fato de que eles eram montados em paralelo, era apenas uma decisão técnica, mas o que garantia e viabilizava o negócio, era a produção regular dos módulos.

    Abs.

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  8. Para aqueles que não tenha ficado claro o conceito, seguem alguns links de imagens que podem esclarecer.

    A Interorbital Systems, tem feito um trabalho de marketing muito bom, apesar de estar (em minha opinião), "enrolando" seus clientes já a um bom tempo.

    Mas como é a única versão atualizada desse conceito vou usar as imagens do site deles para ilustrar.

    O módulo propulsor padrão no caso deles, chama-se: CPM - Common Propulsion Module.

    Acredito que o problema que eles estão enfrentando é justamente iniciar uma produção regular desse módulo. Uma vez resolvida esta questão, integrar os módulos num foguete seria tarefa relativamente simples.

    No caso deles, o primeiro de foguete anunciado foi o NEPTUNE 5, que funcionaria assim: primeiro estágio composto por 4 módulos CPM ao redor do segundo estágio, que seria um único módulo CPM, e um terceiro estágio (um pequeno motor a combustível sólido), sobre este último.

    É aquilo: no papel, é moleza, mas tornar isso um bom "negócio", e produzir esses módulos de forma regular, são outros quinhentos...

    Abs.

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  9. Vale a pena também traduzir para dados de custo mais palpáveis.

    Traduzindo a carga útil de 25 kg para 20 CubeSat de 1 kg cada, supondo que o suporte para lançamento destes pese uns 5 kg, dá um custo de $ 50.000,00 por CubeSat em cada lançamento. Se for um CubeSat duplo, são $ 100.000,00 e assim por diante.

    Se não me engano, já vi custos menores em empresas que vendem lançamentos de CubeSats como carga secundária (me refiro aqui a empresas sérias que já efetuaram vários lançamentos).

    Abs.

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  10. Isso tudo é interessante, e pelo número de investimentos parece que se prevê que essa área terá muita procura no futuro. Estamos no bom caminho então. O importante agora é tanto o PEB quanto nossas empresas espaciais privadas conseguirem enquadrar seus produtos com a demanda de forma a se auto-assegurarem como companhias confiáveis. Desejo sorte à todos eles!

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