Ракета атлас 5: Ракеты-носители семейства «Атлас-5» (2004) — Техническое обеспечение — ВВС (Военно-воздушные силы) — Top secret

НЕВСКИЙ БАСТИОН, NEVSKY BASTION. ВОЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СБОРНИК. ИСТОРИЯ ОТЕЧЕСТИВЕННОГО ОРУЖИЕ, ЗАРУБЕЖНАЯ ВОЕННАЯ ТЕХНИКА. MILITARY-TECHNICAL COLLECTION. HISTORY OF DOMESTIC WEAPONS, FOREIGN MILITARY EQUIPMENT


РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ ATLAS V (США)
LAUNCH VEHICLE ATLAS V (USA)

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ ATLAS V

Ракета-носитель Atlas V семейства РН Атлас первоначально производилась компанией «Локхид», а затем альянсом «United Launch Alliance», сформированным совместно Локхидом и Боингом. ВВС США являются основным заказчиком на использование новой ракеты. Главным конкурентом американцев на этом рынке является европейский концерн Arianespace. Однако около 70% запусков для Lockheed Martin и Boeing являются правительственными заказами, тогда как в Европе этот показатель составляет всего 10%.
Фирма «Аэроджет» разрабатывает и производит твердотопливные ускорители (ТТУ) для ракеты-носителя Атлас V. Сама ракета-носитель, производимая в Денвере(Колорадо, США), состоит из работающей на керосине («RP-1») и жидком кислороде («LOX») первой ступени, которая использует российский жидкостный ракетный двигатель РД-180, и второй ступени на базе разгонного блока «Центавр», который использует в качестве топлива жидкий водород («LН2») и LOX в качестве окислителя. Некоторые конфигурации включают различное количество собранных в пакет ускорителей: в первом случае несколько вариантов использует от одного до пяти ТТУ; во втором случае вариант с общим названием Heavy предполагает использование ещё двух, схожих с первой ступенью, универсальных ракетных модулей («УРМ»).

В стандартной конфигурации РН Атлас V используют единственный двигатель универсального ракетного модуля РД-180 российского производства. В случае необходимости к первой ступени в пакет добавляются от одного до пяти ТТУ. УРМ первой ступени имеет диаметр 3,8 м, высоту 32.5 м и на старте содержит 284,45 т RP-1/LOX в соответствующих баках. Ускоритель имеет рабочее время около четырёх минут и развивает тягу 423,4 тс (4 152 кН). Добавление ТТУ или двух УРМ в конфигурации Heavy увеличивает значение подъёмной силы на старте.
Верхняя вторая ступень Центавр использует криогенные компоненты топлива Lh3/LOX, стабилизация содержимого баков обеспечивается давлением. В качестве двигателя используется один или два ЖРД RL10A-4-2 разработки «Рокетдайн» с тягой 10,1 тс (99,2 кН). Конструкция блока позволяет его модификацию без серьёзных изменений. Система инерциальной навигации, расположенная на Центавре, обеспечивает управление и навигацию как всей РН Атлас V, так и систем Центавра — обеспечивает управление давлением в баках и использованием топлива. Установленные двигатели способны многократно запускаться в вакууме, что позволяет последовательно выполнять маневры выхода на низкую опорную орбиту («НОО»), перехода нагеопереходную орбиту («ГПО») и выхода на геостационарную орбиту («ГСО»), выполняя эти маневры в разные моменты времени. РБ Центавр имеет наибольшее соотношение массы топлива к общей массе среди современных разгонных блоков на 2009 год, что позволяет выводить бо́льшую полезную нагрузку.

