Atlas V

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Atlas V
Lancio del Mars Reconnaissance Orbiter alle 11:43:00 UTC del 12 agosto 2005, sul primo Atlas V usato dalla NASA.Il lanciatore è nella configurazione 401.
Lancio del Mars Reconnaissance Orbiter alle 11:43:00 UTC del 12 agosto 2005, sul primo Atlas V usato dalla NASA.
Il lanciatore è nella configurazione 401.
Informazioni
Funzione EELV/Vettore di lancio medio-pesante
Produttore United Launch Alliance
Nazione di origine Stati Uniti Stati Uniti
Dimensioni
Altezza 58,3 m
Diametro 3,81 m
Massa 546 700 kg
Stadi 2
Capacità
Carico utile verso LEO 10 300 - 20 050 kg
Carico utile verso
GTO
4 100 - 8 200 kg
Cronologia dei lanci
Stato In attività
Basi di lancio Cape Canaveral SLC-41
Vandenberg SLC-3E
Lanci totali 14
Vedi il testo per elenco analitico
Successi 13
Fallimenti parziali 1 (401)[1]
Volo inaugurale 21 agosto 2002
Booster (Not Heavy) - Aerojet
Nº booster da 1 a 5
Propulsori 1 razzo a propellente solido
Spinta 1 270 kN
Impulso specifico 275 s
Tempo di accensione 94 s
Propellente propellente solido
Booster (Atlas V Heavy (5HX)) - Atlas CCB
Nº booster 2
Propulsori 1 RD-180
Spinta 4 152 kN
Impulso specifico 311 s
Tempo di accensione 253 s
Propellente RP-1/LOX
Primo stadio - Atlas CCB
Propulsori 1 RD-180
Spinta 4 152 kN
Impulso specifico 311 s
Tempo di accensione 253 s
Propellente RP-1/LOX
Secondo stadio (Atlas V XX1) - Centaur
Propulsori 1 RL-10A
Spinta 99,2 kN
Impulso specifico 451 s
Tempo di accensione 842 s
Propellente LH2/LOX
Secondo stadio (Atlas V XX2) - Centaur
Propulsori 2 RL-10A
Spinta 147 kN
Impulso specifico 449 s
Tempo di accensione 421 s
Propellente LH2/LOX

Il razzo Atlas V è un veicolo di lancio non riutilizzabile (in inglese Expendable Launch Vehicle) costruito originariamente da Lockheed Martin ed ora dalla United Launch Alliance, la joint venture Lockheed Martin-Boeing. Aerojet sviluppa e costruisce i booster principali (razzi impulsori) dell'Atlas V. Il razzo, costruito a Decatur, in Alabama, è composto da un primo stadio alimentato a cherosene ed ossigeno liquido, che utilizza un motore russo RD-180, ed uno stadio superiore Centaur ad idrogeno liquidoossigeno liquido. Alcune configurazioni utilizzano dei razzi impulsori aggiuntivi. Tutti assieme, questi componenti sono riferiti come il razzo vettore Atlas V.

Nei suoi 14 lanci, dal volo inaugurale nell'agosto 2002 al marzo 2008, l'Atlas V ha avuto una percentuale di successo quasi perfetta. Durante il volo del 15 luglio 2007, un'anomalia nello stadio superiore determinò lo spegnimento anticipato dello stadio Centaur, che rilasciò il carico utile — una coppia di satelliti di sorveglianza oceanici — in un'orbita più bassa di quanto pianificato.[2] Tuttavia il National Reconnaissance Office che commissionò i satelliti, ha comunque catalogato la missione come un successo.[senza fonte]. L'anomalia è stata investigata a lungo[senza fonte]. Atlas V ha effettuato con successo quattro lanci dalla scoperta dell'anomalia.

Storia[modifica | modifica sorgente]

L'Atlas V è il più recente membro della famiglia di razzi Atlas, che deriva dal missile Atlas; è un diretto discendente dei precedenti Atlas II e specialmente dell'Atlas III. Molti elementi strutturali della propulsione e dell'avionica sono o identici o diretti derivati da quelli usati nei precedenti lanciatori.

