Japansk H-2A raket redo för uppskjutning med navigationssatellit

Japan är inställd på att skjuta upp en ersättningssatellit på måndag för en navigeringsfarkost som har varit i rymden sedan 2010, vilket utökar den amerikanska militärens GPS-nätverk för att tillhandahålla mer exakta positionerings- och timingtjänster över Asien-Stillahavsområdet.

Den nya satelliten kommer att ansluta sig till Japans Quasi-Zenith Satellite System, eller QZSS, som hjälper till att ge användarna bättre uppskattningar av sin position, särskilt i städer och avlägsna regioner, där skyskrapor, träd och berg kan blockera signaler från GPS-satelliter.

En japansk H-2A-raket kommer att placera ut den nya satelliten, kallad QZS 1R eller Michhibiki 1R, för att ersätta den första Michhibiki-rymdfarkosten som sköts upp på en tidigare H-2A-flygning i september 2010. QZS 1-satelliten är längre än sin ursprungliga 10-åriga designliv.

Upplyftning av den 174 fot höga (53 meter) H-2A-raketen från Tanegashima Space Center i sydvästra Japan är planerad till en 15-minuters fönsteröppning klockan 10:19:37 EDT måndag (0219 GMT; 11:19 am Japan Standard Time på tisdag).

Flygningen var försenad 24 timmar på grund av en dålig väderprognos för uppdragets första lanseringstillfälle.

Japanska team från Mitsubishi Heavy Industries, H-2A:s huvudentreprenör och operatör, rullade raketen från sin monteringsbyggnad till uppskjutningsrampen cirka 15 timmar före lyftet. Resan på 1,600 500 fot (30 meter) på ett mobilt lanseringsbord tog cirka XNUMX minuter att genomföra.

Väl framme vid uppskjutningsrampen var raketen ansluten till jordelektriska och drivmedelssystem, vilket gjorde att H-2A-teamet kunde börja ladda flytande väte och flytande syre i utskjutarens första och andra stegs tankar.

QZS 1R, byggd av Mitsubishi Electric Corp., väger cirka 4 ton (4.4 ton) fulltankad ovanpå H-2A-raketen.

H-2A-raketen är försedd med två fasta raketboosters, som ger majoriteten av 1.4 miljoner pund dragkraft för att trycka av raketen från plattan.

En kryogen vätedriven LE-7A huvudmotor driver kärnsteget, och en annan kryogen motor – LE-5B – är monterad på raketens andra steg.

På väg österut efter lyftet från Tanegashima, kommer raketens strap-on boosters att förbruka sitt drivmedel på cirka två minuter innan de kastas för att falla i Stilla havet. Kärnan, täckt av en filt av orange isoleringsskum, kommer att brinna i cirka sex och en halv minut.

Sedan kommer det övre stegets LE-5B-motor att tändas under två manövrar för att injicera QZS 1R-satelliten i en elliptisk överföringsbana som sträcker sig mer än 22,000 36,000 miles (cirka 28 XNUMX kilometer) över jorden. Utplaceringen av rymdfarkosten är planerad till cirka XNUMX minuter efter lyftet.

Designad för en 15-årig livstid kommer rymdfarkosten att använda sitt eget framdrivningssystem för att nå en nära cirkulär geosynkron bana med en genomsnittlig höjd på cirka 22,000 1 miles. QZS 40R-satelliten kommer att lägga sig i en operativ omloppsbana som lutar mellan 45 och 24 grader mot ekvatorn, där den kommer att kretsa runt planeten en gång var XNUMX:e timme.

QZSS-flottan med fyra satelliter, helt kompatibel med GPS-nätverket, är placerad i banor som svävar över Japan. GPS-satelliter, som drivs av den amerikanska rymdstyrkan, kretsar runt jorden i lägre banor, vilket betyder att olika rymdfarkoster är synliga på himlen vid olika tidpunkter.

Projicerad mot jordens yta kommer QZS 1R-satellitens markspår att kartlägga ett asymmetriskt åttamönster som sträcker sig från Japan till Australien när det alternerar norr och söder om ekvatorn. Tre av de aktiva kvasi-zenitsatelliterna är placerade i liknande lutande geosynkrona banor, och en annan är parkerad i geostationär bana över ekvatorn, kvar i en fast position över planeten.

Precis som satelliten som den ersätter kommer QZS 1R att vara nära zenit, eller nästan rakt upp, på den japanska himlen i cirka åtta timmar varje dag. Med ett komplett utbud av satelliter tillåter konstellationen kontinuerlig täckning av Japan.

Michibiki betyder "guida" eller "visa vägen" på japanska.

Det krävs fyra GPS-satelliter för att beräkna en exakt position på jorden, men en Michhibiki-satellit som sänder samma L-bandssignaler kommer att ge en mottagare en uppskattning om det inte finns tillräckligt med GPS-satelliter synliga, eller det kan hjälpa till att producera en mer exakt positionsberäkning till och med med full GPS-tjänst.

Japan utvecklar ytterligare tre kvasi-zenit-navigationssatelliter för uppskjutning i slutet av 2023. Den utökade flottan på sju rymdfarkoster kommer att ge Japan fullständig navigeringstäckning över japanskt territorium, oberoende av eventuella GPS-signaler.

E-postadress författaren.

Följ Stephen Clark på Twitter: @ StephenClark1.