РН Atlas 5 в конфигурации «401» имеет стартовую массу 334,5 т, высоту 58,25 м и снабжен головным обтекателем диаметром 4 м. РН Atlas 5 в конфигурации «401» способен вывести на геопереходную орбиту КА массой до 4950 кг.
РН Atlas V в конфигурации «411» содержит один стартовый твердотопливный ускоритель, головной обтекатель типа EPF диаметром 4,19 м и один двигатель на ступени Centaur. Грузоподъемность этого конфигурации РН на стандартную геопереходную орбиту составляет 6075 кг. При пуске с космодрома Ванденберг на орбиту с наклонением 63,4° и высотой в апогее 39000 км грузоподъемность РН составляет 5200 кг.
РН Atlas V в конфигурации «411» имеет высоту 58,2 м, стартовую массу 386,8 т и стартовую тягу 528,9 тс. РН Atlas V в данной интересна тем, что впервые в истории американской (да, похоже, и мировой) ракетно-космической техники использовалась существенно «несимметричная» конфигурация РН с одним навесным стартовым твердотопливным ускорителем для старта с Земли. Прохождение векторов тяги через центр масс РН обеспечивается скошенной на 3° установкой сопла стартового твердотопливного ускорителя и качающимися камерами сгорания маршевого ЖРД.
Жесткий единый центральный блок ССВ (Common Core Booster) диаметром 3,81 м и длиной 32,46 м оснащен кислородно-керосиновым двигателем РД-180 производства НПО «Энергомаш» (г. Химки Московской обл.) тягой 390,1 те на уровне моря и 423,2 те в вакууме. Предусматривается дросселирование ЖРД по специальной программе с целью уменьшения динамических нагрузок при прохождении максимального скоростного напора и удержания перегрузок на расчетном уровне.
Стартовый твердотопливный ускоритель SRB (Solid Rocket Booster) диаметром 1,55 м, длиной 19,5 ми стартовой массой 46,6 т изготовлен фирмой Aerojet. Он включается перед отрывом РН от старта и имеет тягу 138,7 те на уровне моря.
Американская ракета-носитель «Атлас-5» была запущена 22.08.2002 ночью с космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида. Двигатели РД-180 для первой ступени этой модификации «Атласа» были изготовлены российской космической фирмой «Энергия». Гигантская ракета, высота которой составляет 58 метров, способна доставить на геостационарную орбиту до пяти тонн груза. Ракета-носитель вывела в космос телекоммуникационный спутник «Хотберд-6.»
Начиная с августа 2002 года по ноябрь 2011 года было произведено 28 стартов, при которых была продемонстрирована почти 100 % надежность ракеты-носителя. В ходе полёта 15 июля 2007 года со спутником военной разведки США «L-30», произошла неисправность при функционировании второй ступени, приведшая к её более раннему отключению, в результате чего полезная нагрузка не вышла на расчетную орбиту. Тем не менее, заказчик классифицировал выполнение этого полета как удачное. После возникновения этих проблем, РН Атлас V выполнила 18 успешных стартов по состоянию на конец осени 2011 года.
Однако в 90-х годах вопрос цены стал волновать не только коммерческих операторов. Военные структуры тоже озаботились этим вопросом. В мае 1995 г. ВВС США выпустили запрос на разработку и создание ракет-носителей по программе ELLV (Evolved Expendable Launch Vehicle), где главными критериями были: низкая стоимость, универсальность, возможность варьировать массу выводимой полезной нагрузки. В сентябре 1995 г. корпорация Lockheed Martin получила контракт на разработку носителя по программе EELV, выиграв контракт суммой в 30 млн долларов.
В целях уменьшить стоимость разработки и повысить грузоподъемность носителя, Lockheed Martin обратила внимание на ракетный двигатель российской разработки. РД-170 — воистину легендарный двигатель. На момент пуска в серию он являлся самым мощным ракетным двигателем в мире. По тяге его превосходил только двигатель первой ступени РН Saturn — основного носителя американской лунной программы. Правда, к концу 80-х, когда был пущен РД-170, американский двигатель уже не использовался. Разработка РД-170 шла 14 лет и закончилась двумя пусками РН «Энергия». После чего программа была закрыта, и двигатель фактически остался не у дел. Еще он использовался в первой ступени РН «Зенит», но нечастые пуски этого носителя (даже с учетом проекта Sea Launch) не могли удовлетворить разработчиков ни морально, ни материально. Поэтому был рожден проект разработки версии этого двигателя — РД-180 — для представления его на мировом рынке. В 1996 г. Lockheed Martin выбрала этот двигатель для установки на ракете-носителе, разрабатываемой по программе EELV (в тот момент эта разработка еще не имела собственного названия).
В 1999 г. на космодроме на мысе Канаверал началось переоборудование пускового комплекса номер 41 (прежде используемого для произведения пусков РН Titan IV). В том же году РН, разрабатываемая по программе EELV, получила название Atlas V. Таким образом Lockheed Martin хотела акцентировать внимание будущих потребителей на преемственности основных принципов старого носителя, в первую очередь, разумеется, надежности.

