จรวด H-2A ของญี่ปุ่นพร้อมปล่อยดาวเทียมนำทาง

ญี่ปุ่นเตรียมส่งดาวเทียมทดแทนในวันจันทร์สำหรับยานอวกาศนำทางที่อยู่ในอวกาศตั้งแต่ปี 2010 เสริมเครือข่าย GPS ของกองทัพสหรัฐฯ เพื่อให้บริการระบุตำแหน่งและเวลาที่แม่นยำยิ่งขึ้นในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก

ดาวเทียมดวงใหม่นี้จะเข้าร่วมกับระบบดาวเทียม Quasi-Zenith ของญี่ปุ่น หรือ QZSS ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้คาดคะเนตำแหน่งได้ดีขึ้น โดยเฉพาะในเมืองและพื้นที่ห่างไกล ซึ่งตึกระฟ้า ต้นไม้ และภูเขาสามารถปิดกั้นสัญญาณจากดาวเทียม GPS ได้

จรวด H-2A ของญี่ปุ่นถูกกำหนดให้ติดตั้งดาวเทียมดวงใหม่ชื่อ QZS 1R หรือ Michibiki 1R เพื่อแทนที่ยานอวกาศ Michibiki ลำแรกที่เปิดตัวในเที่ยวบิน H-2A ก่อนหน้านี้ในเดือนกันยายน 2010 ดาวเทียม QZS 1 มีอายุเกิน 10 ปี ชีวิตออกแบบได้

การปล่อยจรวด H-174A สูง 53 เมตรจากศูนย์อวกาศทาเนงาชิมะทางตะวันตกเฉียงใต้ของญี่ปุ่นมีกำหนดการเปิดหน้าต่าง 2 นาทีเวลา 15:10:19 น. EDT วันจันทร์ (37 GMT; 0219:11 น. เวลามาตรฐานญี่ปุ่นในวันอังคาร)

เที่ยวบินล่าช้า 24 ชั่วโมงเนื่องจากการพยากรณ์อากาศที่ไม่ดีสำหรับโอกาสในการเปิดตัวครั้งแรกของภารกิจ

ทีมงานชาวญี่ปุ่นจากบริษัท Mitsubishi Heavy Industries ซึ่งเป็นผู้รับเหมาหลักและผู้ดำเนินการของ H-2A ได้กลิ้งจรวดจากอาคารประกอบไปยังฐานปล่อยจรวดราว 15 ชั่วโมงก่อนยานขึ้น การเดินทาง 1,600 ฟุต (500 เมตร) บนโต๊ะปล่อยมือถือใช้เวลาประมาณ 30 นาทีจึงจะเสร็จสมบูรณ์

จรวดเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าภาคพื้นดินและระบบขับเคลื่อน ทำให้ทีม H-2A สามารถเริ่มบรรจุไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลวลงในถังระยะที่หนึ่งและที่สองของเครื่องปล่อยได้

QZS 1R สร้างโดย Mitsubishi Electric Corp. มีน้ำหนักประมาณ 4 เมตริกตัน (4.4 ตัน) เติมเชื้อเพลิงเต็มที่บนจรวด H-2A

จรวด H-2A นั้นติดตั้งตัวเสริมจรวดแบบรัดแน่นสองตัว ซึ่งให้แรงขับส่วนใหญ่ 1.4 ล้านปอนด์ในการผลักตัวปล่อยออกจากฐาน

เครื่องยนต์หลัก LE-7A ที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับการแช่แข็งเป็นกำลังขับเคลื่อนขั้นตอนหลัก และเครื่องยนต์ไครโอเจนิกอีกเครื่องหนึ่งคือ LE-5B ติดตั้งไว้ที่ขั้นตอนที่สองของจรวด

มุ่งหน้าไปทางตะวันออกหลังจากทะยานขึ้นจากทาเนงาชิมะ ตัวเสริมแรงรัดของจรวดจะกินแรงขับภายในประมาณสองนาทีก่อนที่จะทิ้งระเบิดเพื่อตกลงในมหาสมุทรแปซิฟิก เวทีหลักที่หุ้มด้วยโฟมฉนวนสีส้มจะเผาไหม้ประมาณหกนาทีครึ่ง