Il più evidente cambiamento esterno è ai serbatoi del primo stadio: questi non usano più una paratia intermedia di 10 ft di diametro in acciaio inossidabile né la tecnica ad '1,5 stadi' in cui due motori venivano espulsi a metà del volo e un terzo continuava a fornire propulsione per tutto il tragitto da terra all'orbita, ma invece si utilizza un primo stadio in lega di acciaio saldato di 12,5 ft diametro molto più simile alla famiglia di lanciatori Titan o al serbatoio esterno dello Space Shuttle.

L'Atlas V è stato sviluppato da Lockheed Martin Commercial Launch Services come parte del programma Evolved Expendable Launch Vehicle della USAF. Il termine expendable launch vehicle (veicolo di lancio non riutilizzabile) è usato per indicare che il razzo è utilizzabile una sola volta. I lanci avvengono dal Space Launch Complex 41 a Cape Canaveral Air Force Station. Inoltre lo Space Launch Complex 3 East della Vandenberg Air Force Base è in via di preparazione per futuri lanci verso orbite polari.

Il primo Atlas V è stato lanciato il 21 agosto 2002. Tredici lanci con Atlas V sono stati effettuati con successo fino ad ora se si eccettua l'anomalia del 2007. La famiglia dell'Atlas V usa un motore principale a singolo stadio, che può essere il russo RD-180 o il Common Core Booster (CCB), di recente concezione, con fino a cinque razzi impulsori aggiuntivi a propellente solido (forniti da Aerojet). Il CCB ha un diametro di 3,8 metri, un'altezza di 32,5 m ed usa 284 450 kg di ossigeno liquido e RP-1 come propellente. Il razzo rimane in funzione per circa quattro minuti e imprime una spinta iniziale superiore ai MN. La maggior parte di questa spinta è fornita dal motore russo RD-180, che da solo fornisce ben 4 152 MN.

Lo stadio superiore Centaur usa un serbatoio per il propellente a pressione stabilizzata ed è alimentato con propellenti criogenici. Lo stadio Centaur per l'Atlas V è ridotto ad 1,68 m ed è propulso da due motori Pratt & Whitney RL10A-4-2, ognuno in grado di imprimere una spinta di 99,2 kN. Gli avanzamenti operativi e di affidabilità che sono stati apportati alla variante RL10A-4-2 sono quindi disponibili per questa configurazione. La unità di navigazione inerziale (inertial navigation unit, INU) del Centaur provvede alla guida e navigazione sia per l'Atlas che per il Centaur e controlla la pressione del serbatoio e l'uso del propellente sempre per ambedue. I motori del Centaur sono in grado di essere accesi molteplici volte nello spazio permettendo l'inserimento in orbita terrestre bassa e, dopo un periodo di stazionamento, l'inserimento in una orbita di trasferimento geostazionaria. Una successiva terza accensione dopo un periodo di stazionamento di molte ore permette l'inserimento dei carichi utili in orbita geostazionaria. Il Centaur ha la più alta proporzione di propellente relativa alla massa totale rispetto a tutti gli altri moderni stadi superiori e quindi può inserire dei carichi utili di massa cospicua in orbite ad alta energia.

Molti sistemi sull'Atlas V sono stati migliorati sia prima del primo volo dell'Atlas V che dopo. Un miglioramento alla Fault Tolerant INU (FTINU) è stato recentemente completato per migliorare l'affidabilità delle missioni dei veicoli Atlas.

Il 14 aprile 2008, un Atlas V ha messo in orbita il suo più pesante carico utile fino ad oggi:[quando?] un satellite per telecomunicazioni da 6 648 kg costruito da Space Systems/Loral of Palo Alto, CA[3].

