Atlas V

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Atlas V
Lancio del Mars Science Laboratory su un Atlas V 541. Questo è il 4° Atlas V usato dalla NASA.
Lancio del Mars Science Laboratory su un Atlas V 541. Questo è il 4° Atlas V usato dalla NASA.
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 53
Successi 52
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
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 53 lanci, dal volo inaugurale nell'agosto 2002 al marzo 2015, 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 43 lanci dalla scoperta dell'anomalia.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

L'Atlas V è tra gli ultimi membri 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. 53 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 singolo, il russo RD-180 il quale alimenta un Common Core Booster (CCB), 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 più pesante carico mai lanciato da un Atlas V è stato il MUOS-3, un satellite per telecomunicazioni, pesante 8.672 kg.

Anomalia del 2007[modifica | modifica wikitesto]

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[3].

Sviluppi futuri[modifica | modifica wikitesto]

L'Atlas V-Heavy, detto anche configurazione HLV sarebbe stato disponibile 30 mesi dopo l'ordine[4]. Avrebbe usato 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. Tuttavia il progetto è stato annullato per mancanza di fondi. Nell'aprile 2015 la United Launch Alliance ha annunciato il suo nuovo lanciatore pesante, il Vulcan, il quale è un'evoluzione dell'Atlas V. Userà un primo stadio totalmente nuovo, con un nuovo motore a ossigeno liquido e metano liquido BE-4, come secondo stadio l'ACES, ovvero Advanced Cryogenic Evolved Stage (Inizialmente chiamato Advanced Common Cryogenic Evolved Stage), con 4 motori RL-10 attualmente utilizzati sullo stadio Centaur e come carenatura la nuova carenatura da 5 metri sviluppata apposta per l'Atlas V. Inoltre utilizzerà come boosters fino a 6 degli attuali dell'Atlas V. Questo vettore sostituirà nel 2019 tutti gli attuali EELV tranne il Delta IV Heavy che verrà prodotto fino al 2022 per motivi militari e il Delta II, che verrà ritirato dal servizio qualche tempo prima, nel 2018, a favore del Falcon 9.[5]

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 sarebbe stata 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 wikitesto]

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]. L'Atlas V lancerà le capsule della Bigelow-Boeing CST-100 verso la ISS oppure verso la stazione commerciale Alpha della Bigelow e il Dream Chaser, uno spazioplano derivato da un progetto NASA dei primi anni '90.

Versioni: Data della lista: 13 marzo 2015

Versione Carenatura Razzi impulsori Stadio superiore Carico utile verso LEO Carico utile verso GTO Lanci effettuati
401 4 m SEC 4 951 kg 26
402 4 m DEC 12 500 kg 0
411 4 m 1 Aerojet SEC 5 951 kg 3
421 4 m 2 Aerojet SEC 6 832 kg 4
431 4 m 3 Aerojet SEC 7 642 kg 2
501 5 m SEC 3 971 kg 5
502 5 m DEC 10 300 kg 0
511 5 m 1 Aerojet SEC 5 271 kg 0
512 5 m 1 Aerojet DEC 12 050 kg 0
521 5 m 2 Aerojet SEC 6 287 kg 2
522 5 m 2 Aerojet DEC 13 950 kg 0
531 5 m 3 Aerojet SEC 7 202 kg 3
532 5 m 3 Aerojet DEC 17 250 kg 0
541 5 m 4 Aerojet SEC 7 982 kg 3
542 5 m 4 Aerojet DEC 18 750 kg 0
551 5 m 5 Aerojet SEC 8 672 kg 5
552 5 m 5 Aerojet 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 wikitesto]

Data della lista: 13 marzo 2015

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Gunter's Space Page - Atlas V (401).
  2. ^ a b NRO Shortfall May Delay Upcoming ULA Missions, Aviation Week.
  3. ^ Faulty valve pushes back Atlas 5 launch, Florida Today.
  4. ^ http://www.globalsecurity.org/space/systems/atlas-v.htm Atlas V EELV - Lockheed-Martin. Recuperato il 02/06/2008.
  5. ^ ULA presenta il Vulcan. URL consultato il 2015-05-03.
  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 gennaio 2007.
  8. ^ Clues about mystery payload emerge soon after launch, Spaceflight Now, 8 settembre 2009. (archiviato dall'url originale il 27 aprile 2014).
  9. ^ William Graham, ULA Atlas V successfully launches secretive CLIO mission, NASASpaceflight.com, 17 settembre 2014.

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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