จากนั้นเครื่องยนต์ LE-5B ของเวทีชั้นบนจะจุดระเบิดสำหรับการซ้อมรบสองครั้งเพื่อส่งดาวเทียม QZS 1R เข้าสู่วงโคจรรูปไข่ที่ทอดยาวกว่า 22,000 ไมล์ (ประมาณ 36,000 กิโลเมตร) เหนือพื้นโลก การติดตั้งยานอวกาศมีกำหนดประมาณ 28 นาทีหลังจากยานขึ้น

ออกแบบมาสำหรับอายุการใช้งาน 15 ปี ยานอวกาศจะใช้ระบบขับเคลื่อนของตัวเองเพื่อไปยังวงโคจรธรณีซิงโครนัสใกล้วงกลมที่ระดับความสูงเฉลี่ยประมาณ 22,000 ไมล์ ดาวเทียม QZS 1R จะเข้าสู่วงโคจรที่ใช้งานได้ซึ่งเอียงระหว่าง 40 ถึง 45 องศากับเส้นศูนย์สูตร ซึ่งจะโคจรรอบโลกทุกๆ 24 ชั่วโมง

กองเรือ QZSS สี่ดาวเทียมซึ่งเข้ากันได้กับเครือข่าย GPS ทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งวงโคจรที่ลอยอยู่เหนือประเทศญี่ปุ่น ดาวเทียม GPS ซึ่งดำเนินการโดย US Space Force โคจรรอบโลกในวงโคจรที่ต่ำกว่า ซึ่งหมายความว่ายานอวกาศต่างๆ จะปรากฏบนท้องฟ้าในเวลาที่ต่างกัน

แทร็กภาคพื้นดินของดาวเทียม QZS 1R ที่ฉายบนพื้นผิวโลกจะแสดงรูปแบบที่ไม่สมมาตรเป็นรูปเลข XNUMX ซึ่งทอดยาวจากญี่ปุ่นไปยังออสเตรเลีย ขณะที่มันสลับระหว่างเหนือและใต้ของเส้นศูนย์สูตร ดาวเทียม quasi-zenith ที่ใช้งานอยู่สามดวงอยู่ในตำแหน่งวงโคจร geosynchronous ที่เอียงคล้ายกัน และอีกดวงหนึ่งจอดอยู่ในวงโคจร geostationary เหนือเส้นศูนย์สูตร ซึ่งยังคงอยู่ในตำแหน่งคงที่เหนือดาวเคราะห์

เช่นเดียวกับดาวเทียมที่กำลังจะมาแทนที่ QZS 1R จะอยู่ใกล้จุดสูงสุดหรือเกือบจะตั้งตรงบนท้องฟ้าของญี่ปุ่นเป็นเวลาประมาณแปดชั่วโมงในแต่ละวัน ด้วยดาวเทียมที่ครบครัน กลุ่มดาวนี้จึงครอบคลุมพื้นที่ของญี่ปุ่นอย่างต่อเนื่อง

Michibiki หมายถึง "แนวทาง" หรือ "ชี้ทาง" ในภาษาญี่ปุ่น

ต้องใช้ดาวเทียม GPS สี่ดวงในการคำนวณตำแหน่งที่แม่นยำบนโลก แต่ดาวเทียม Michibiki ที่กระจายสัญญาณ L-band เดียวกันจะทำให้เครื่องรับสามารถประมาณค่าได้หากมีดาวเทียม GPS ไม่เพียงพอ หรือสามารถช่วยให้คำนวณตำแหน่งได้แม่นยำยิ่งขึ้น ด้วยบริการ GPS เต็มรูปแบบ

ญี่ปุ่นกำลังพัฒนาดาวเทียมนำทางกึ่งสุดยอดอีก 2023 ดวงเพื่อเปิดตัวภายในสิ้นปี XNUMX ฝูงบินที่เพิ่มขึ้นจากยานอวกาศ XNUMX ดวงจะทำให้ญี่ปุ่นครอบคลุมการนำทางทั่วดินแดนญี่ปุ่นอย่างสมบูรณ์ โดยไม่ขึ้นกับสัญญาณ GPS ใดๆ

อีเมลล์ ผู้เขียน.

ติดตาม Stephen Clark บน Twitter: น.ส.