29 октября 2014 г. в 1:21 после полудня по Восточному летнему времени с пускового комплекса 41 на мысе Канаверал (шт. Флорида) компания United Launch Alliance (ULA) в интересах ВВС США произвела запуск 8-го космического аппарата GPS IFF-8 ракетой-носителем Atlas V, говорится в пресс-релизе компании. Это 12-й запуск ULA в 2014 году и 89-й успешный запуск с момента образования компании в декабре 2006 года. «Для компании большая честь выполнять такие задачи и мы сегодня очень гордимся выводом на орбиту спутника GPS IFF-8 50-м пуском Atlas V», сказал Джим Спонник (Jim Sponnick), вице-президент ULA, программ «Атлас» и «Дельта». «50-й пуск «Атласа» со 100-процентной успешностью является результатом постоянного внимания нашей команды к своей задаче, в то же время и преданностью, чтобы надежно удовлетворять потребности наших клиентов по запускам».
Запуск произведен ракетой-носителем Atlas V EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle) в конфигурации 401 выводящего блока с обтекателем диаметром 4 метра. Стартовая ступень ракеты-носителя «Атлас» включает двигатель RD AMROSS RD-180, разгонный блок Centaur оснащен одним двигателем Aerojet Rocketdyne RL10A.
С военной базы Ванденберг в Калифорнии вечером 12 декабря 2014 года осуществлен запуск ракеты-носителя «Атлас-5». Носитель вывел на орбиту спутник NROL-35, который будет использоваться в интересах Национального разведывательного управления (НРУ). Запуском занималась компания United Launch Alliance — совместное предприятие, созданное аэрокосмическими гигантами Boeing и Lockheed Martin. В первой ступени ракеты-носителя используется ракетный двигатель РД-180 производства НПО «Энергомаш».
С мыса Канаверал, в американском штате Флорида, 20 января 2015 года осуществлен успешный запуск ракеты-носителя Atlas 5 со спутником связи нового поколения на борту. Данный спутник, как сообщил до старта представитель изготовившей его компании Lockheed Martin, должен обеспечить голосовую и информационную связь для дислоцированных по всему миру подразделений ВС США. «Спутник MUOS (Mobile User Objective System) кардинальным образом изменит возможности связи для наших бойцов», – сказал представитель «Локхид-Мартин».
Создание новой спутниковой системы – два таких аппарата уже находятся на орбите, а еще два предстоит вывести в космос – будут обладать в десять раз большими возможностями, чем ныне действующая система – Ultra High Frequency Follow-On, сообщил руководитель программы MUOS, капитан ВМС США Джо Кэн.
«Это программа повсеместного распространения (связи), которой будут использовать все виды ВС и их партнеры», – сказал он.
Четвертый такой спутник планируется вывести на орбиту в этом году, пятый – в 2016-ом.
Нынешний запуск Atlas 5, осуществленный компанией United Launch Alliance, совместным предприятием Boeing и Lockheed Martin, является первой из 13 аналогичных миссий, запланированных на текущий год.
Военно-воздушные силы США объявили конкурс на создание нового американского ракетного двигателя, который должен заменить российский РД-180, используемый на носителе «Атлас-5″. Как сообщил 2 июня 2015 года глава Центра космических и ракетных систем ВВС генерал-лейтенант Сэмюел Грейвс, компании, которые станут победителями, получат в общей сложности $160 млн, выделенных на эти цели из бюджета Пентагона.
Первоначальные заявки от участников должны поступить к 23 июня 2015 года, а итоги конкурса будут подведены в сентябре.
Проект осуществляется по принципу частно-государственного партнерства, и в перспективе компании должны будут покрыть треть его стоимости из своих собственных средств, отметил Грейвс. «План состоит в том, чтобы прекратить использование РД-180, вложив вместе с нашими промышленными партнерами средства в разработку коммерчески эффективных пусковых систем, которые можно будет применять и для вывода на орбиту (военных) аппаратов», – заявил генерал.

МОДИФИКАЦИИ:
Atlas V, серия 400 – На РН этой модификации используются боковые ускорители, РБ Centaur и головной обтекатель, которые были разработаны в рамках программы Atlas II и Atlas III.
Atlas V, серия 500 – Эта версия будет отличаться наличием специально разработанного головного обтекателя, диаметром 5 м, и специально разработанных боковых ускорителей. Также доработка разгонного блока Centaur позволит выводить спутники не на геопереходную орбиту, а сразу на геостационарную.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

ATLAS V, СЕРИЯ 400

Общая масса333298 кг
Общая высота58,3 м
&nbspAtlasCentaur
Высота32,46 м12,68 м
Диаметр3,81 м3,05 м
ДвигательРД-180RL10A-4-2 (один или два двигателя)
Тяга 3,82 МН 99,2 кН (однодвигательный вариант),
198,4 кН (двухдвигательный вариант)
Масса топлива284089 кг20830 кг
Сухая масса20743 кг1914 кг (однодвигательный вариант),
2106 кг (двухдвигательный вариант)

ATLAS V, СЕРИЯ 500

Общая масса 333298 кг
Общая высота 59,7 м
&nbspAtlasCentaur
Высота32,46 м 12,68 м
Диаметр3,81 м3,05 м
ДвигательРД-180RL10A-4-2 (один или два двигателя)
Тяга3,82 МН99,2 кН (однодвигательный вариант),
198,4 кН (двухдвигательный вариант)
Масса топлива284089 кг20830 кг
Сухая масса21173 кг1914 кг (однодвигательный вариант),
2106 кг (двухдвигательный вариант)

Источники: www.telesputnik.ru, ru.wikipedia.org, BBC, Радио Свобода, Военный Паритет, unnatural.ru, Associated Press, Лента.ру, ТАСС и др.

• РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ ATLAS V (США). НОВОСТИ
• РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ СЕМЕЙСТВА ATLAS (США)
• КОСМИЧЕСКИЕ РАКЕТЫ – НОСИТЕЛИ США
• ЗАРУБЕЖНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ РАКЕТЫ – НОСИТЕЛИ
• КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

Ракета-Носитель «Атлас-5»

Ракета «Атлас-5» — американская одноразовая двухступенчатая ракета-носитель семейства Атлас, которая первоначально производилась компанией Lockheed Martin, а затем альянсом United Launch Alliance, сформированным совместно компаниями Lockheed Martin и Boeing. Твердотопливные ускорители для ракеты-носителя разрабатывает и производит компания Aerojet. Производится в Денвере, Колорадо, США, и имеет несколько конфигураций, отличающихся размером головного обтекателя и количеством твердотопливных ускорителей. Ракета разработана компанией в рамках программы развития одноразовых ракет-носителей Evolved Expendable Launch Vehicle, для запуска коммерческих спутников и спутников ВВС США. Общей целью программы было сокращение стоимости запуска полезной нагрузки на орбиту. В зависимости от версии, стоимость запуска ракеты-носителя Атлас V составляет от 110 до 235 миллионов долларов.

Основные характеристики

Количество ступеней: 2

Длина (с ГЧ): 58,3 м

Диаметр: 3,81 м

Стартовая масса: 334,5-546,7 т

Масса полезной нагрузки
на НОО 9,8-18,8 т
на ГПО 4,75-8,9 т

Ускоритель (стандартный) — AJ-60A

Количество ускорителей: 0-5 шт.

Маршевый двигатель: Твердотопливный ракетный двигатель

Тяга: 172,1 тс (1688 кН)

Удельный импульс: 279,3 с

Время работы: 94 с

Топливо: Полибутадиен с концевыми гидроксильными группами

Первая ступень — УРМ

Маршевый двигатель: РД-180

Тяга: 390,2 тс (3827 кН) (ур. моря), 423,4 тс (4152 кН) (вакуум)

Удельный импульс: 311 с (на уровне моря), 338 с (в вакууме)

Время работы: 253 с

Горючее: керосин РГ-1

Окислитель: жидкий кислород

Вторая ступень (Атлас-5 «XX1») — Центавр

Маршевый двигатель: RL-10A-4-2

Тяга: 10,1 тс (99,2 кН) (вакуум)

Удельный импульс: 451 с

Время работы: 842 с

Горючее: жидкий водород

Окислитель: жидкий кислород

Вторая ступень (Атлас-5 «XX2») — Центавр

Маршевые двигатели: 2 × RL-10A-4-2

Тяга: 20,2 тс (198,4 кН) (вакуум)

Удельный импульс: 451 с

Время работы: 421 с

Горючее: жидкий водород

Окислитель: жидкий кислород

26 марта 2020 года Ракета-носитель Atlas V со спутником защищенной связи AEHF-6 для нужд американских военных стартовала с космодрома на мысе Канаверал, в штате Флорида. Аппарат стал шестым и последним в серии, построенных корпорацией Lockheed Martin для обеспечения защищенной и устойчивую к помехам связь представителей американского командования с развернутыми воинскими частями и подразделениями. При этом, запуск был автоматически отложен на два часа за несколько секунд до старта по причине сбоя в работе компьютерных систем.

9 февраля 2020 года С космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида стартовала ракета-носитель Atlas V с космическим зондом Solar Orbiter для исследования Солнца. Аппарат оснащен десятью различными приборами, шесть из которых будут постоянно направлены на Солнце, а четыре других необходимы для изучения состояния среды вокруг самого аппарата. Кроме того, на Solar Orbiter установлен специальный теплозащитный щит, который позволит зонду приближаться к Солнцу на расстояние до 42 миллионов километров. Миссия зонда рассчитана на семь лет.

21 августа 2002 года С космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида совершен первый запуск ракеты-носителя Atlas V.  В сентябре 2006 года компании Lockheed Martin и Bigelow Aerospace достигли соглашения о развитии варианта ракеты-носителя Атлас V, пригодного по уровню безопасности для пилотируемых полетов. И в июле 2011 года предприятие United Launch Alliance и НАСА подписали соглашение о развитии пилотируемого варианта ракеты-носителя в рамках программы коммерческих полетов — Commercial Orbital Transportation Services, COTS.

Ракета

Atlas 5 приближается к выходу из эксплуатации благодаря последнему запуску из Калифорнии . Предоставлено: Alex Polimeni / Spaceflight Now

301-я и последняя ракета Atlas, запущенная из Калифорнии, стартовала в четверг вместе с метеорологическим спутником NOAA и первым в своем роде демонстрационным технологическим экспериментом по возвращению в атмосферу, расчищая путь для модификаций, чтобы подготовить Стартовая площадка Atlas для новой ракеты Vulcan компании United Launch Alliance.

