Atlas V kantoraketti ULA:n satelliittien laukaisu ja toimintaperiaate

Atlas V on kiertoradalle laukaiseva kantoraketti, jota United Launch Alliance (joka koostuu kahdesta yrityksestä, Boeingista ja Lockheed Martinista) käyttää satelliittien asettamiseen kiertoradalle. Se on 58,3 metriä (191 jalkaa) korkea ja 3,81 metriä (12,5 jalkaa) leveä raketti. Se on lentänyt 79 kertaa 21. elokuuta 2002 tapahtuneen ensilentonsa jälkeen. Se on kehitetty Atlas-ohjuksesta. Toisin kuin avaruussukkulaa, Atlas V:tä käytetään vain kerran, ja jokaista lentoa varten rakennetaan uusi raketti.

Raketti koostuu ensimmäisestä vaiheesta, Common Core Boosterista, jossa on venäläinen RD-180-moottori. Jokaisessa Atlas V:ssä on tämä ensimmäinen vaihe. Toisen vaiheen nimi on Centaur, ja siinä on yksi/kaksi Aerojet Rocketdynen RL-10-moottoria. Yläosassa on 4-5 metriä leveä suojus, joka peittää avaruusaluksen laukaisun aikana.

Rakenne ja pääkomponentit

Common Core Booster (CCB) on Atlas V:n ensimmäinen vaihe. Se polttoaineena käyttää RP‑1-kerosiinia ja nestemäistä happea (LOX) ja sen teholähteenä on venäläinen RD‑180‑moottori. RD‑180 on voimakas ja tehokas moottori, joka tarjoaa suurimman osan nostovoimasta laukaisun aikana.

Centaur-yläosa on tyypiltään kryogeeninen yläaste, joka käyttää vetyn (LH2) ja nestemäisen hapen (LOX) yhdistelmää. Centaurin RL‑10‑moottori on kevyt ja polttoainetaloudellinen, ja se on suunniteltu sytytettäviksi useita kertoja lennon aikana. Tämä mahdollistaa tarkat kiertoradan sijoitukset ja monivaiheiset tehtävät, kuten geostationaarisen siirtoradan (GTO) tai planeettaluotaimen karkeemman poishäkäisyn asettamisen.

Suojakupu (fairing) suojaa kantamusta ilmakehän aikana. Atlas V:ssä käytetään pääasiallisesti kahden kokoista suojakupua: noin 4 metriä ja 5 metriä leveitä vaihtoehtoja, riippuen kannettavan satelliitin koosta.

Konfiguraatiot ja nimitys

Atlas V -rakettia tarjotaan useina konfiguraatioina, jotka valitaan lennon tarpeiden mukaan. Konfiguraatiot ilmoitetaan kolminumerolla (esim. 401, 551):

Ensimmäinen numero: suojakuvun halkaisija (4 = n. 4 m, 5 = n. 5 m).
Toinen numero: kiinteäpolttoaineisten lisäkiihdyttimien (strap‑on) määrä (0–5).
Kolmas numero: Centaurin RL‑10‑moottorien määrä (1 tai 2).

Lisäkiihdyttimet antavat joustavuutta kantavuuteen: niiden lukumäärä vaikuttaa suoraan raketin nostokykyyn ja mahdollistaa raskaampien hyötykuormien laukaisun.

Käyttökohteet ja tunnettuja tehtäviä

Atlas V:llä on lennätetty sekä siviili‑ että puolustusorganisaatioiden satelliitteja ja tutkimustehtäviä. Se on ollut käyttökelpoinen mm. seuraavissa tehtävissä:

tieteelliset avaruusluotaimet ja planeettatutkimus (esim. New Horizons),
Mars‑luotaimet (esim. Curiosity/Mars Science Laboratory),
geostationaariset tiedonsiirto‑ ja tutkasatelliitit,
Puolustusvoimien ja kansallisen turvallisuuden lähetykset.

Laukaisupaikat ja operointi

Atlas V:tä laukaistaan tyypillisesti Yhdysvalloista, pääasialliset laitokset ovat Cape Canaveralin laukaisukeskus (Space Launch Complex‑41) Floridassa ja Vandenbergin ilmatukikohta (SLC‑3E) Kaliforniassa. United Launch Alliance vastaa raketin tuotannosta, integroidusta laukaisusta ja lennon operoinnista.

Luotettavuus ja erityispiirteet

Yksittäiskäyttöinen: Atlas V on kertakäyttöinen kantoraketti — jokainen lento käyttää uuden raketinarvioinnin ja kokoonpanon.
Monikäyttöisyys: Centaurin uudelleensytytettävyys mahdollistaa monimutkaisia laukaisuprofiileja ja tarkkaa kiertoradan sijoitusta.
Turvallisuus: raketti on suunniteltu korkeaa luotettavuutta silmällä pitäen, minkä vuoksi se on ollut suosittu valinta tärkeille tieteellisille ja puolustustehroille.