Anomalia del 2007[modifica | modifica sorgente]

L'unico evento anomalo nella storia del sistema di lancio Atlas V avvenne il 15 giugno 2007, quando il motore dello stadio superiore Centaur di un Atlas V si spense prima del previsto, rilasciando il proprio carico utile, ovvero una coppia di satelliti di sorveglianza L-30 del National Reconnaissance Office, in un'orbita più bassa del programmato[2]. La causa dell'anomalia fu rintracciata in una valvola allentata. Sostituire la valvola condusse ad un ritardo nel successivo lancio di un Atlas V[4].

Sviluppi futuri[modifica | modifica sorgente]

L'Atlas V-Heavy, detto anche configurazione HLV è disponibile 30 mesi dopo l'ordine[5]. Userà tre stadi CCB uniti assieme per fornire la capacità di sollevamento necessaria per trasportare i più pesanti veicoli spaziali. Circa il 95% dell'hardware richiesto per l'Atlas HLV è già stato utilizzato nei voli dell'Atlas V.

L'Atlas V presenta due dimensioni per la carenatura del carico utili. La classica carenatura da quattro metri, utilizzata fin dall'Atlas II, è usata in formato standard o leggermente ridotto (come nel lancio V-004/Inmarsat 4-F1); inoltre Lockheed Martin ha introdotto una versione di carenatura da 5 metri (4,57 come porzione utilizzabile), sviluppata e costruita da COntraves Space (ora RUAG)[6] in Svizzera. Questa carenatura è un progetto composito che si basa su componenti già testati in volo. Tre configurazioni saranno prodotte per supportare l'Atlas V. Le configurazioni di corta e media lunghezza saranno usate nella serie 500 dell'Atlas V. La configurazione più lunga sarà usata per l'Atlas V Heavy. La carenatura classica ricopre solo il carico utile, lasciando quindi lo stadio Centaur esposto all'aria aperta. Al contrario, la carenatura Contraves racchiude sia il Centaur che il carico utile.

Versioni[modifica | modifica sorgente]

Ogni lanciatore Atlas ha una designazione a tre cifre che è determinata dalle caratteristiche del razzo. La prima cifra è il diametro in metri della carenatura a cono (sulla testa del lanciatore) ed è sempre o quattro o cinque. La seconda cifra indica il numero di razzi impulsori a propellente solido attaccati alla base del lanciatore e può variare da zero a tre con la carenatura da 4 metri e da zero a cinque con la carenatura da 5 metri. La terza cifra indica il numero di motori dello stadio Centaur, che sono uno o due. Centaur a motore singolo (Single-engine Centaur, SEC) sono utilizzati tipicamente per satelliti da posizionare in orbita di trasferimento geostazionaria o che devono raggiungere la velocità di fuga. I Centaur a doppio motore (Dual-engine Centaur, DEC) sono invece usati per satelliti da inserire in orbita terrestre bassa.

Per esempio, la versione 552 dell'Atlas V si riferisce ad un lanciatore con carenatura da cinque metri, con cinque razzi impulsori e con uno stadio Centaur con doppio motore. Una versione 431 indica un lanciatore Atlas V con carenatura di quattro metri con tre razzi impulsori ed un Centaur a motore singolo.

Lanciatori confrontabili:

Angara - Ariane 5 - Chang Zheng 5 - Delta IV - Falcon 9 - Proton

Un accordo fra la Lockheed e la Bigelow Aerospace del settembre 2006 potrebbe portare allo sviluppo di una versione dell'Atlas V adatta al trasporto di uomini, per entrare nel mercato potenziale del turismo spaziale[7].

Versioni: Data della lista: 16 giugno 2007

Versione Carenatura Razzi impulsori Stadio superiore Carico utile verso LEO Carico utile verso GTO Lanci effettuati
401 4 m SEC 4 951 kg 6
402 4 m DEC 12 500 kg 0
411 4 m 1 SEC 5 951 kg 1
421 4 m 2 SEC 6 832 kg 2
431 4 m 3 SEC 7 642 kg 1
501 5 m SEC 3 971 kg 0
502 5 m DEC 10 300 kg 0
511 5 m 1 SEC 5 271 kg 0
512 5 m 1 DEC 12 050 kg 0
521 5 m 2 SEC 6 287 kg 2
522 5 m 2 DEC 13 950 kg 0
531 5 m 3 SEC 7 202 kg 0
532 5 m 3 DEC 17 250 kg 0
541 5 m 4 SEC 7 982 kg 0
542 5 m 4 DEC 18 750 kg 0
551 5 m 5 SEC 8 672 kg 1
552 5 m 5 DEC 20 050 kg 0
Heavy (HLV (5H1)) 5 m 2 CCB SEC 13 605 kg 0
Heavy (HLV DEC (5H2)) 5 m 2 CCB DEC 25 000 kg 0