В инвентаре ULA осталось 19 Atlas 5. Все они будут запущены с мыса Канаверал. Предрассветный запуск из Калифорнии также ознаменовал собой последний Atlas 5, который летал с классическим обтекателем полезной нагрузки диаметром 4 метра (13 футов), и последний, который использовал наиболее часто используемый вариант Atlas 5 — конфигурацию «401» с 4-метровый обтекатель и никаких твердотопливных ускорителей.

Ракета ULA Atlas 5 стартовала с космодрома 3-East на базе космических сил Ванденберг в Калифорнии в 1:49.утра по тихоокеанскому стандартному времени (4:49 утра по восточному стандартному времени; 09:49 по Гринвичу) в четверг с полярно-орбитальным метеорологическим спутником NOAA JPSS 2. Полезная нагрузка под названием LOFTID вышла на орбиту под спутником JPSS 2 внутри носового обтекателя Atlas 5.

Команда запуска задержала старт через 24 минуты после того, как загрузка жидкого кислорода в первую ступень Атласа 5 заняла больше времени, чем ожидалось, из-за технической проблемы. Инженеры объявили ракету высотой 191 фут (58,2 метра) готовой к полету и возобновили обратный отсчет, завершившийся запуском главного двигателя РД-180 российского производства Atlas 5.

Двигатель разогнался до полной мощности, создавая около 860 000 фунтов тяги, чтобы привести Atlas 5 в движение с площадки Ванденберга, военной базы примерно в 140 милях (225 км) к северо-западу от Лос-Анджелеса. Atlas 5 направился на юг из Ванденберга, огибая Тихий океан, поскольку двигатель РД-180 разгонял ракету через атмосферу в течение первых четырех минут полета.

Вот повтор запуска ракеты ULA Atlas 5 со стартовой площадки в Калифорнии, на борту которой находится новый метеорологический спутник на полярной орбите, и эксперимент НАСА LOFTID для проверки технологии входа в атмосферу. https://t.co/JoIPGW5xy6 pic.twitter.com/0h5ZUWPaai

— Spaceflight Now (@SpaceflightNow) 10 ноября 2022 г.

Разгонный блок Centaur отделился от первой ступени Atlas, чтобы начать первый из трех запусков с использованием двигателя Aerojet Rocketdyne RL10. Atlas 5 сбросил обтекатель полезной нагрузки через четыре с половиной минуты после начала миссии, а двигатель верхней ступени RL10 завершил свой первый запуск примерно через 17 минут после старта.

Это подготовило почву для развертывания метеорологического спутника JPSS 2 весом 5 567 фунтов (2 525 кг) на 28-й минуте полета.

Построенный компанией Northrop Grumman космический аппарат JPSS 2 является третьим спутником в серии метеорологических обсерваторий NOAA. Это следует за запуском метеорологических спутников Suomi NPP и JPSS 1 в 2011 и 2017 годах, оба на уже снятой с эксплуатации ракете ULA Delta 2. JPSS 2 будет собирать данные об атмосфере и океанах Земли, картировать и отслеживать лесные пожары и вулканы, а также измерять пыль и дым в воздухе. JPSS 2 также будет отслеживать состояние озонового слоя.

JPSS 2 будет летать на высоте 512 миль (824 километра), что позволит его четырем инструментам собирать данные над одним и тем же местом на Земле дважды в день, один раз при солнечном свете и один раз ночью, когда планета вращается под орбитой спутника. .

Новый спутник будет переименован в NOAA 21, продолжая линейку метеорологических спутников правительства США, созданную в 1960 году. Синоптики используют данные с полярно-орбитальных спутников, чтобы предсказывать погоду на три-семь дней вперед, в то время как метеорологические спутники NOAA GOES находятся на геостационарной орбите. Орбита обеспечивает мониторинг суровой погоды и тропических циклонов в режиме реального времени.

Российский двигатель РД-180 запускает ракету Atlas 5 со стартовой площадки в Калифорнии в четверг. Предоставлено: United Launch Alliance 900:02 Когда JPSS 2 летела без ракеты, разгонный блок «Кентавр» Atlas 5 повторно зажигался дважды, чтобы вернуться на траекторию обратно в атмосферу Земли. Затем Centaur выбросил крышку адаптера, чтобы открыть LOFTID, летное испытание надувного замедлителя на низкой околоземной орбите, эксперимент по совместному использованию поездок, добавленный к миссии, чтобы воспользоваться преимуществами избыточной грузоподъемности Atlas 5.

LOFTID — это совместная работа НАСА и ULA по тестированию конструкции надувного теплозащитного экрана, который в будущем можно будет использовать для посадки массивного груза на Марс. ULA может использовать аналогичную систему теплозащитного экрана, чтобы восстановить ракетные двигатели от ракеты Vulcan следующего поколения для ремонта и повторного использования.

