Il primo dei tre voli per il lancio dei satelliti TROPICS per la NASA è decollato domenica alle 13:43 locali (le 17:43 UTC), dopo un ritardo di oltre un'ora e mezza, dovuto ad un natante che si trovava nell'area di pericolo al largo della costa, e concedere ad Astra il tempo di garantire il corretto condizionamento del propellente e dell'ossigeno liquido sul razzo. Il veicolo LV0010 di Astra è stato lanciato dalla rampa di lancio SLC-46, presso la Cape Canaveral Space Force Station, in Florida, effettuando il settimo tentativo di lancio orbitale della compagnia.
Dopo un'accensione nominale del primo stadio, il motore dello stadio superiore si è spento con un minuto di anticipo sul previsto. Di conseguenza, non avendo raggiunto la prevista velocità orbitale, il veicolo e i carichi utili sono andati perduti. L'orbita di destinazione per TROPICS-1 era a un'altitudine di 500 km e un'inclinazione di 29,75 gradi. Questa orbita di media inclinazione rende la missione ottimale per il lancio da Cape Canaveral, a differenza dell'altro sito di lancio di Astra, a Kodiak, in Alaska, che è più favorevole per le missioni in orbita polare.
TROPICS, che sta per Time-Resolved Observations of Precipitation structure e storm Intensity with a Constellation of Smallsats, doveva consistere in sei satelliti in totale lanciati su tre voli Astra Rocket 3.3. Un settimo satellite, che fungeva di dimostratore, era stato precedentemente lanciato sulla missione SpaceX Transporter-2 nel giugno 2021. I CubeSat 3U sono costruiti da Blue Canyon Technologies e gestiti per la NASA dal Lincoln Lab del Massachusetts Institute of Technology. Ogni satellite trasporta uno spettrometro a microonde passivo e un carico utile radiometrico per studiare e monitorare tempeste tropicali e uragani.
La costellazione di satelliti è stata progettata per essere pienamente operativa se solo quattro dei sei satelliti raggiungono l'orbita o se due dei tre lanci hanno successo. Tuttavia, portare in orbita tutti e sei i satelliti con successo avrebbe comportato un tasso di rivisitazione più elevato e quindi un miglioramento dei dati scientifici della missione. TROPICS-1 è stato il settimo tentativo di lancio orbitale di Astra dal primo e unico volo del Rocket 3.1 nel settembre 2020. Dopo alcuni voli di prova che non hanno raggiunto l'orbita, Astra ha posizionato con successo in orbita lo stadio superiore del veicolo LV0007 con un carico utile della US Space Force ospitato da Kodiak nel novembre 2021. Il lancio successivo, LV0008 nel febbraio 2022, è stato il primo di Astra dall'SLC-46 di Cape Canaveral e il primo dell'azienda per la NASA. La missione ELaNa-41 non è riuscita a schierare in orbita i CubeSat a causa di un errore di separazione della carenatura. La seguente missione, LV0009 da Kodiak, è stata la prima a schierare con successo carichi utili in orbita per la Spaceflight Inc. nel marzo 2022.
Nella foto il razzo Rocket 3 di Astra, per la missione TROPICS della NASA, mentre sale nel cielo limpido della Florida. Credito: @ken_kremer
Il veicolo LV0010 era arrivato a Cape Canaveral a maggio, dopo aver viaggiato in camion dal quartier generale e dalla fabbrica di Astra ad Alameda, in California. In preparazione al volo, il 1 giugno è stato condotto un test di accensione statico presso l'SLC-46, testando tutti e cinque i motori Delphin, a cherosene RP-1 ed ossigeno liquido, sul primo stadio e tutte le apparecchiature di supporto a terra. Quegli stessi motori Delphin si sono accesi di nuovo al T-0 per sollevare il veicolo dal pad. Sei secondi dopo, il veicolo ha iniziato a inclinarsi verso il basso per raggiungere la velocità orizzontale necessaria per raggiungere l'orbita.