Tulevaisuus

United Launch Alliance kehittää uutta Vulcan-kantorakettia, joka on suunniteltu vähentämään riippuvuutta RD‑180‑moottorista ja parantamaan kustannustehokkuutta sekä osittain myös uudelleenkäytettävyyttä. Atlas V jatkaa kuitenkaan tehtävissä niin kauan kuin se on operatiivisesti tarpeen ja asiakkaiden vaatimukset täyttyvät.

Huom. Tämä artikkeli esittelee Atlas V -raketin keskeiset ominaisuudet ja käyttöperiaatteet. Tekniset yksityiskohdat voivat vaihdella konfiguraatiosta ja lennosta riippuen.

Atlas V -rakettien eri tyypit.

Lennot

Vuoden 2018 loppuun mennessä Atlas V on tehnyt 79 lentoa. Tunnetuimmat niistä ovat kuljettaneet New Horizonsin, Mars Science Laboratoryn (jossa oli mukana Curiosity-kulkuri), Junon, Mars Reconnaissance Orbiterin, Lunar Reconnaissance Orbiterin/LCROSSin, Boeing X-37B:n, Mars 2020 -lennon, jossa oli mukana Perseverance-kulkuri ja Mars-helikopteri Ingenuity, ja tulevaisuudessa Boeingin CST-100 Starlinerin laukaisualusta, jota käytetään miehitetyillä lennoilla kansainväliselle avaruusasemalle.

Vaihtoehdot

Tässä jaksossa ei ole . Voit auttaa Wikipediaa löytämällä hyviä lähteitä ja lisäämällä niitä. (Lokakuu 2021)

Atlas V:llä on erityinen tapa nimetä eri lajit. Atlas V:n nimistö muunnosten numeroinnissa on seuraava: Ensimmäinen numero kertoo, kuinka leveä verhous on. 400-sarjan Atlas V:ssä on 4 metriä leveä kuomu. 500-sarjan Atlas V:ssä on 5 metriä leveä suojus. Atlas V N22:ssa ei ole kuorta, koska se on Boeingin CST-100 Starlinerin laukaisukokoonpano. Toinen numero kertoo, kuinka monta kiinteää rakettitankoa raketissa on. Atlas V 501:ssä ei ole kiinnitettäviä kantoraketteja, Atlas V 441:ssä on neljä kiinnitettävää kantorakettia, kun taas Atlas V N22:ssa on kaksi kiinnitettävää kantorakettia, sillä se on Boeing Starlinerin laukaisukokoonpano. Viimeinen numero kertoo, kuinka monta moottoria Centaurin toisessa vaiheessa on. Kaikissa lennetyissä Atlas V -raketeissa on ollut vain yksi moottori Centaurissa, mutta tulevaisuudessa muissa Atlas V -raketeissa on kaksi moottoria Centaurin ylemmässä vaiheessa, kuten tässä artikkelissa usein mainitsemassani Atlas V N22:ssa. On myös olemassa HLV, jossa on kaksi ensimmäisen vaiheen (Common Core Booster) moottoria kiinnitettynä hihnalla kiinnitettävien kantorakettien tapaan, mutta se ei ole koskaan lentänyt.

Aiheeseen liittyvät sivut

Juno
Mars Reconnaissance Orbiter
Mars Science Laboratory
NASA
Uudet horisontit

Kysymyksiä ja vastauksia

Q: Mikä on Atlas V?

V: Atlas V on kiertoradalle laukaiseva kantoraketti, jota United Launch Alliance (joka koostuu kahdesta yrityksestä, Boeingista ja Lockheed Martinista) käyttää satelliittien asettamiseen kiertoradalle.

K: Kuinka pitkä ja leveä Atlas V on?

V: Atlas V on 58,3 metriä (191 jalkaa) korkea ja 3,81 metriä (12,5 jalkaa) leveä.

K: Milloin se lensi ensimmäisen kerran?

V: Sen ensilento oli 21. elokuuta 2002.

K: Onko se sukua avaruussukkulalle?

V: Ei, toisin kuin Space Shuttlea, Atlas V:tä käytetään vain kerran, ja jokaista lentoa varten rakennetaan uusi raketti.

K: Mistä Atlas V:n ensimmäinen vaihe koostuu?

V: Ensimmäinen vaihe koostuu Common Core Boosterista, jossa on venäläinen RD-180-moottori. Jokaisessa Atlas V:ssä on tämä ensimmäinen vaihe.

K: Mistä toinen vaihe koostuu?

V: Toisen vaiheen nimi on Centaur, ja siinä on yksi/kaksi Aerojet Rocketdynen RL-10-moottoria.

Kysymys: Onko siinä laukaisun aikana suojakuori?

V: Kyllä, avaruusaluksen päällä on 4-5 metriä (13-16 jalkaa) leveä suojus, joka peittää sen laukaisun aikana.