Баллоны с газообразным азотом под высоким давлением, перевозимые внутри возвращаемого аппарата LOFTID, открывались для надувания теплозащитного экрана, который был сложен и упакован, чтобы поместиться в объеме около 4,3 фута (1,3 метра) в ширину и 50 сантиметров (1,6 фута) в высоту. . После полного повышения давления до 19 фунтов на квадратный дюйм теплозащитный экран расширился до диаметра почти 20 футов (6 метров).

Надувной теплозащитный экран намного легче жесткого теплозащитного экрана, такого как системы теплозащиты, используемые в капсулах экипажа, и занимает меньший объем внутри обтекателя полезной нагрузки ракеты. Эта технология позволит будущим миссиям НАСА доставлять на поверхность Марса более массивные вездеходы, посадочные модули и, в конечном итоге, пригодные для человека места обитания — полезные грузы весом в десятки тонн.

Самым тяжелым космическим кораблем, когда-либо приземлявшимся на Марсе с использованием современных технологий, был марсоход Perseverance, который весил около тонны, когда прибыл на Красную планету в 2021 году. программа. НАСА провело суборбитальные испытания надувных теплозащитных экранов меньшего размера, но миссия LOFTID была крупнейшим из когда-либо испытанных подобных замедлителей и первой, которая повторно вошла в атмосферу с орбитальной скорости.

Метеорологический спутник NOAA JPSS 2 на объекте обработки полезной нагрузки на базе космических сил Ванденберг перед помещением в обтекатель полезной нагрузки ракеты Atlas 5. Предоставлено: 30-е космическое крыло ВМС США/Карлос Веласко 9.00:02 После того, как теплозащитный экран LOFTID был надут, верхняя ступень «Кентавр» Atlas 5 запустила двигатели, чтобы раскрутить и выпустить стабилизированный вращением возвращаемый аппарат массой около 2700 фунтов (1224 кг). Верхняя ступень ракеты упала обратно в атмосферу, и большая ее часть сгорела над Тихим океаном.

LOFTID снова вошел в атмосферу, выдержав перегрузку 9 g и температуру около 2600 градусов по Фаренгейту (1400 градусов по Цельсию), прежде чем развернуть парашют, чтобы замедлить спуск для приводнения. Корабль-эвакуатор, зафрахтованный ULA, доставил космический корабль из Тихого океана к востоку от Гавайев.

Запуск из Калифорнии в четверг ознаменовал конец эпохи для ULA. Модификации стартовой площадки SLC-3E должны начаться в ближайшие недели, чтобы подготовить объект Западного побережья к запуску ракеты «Вулкан».

ULA завершила модификацию стартовой площадки на мысе Канаверал для ракеты Vulcan Centaur. Полеты Vulcan будут стартовать с космодрома 41 на мысе, на том же месте, что и ракеты Atlas 5. Ракеты Atlas 5 и Vulcan будут использовать одну и ту же площадку с разными мобильными пусковыми платформами в течение следующих нескольких лет.

Переход на программу Vulcan не будет обратно совместим в Ванденберге, а это означает, что ULA не сохранит возможность запуска Atlas 5 с West Coat.

«После запуска команда приступит к деинтеграции и защите всех опасных систем, чтобы мы могли прийти и внести значительные изменения в платформы, в объект», — сказал Гэри Венц, вице-президент ULA по правительственным и коммерческие программы.

Художественная иллюстрация запуска Vulcan Centaur. Предоставлено: United Launch Alliance

Первая ступень Atlas 5 работает на керосиновом топливе, смешанном с жидким кислородом, а новые двигатели BE-4 производства Blue Origin, питающие первую ступень Vulcan, будут сжигать метан и жидкий кислород. Это требует установки новых резервуаров для хранения метана и топливопроводов для загрузки топлива в ракету Vulcan на SLC-3E.

«Vulcan Centaur использует разные товары, поэтому нам нужно запустить эти линии подачи и соединить их с пусковой платформой. Поэтому мы собираемся начать значительную деинтеграцию, а затем создать возможность запуска Vulcan Centaur с начальной возможностью ранней весной 24-го года».

Стартовая площадка Atlas 5 в Ванденберге имеет передвижной портал, который позволяет наземным бригадам укладывать сегменты ракеты на стартовую площадку. В последние часы перед стартом служебная башня отъезжает, обнажая ракету до того, как на борт будет закачано криогенное топливо. На мысе Канаверал ULA размещает ракету Atlas 5 внутри стационарного объекта вертикальной интеграции. Затем ракета доставляется на мобильном транспортере к стартовой площадке.

Мобильный портал на SLC-3E будет модифицирован, чтобы приспособиться к большему диаметру ракеты Vulcan. Но ULA не нужно будет увеличивать высоту конструкции, которая была увеличена в 2000-х годах, чтобы обновить площадку для миссий Atlas 5.