Lanci dell'Atlas V[modifica | modifica sorgente]

Data della lista: Giugno 2007

Data Tipo Numero di serie Origine del lancio Carico utile Tipo carico utile Orbita Risultato Commenti
21 agosto 2002 401 AV-001 CC LC41 Hot Bird 6 satellite commerciale per telecomunicazioni GSO Successo Primo lancio dell'Atlas V
13 maggio 2003 401 AV-002 CC LC41 HellasSat 2 Satellite commerciale per telecomunicazioni GSO Successo
17 luglio 2003 521 AV-003 CC LC41 Rainbow 1 Satellite commerciale per telecomunicazioni GSO Successo Primo lancio di un Atlas V 500
17 dicembre 2004 521 AV-005 CC LC41 AMC 16 Satellite commerciale per telecomunicazioni GSO Successo
11 marzo 2005 431 AV-004 CC LC41 Inmarsat 4-F1 Satellite commerciale per telecomunicazioni GSO Successo
12 agosto 2005 401 AV-007 CC LC41 Mars Reconnaissance Orbiter Mars orbiter Fuga Successo Primo lancio di un Atlas V per la NASA
19 gennaio 2006 551 AV-010 CC LC41 New Horizons Sonda per Plutone e la fascia di Kuiper Fuga Successo Primo lancio con un terzo stadio(un Boeing Star 48B).
20 aprile 2006 411 AV-008 CC LC41 ASTRA 1KR Satellite commerciale per telecomunicazioni GSO Successo Ultimo lancio commerciale per ILS
8 marzo 2007 401 AV-013 CC LC41 Space Test Program-1 6 satelliti militari di ricerca LEO Successo FalconSAT-3
15 giugno 2007 401 AV-009 CC LC41 NRO L-30R (NOSS-4-3A & B) Due satelliti da sorveglianza per il NRO LEO Anomalia allo stadio superiore Primo lancio per il National Reconnaissance Office
11 ottobre 2007 421 AV-011 CC LC41 WGS SV-1 Satellite militare per telecomunicazioni GTO Successo sostituzione valvola[4]
10 dicembre 2007 401 AV-015 CC LC-41 NRO L-24 satellite da ricognizione dell'NRO Molnija Successo
13 marzo 2008 411 AV-006 VAFB SLC-3E NROL-28 satellite da sorveglianza dell'NRO Molnija Successo Primo lancio da Vandenberg
14 aprile 2008 421 AV-014 CC LC41 ICO G1 Satellite commerciale per telecomunicazioni GTO Successo Il più pesante carico utile lanciato da un Atlas
Per i lanci pianificati, si veda:
Lista dei lanci dell'Atlas V

Galleria di immagini[modifica | modifica sorgente]


Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Gunter's Space Page - Atlas V (401).
  2. ^ a b NRO Shortfall May Delay Upcoming ULA Missions, Aviation Week.
  3. ^ FOXNews.com - Telecommunication Satellite Launches With Heavy Payload - Science News | Science & Technology | Technology News
  4. ^ a b Faulty valve pushes back Atlas 5 launch, Florida Today.
  5. ^ http://www.globalsecurity.org/space/systems/atlas-v.htm Atlas V EELV - Lockheed-Martin. Recuperato il 02/06/2008.
  6. ^ (EN) RUAG Space Switzerland. URL consultato il 19 novembre 2013.
  7. ^ Braddock Gaskill, Human Rated Atlas V for Bigelow Space Station details emerge, NASASpaceflight.com, 31/01/2007.

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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