Il veicolo ha attraversato l'area di massima pressione dinamica, o Max-Q, circa un minuto e 10 secondi dopo il decollo. Il primo stadio ha proseguito il volo fino a T+3 minuti, quando tutti e cinque i motori si sono spenti al Main Engine Cutoff (MECO). Cinque secondi dopo, la carenatura che protegge sia i carichi utili che lo stadio superiore durante la salita, si è separata. Altri cinque secondi dopo, lo stadio superiore si è separato e, a T+3 minuti e 15 secondi, il motore Aether, sullo stadio superiore, si è accenso per iniziare un'accensione pianificata di cinque minuti.
Questa fase si è conclusa troppo presto a causa di un problema tecnico sullo stadio superiore e il veicolo è stato lasciato in una traiettoria suborbitale che ha comportato così la perdita della missione. Jonathan McDowell, un astrofisico ed esperto inseguitore di attività di volo spaziale, ha twittato che tutti i detriti sopravvissuti alla missione sono probabilmente caduti nell'Oceano Atlantico a ovest del Senegal. I prossimi due lanci di Astra, LV0011 e LV0012, dovrebbero portare i restanti quattro satelliti TROPICS in orbita, sempre partendo da Cape Canaveral.
Astra aveva recentemente ospitato il Dr. William J. Blackwell del MIT Lincoln Labs per un Tech Talk interno sulla missione TROPICS. In qualità di Principal Investigator di TROPICS, il Dr. Blackwell è l'esperto della scienza alla base di questa missione e di ciò che la rende così unica. I cicloni tropicali hanno un impatto devastante sulla società. Secondo il NOAA Office for Coastal Management, dal 2018 al 2020, gli Stati Uniti hanno subito più di 50 disastri meteorologici e climatici con danni superiori a 1 miliardo di dollari ciascuno e la frequenza e la gravità delle tempeste sono aumentate. Ad un certo punto nel 2018, c'erano nove cicloni tropicali denominati che si verificavano simultaneamente in tutto il mondo (fonte: University of Wisconsin SSEC).
Nel suo discorso, il dottor Blackwell ha spiegato che dobbiamo fare un lavoro migliore nel monitoraggio dei cicloni tropicali in modo da poter fornire avvisi precoci alle persone per prepararsi ed evacuare. I satelliti meteorologici attuali forniscono dati sui cicloni tropicali, ma non hanno risoluzione o frequenza sufficienti. Questi grandi satelliti delle dimensioni di uno scuolabus sono costosi da costruire e lanciare e ce ne sono pochissimi. Quando questi satelliti sorvolano un uragano, ci vogliono 4-6 ore prima del prossimo sorvolo o rivisitazione. Poiché le tempeste cambiano molto rapidamente, è difficile ottenere dati sufficienti per fornire previsioni accurate con questo tasso di sorvolo.
Nell'illustrazione i satelliti TROPICS ed i loro passaggi per l'osservazione delle tempeste tropicali. Credito: MIT/LL, NASA
È qui che entra in gioco TROPICS. La missione TROPICS prevede una costellazione di piccoli CubeSat per acquisire misurazioni chiave delle tempeste (umidità, temperatura e precipitazioni) per aiutare a prevedere la direzione e l'intensità delle tempeste. TROPICS è composto da sei satelliti, ciascuno delle dimensioni di una pagnotta di pane, che orbitano su tre piani diversi. Questa costellazione produrrà un tasso di rivisitazione inferiore a 1 ora, che sarà molto più utile nelle previsioni e nella preparazione delle tempeste. Riducendo le dimensioni, i costi e il consumo energetico, è possibile lanciare in orbita più satelliti e aumentare significativamente la copertura e la raccolta dei dati. Questo approccio si allinea molto bene con la strategia di Astra di progettare un razzo più piccolo e a basso costo che può essere prodotto su larga scala per lanci frequenti e dedicati a inclinazioni precise.
Si è trattato del 64esimo volo spaziale orbitale per il 2022, il terzo a fallire complessivamente, il secondo per Astra.
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