Первый испытательный полет Vulcan ULA планируется запустить с мыса Канаверал в 2023 году с миссией по запуску пары испытательных спутников для широкополосной сети Amazon Kuiper, а также коммерческого посадочного модуля на Луну для Astrobotic. Позже в следующем году за этим последует второй испытательный полет Vulcan с первым космическим самолетом Sierra Space Dream Chaser, выполняющим миссию по пополнению запасов на Международной космической станции.

Вот повтор наполнения возвращаемого аппарата LOFTID газообразным азотом перед отделением от верхней ступени Centaur Atlas 5.

LOFTID тестирует технологию, которую можно использовать для посадки тяжелых грузов на Марс или восстановления многоразовых ракетных двигателей.

— Spaceflight Now (@SpaceflightNow) 10 ноября 2022 г.

Будущие запуски Vulcan будут доставлять в космос полезные грузы для военных США, которые в 2020 году выбрали ракеты ULA Vulcan и SpaceX Falcon 9 и Falcon Heavy для вывода на орбиту спутников национальной безопасности. миссии до 2027 года. Пока что ULA не выиграла ни одного контракта на запуск Vulcan для полетов из Ванденберга, но зарезервировала более 50 полетов Vulcan с мыса Канаверал.

Но Пентагону требуется, чтобы ULA и SpaceX могли запускать миссии с восточного и западного побережья. Запуски из Ванденберга обычно нацелены на полярные орбиты, куда направляются правительственные спутники-шпионы, космические корабли для наблюдения за погодой и будущие платформы раннего предупреждения и обнаружения ракет.

Первый запуск Атласа с Ванденберга произошел в 1959 году во время суборбитальных испытаний межконтинентальной баллистической ракеты Атлас. Ракеты Атлас начали запускать в 1960 от SLC-3, который включал в себя западную и восточную площадки. Первый запуск Atlas с ракеты SLC-3E состоялся 12 июля 1961 года.

Стартовая площадка SLC-3E была выведена из эксплуатации после запуска Atlas в 1987 году, а затем восстановлена ​​для трех полетов ракеты Atlas 2AS с 1999 по 2003 год. Наземные бригады затем переоборудовали стартовую площадку для ракеты Atlas 5, которая выше, чем более старые конфигурации ракеты Atlas, и использует российский главный двигатель РД-180.

ULA запустила 17 ракет Atlas 5 с SLC-3E, включая миссию в 2018 году с марсианским посадочным модулем НАСА InSight, первым зондом к Красной планете, стартовавшим с Ванденберга.

Напишите автору.

Подписывайтесь на Стивена Кларка в Твиттере: @StephenClark1.

Ракета Atlas 5 запускает метеорологический спутник NOAA, тестирует надувной теплозащитный экран

Пространство

Уильям Харвуд


/ Новости Си-Би-Эс

Ракета Atlas 5 компании United Launch Alliance вывела на орбиту мощный метеоспутник рано утром в четверг, а затем запустила надутый «замедлитель» обратно в атмосферу для гиперзвукового входа в атмосферу в драматическом испытании технологии теплозащиты, которая однажды может помочь высадить астронавтов на Марс.

Но главной полезной нагрузкой была метеостанция Объединенной полярной спутниковой системы, или JPSS 2. Запущенный НАСА и управляемый Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, JPSS 2 был выпущен на полярную орбиту высотой 500 миль через 28 минут после старта с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии в 4:49.утра по восточному стандартному времени.

Ракета United Launch Alliance Atlas 5, несущая мощный метеоспутник и экспериментальный возвращаемый аппарат, с грохотом оживает на базе космических сил Ванденберг. Это был последний Atlas 5, запущенный с базы в Калифорнии, поскольку ULA переходит на новые ракеты Vulcan.

НАСА

Оснащенный набором сложных камер и датчиков, JPSS 2 стоимостью 1,4 миллиарда долларов «представляет собой важный шаг в сохранении непрерывности наблюдений на низкой околоземной орбите», — сказал Джордан Герт, метеоролог NOAA и ученый-спутник.

«Данные JPSS являются важным вкладом в американские и международные глобальные системы моделирования численного прогнозирования погоды», — сказал он. «Благодаря JPSS качество местных прогнозов погоды на срок от трех до семи дней является выдающимся.

«Во-вторых, особенно для жителей Аляски, JPSS обеспечивает регулярное покрытие полюсов для обнаружения пожаров, мониторинга масштабов наводнений и отслеживания погодных явлений в Арктике. А для всех американцев JPSS обеспечивает наблюдения более двух раз в день над Атлантическим и Тихим океанами, где данные с метеорологических зондов и буев редки.

JPSS 2 — второй из четырех спутников в программе стоимостью 12,9 млрд долларов, которая включает в себя модернизацию наземных станций.

Художественное представление метеоспутника JPSS 2 на низкой околоземной орбите с выдвинутой единственной солнечной батареей.

НАСА

Запуск и подъем прошли гладко, но данные, подтверждающие развертывание его единственной солнечной батареи, были получены не сразу.

«В настоящее время команда еще не получила данные для подтверждения развертывания солнечной батареи, 901:25 НАСА говорится в сообщении в блоге. «Возможно, проблемы нет, но мы внимательно следим за появлением новых данных телеметрии».

В то время как JPSS 2 был основной полезной нагрузкой, он предоставил возможность «совместного запуска» для летных испытаний НАСА на низкой околоземной орбиты надувного замедлителя или LOFTID, своего рода теплового экрана в форме фрисби, который был запущен в сжатом, раздутая конфигурация.

После того, как JPSS 2 был выпущен, верхняя ступень Centaur Atlas 5 нацелила LOFTID обратно на Землю и отправила сигналы для включения своих систем. Затем подобная тору структура надулась, расширившись до диаметра около 20 футов, прежде чем ее выпустили, чтобы летать самостоятельно.

Врезавшись в различимую атмосферу недалеко от Гавайев на скорости около 22 000 миль в час, космический корабль быстро замедлился до дозвуковой скорости, защищенный жаростойким покрытием. Ожидалось, что возвращаемый аппарат испытает максимальное замедление, в 9 раз превышающее обычную силу тяжести.

Во время адского спуска на Землю многочисленные камеры, датчики температуры, тензодатчики и другие датчики собирали непрерывный поток данных, сохраняя их на бортовом записывающем устройстве, а резервную копию выбрасывали по пути вниз для сохранения показаний. даже если LOFTID не удалось восстановить. 900:03 Камера на верхней ступени «Кентавра» Atlas 5 запечатлела захватывающий вид на надувной теплозащитный экран LOFTID шириной 20 футов, когда он был выпущен для гиперзвукового входа в атмосферу над Тихим океаном. В момент выпуска на заднем плане видна дельта реки Нил.

НАСА

Как оказалось, и регистратор, и теплозащитный экран совершили безопасное погружение до приводнения, отправив GPS-координаты, чтобы помочь экипажу ближайшего спасательного корабля выследить их.

Исследователям потребуется время, чтобы полностью проанализировать сохраненные данные, но преимущества гиперзвуковых надувных аэродинамических замедлителей или HIAD, таких как LOFTID, потенциально меняют правила игры.

Теплозащитный экран, подобный LOFTID, «может быть упакован и уложен в небольшие объемы для запуска и для фазы полета миссии», — сказал менеджер проекта Джо Дель Корсо. «Затем мы можем развернуть его на орбите, чтобы замедлить тяжелые полезные грузы и доставить их на поверхность любого пункта назначения с атмосферой».

Наиболее вероятной целью является Марс, но эта технология также может быть использована для посадки полезных грузов на Титане, спутнике Сатурна, и, возможно, даже на Венере. Ближе к дому United Launch Alliance планирует использовать вариант для восстановления двигателей первой ступени своей новой ракеты Vulcan.

Используя современные «жесткие» конструкции, которые могут поместиться в носовой обтекатель ракеты, подобные тем, которые используются в нынешних марсоходах НАСА, «мы ограничены примерно четырьмя с половиной и пятью метрами размеров аэрокосмической оболочки», — сказал он. «Это ограничивает вас примерно одной, полутора метрическими тоннами» посадочной массы.

Используя увеличенную технологию LOFTID, «мы планируем увеличить ее до 20–40 метрических тонн. Полторы метрические тонны — это примерно эквивалент очень хорошо оборудованной тележки для гольфа. От 20 до 40 метрических тонн тонн — это то, что вам нужно, чтобы отправить людей на Марс. Это эквивалент небольшого, полностью меблированного ранчо с машиной на навесе».

Другим преимуществом быстрого торможения на большой высоте является возможность приземляться на больших высотах, где над головой меньше атмосферы, чтобы замедлить приближающийся космический корабль.

«Снижая скорость высоко в атмосфере, мы можем выбирать, где мы хотим приземлиться», — сказал Дель Корсо. «Используя классическую технологию, мы можем приземлиться только примерно на 50 процентов марсианской поверхности. За счет торможения высоко в атмосфере мы можем разместить 20 метрических тонн примерно на 85 процентах общей поверхности».

Космос и астрономия

Более

Более

    В:

  • Илон Маск
  • Джефф Безос
  • Вирджин Галактик
  • Голубое происхождение
  • Ричард Брэнсон

Уильям Харвуд

Билл Харвуд постоянно освещает космическую программу США с 1984 года, сначала в качестве начальника бюро United Press International на мысе Канаверал, а теперь в качестве консультанта CBS News.