Atlas V

Atlas V
Lancio del Mars Reconnaissance Orbiter alle 11:43:00 AM GMT 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
Dimensioni
Altezza	58,3 m (191,2 ft)
Diametro	3,81 m (12,49 ft)
Massa	546.700 kg (1.205.200 lb)
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	LC-41, CCAFS SLC-3E, Vandenberg AFB
Lanci totali	14 Vedi il testo per elenco analitico
Successi	13
Fallimenti parziali	1 (401)
Volo inaugurale	21 agosto 2002
Booster (Not Heavy) - Aerojet
Nº booster	da 1 a 5 (vedi testo)
Propulsori	1 razzo a propellente solido
Spinta	1.270 kN (285.500 lbf)
Impulso specifico	275 sec
Tempo di accensione	94 sec
Propellente	propellente solido
Booster (Atlas V Heavy (5HX)) - Atlas CCB
Nº booster	2
Propulsori	1 RD-180
Spinta	4.152 kN (933.406 lbf)
Impulso specifico	311 sec
Tempo di accensione	253 sec
Propellente	RP-1/LOX
Primo stadio - Atlas CCB
Propulsori	1 RD-180
Spinta	4.152 kN (933.406 lbf)
Impulso specifico	311 sec
Tempo di accensione	253 sec
Propellente	RP-1/LOX
Secondo stadio (Atlas V XX1) - Centaur
Propulsori	1 RL-10A
Spinta	99,2 kN (22.290 lbf)
Impulso specifico	451 sec
Tempo di accensione	842 sec
Propellente	LH2/LOX
Secondo stadio (Atlas V XX2) - Centaur
Propulsori	2 RL-10A
Spinta	147 kN (41.592 lbf)
Impulso specifico	449 sec
Tempo di accensione	421 sec
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 kerosene ed ossigeno liquido, che utilizza un motore russo RD-180, ed uno stadio superiore Centaur ad idrogeno liquido–ossigeno 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. Tuttavia il National Reconnaissance Office che commissionò i satelliti, ha comunque catalogato la missione come un successo.. L'anomalia è stata investigata a lungo. Atlas V ha effettuato con successo quattro lanci dalla scoperta dell'anomalia.

Storia

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 piedi 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 piedi 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 (EELV) della U.S. Air Force. 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 (12,5 ft), un'altezza di 32,5 m (106,6 ft) ed usa 284.450 kg (627.105 lb) di ossigeno liquido e RP-1 come propellente. Il razzo rimane in funzione per circa quattro minuti, e imprime una spinta iniziale superiore ai 4 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 1.68m 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 low earth orbit, 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 - un satellite per telecomunicazioni da 6.648 kg costruito da Space Systems/Loral of Palo Alto, CA.

Anomalia del 2007

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. La causa dell'anomalia fu rintracciata in una valvola allentata. Sostituire la valvola condusse ad un ritardo nel successivo lancio di un Atlas V.

Sviluppi futuri

L'Atlas V-Heavy, detto anche configurazione HLV è disponibile 30 mesi dopo l'ordine. 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 Oerlikon Space [1]) 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

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 low earth orbit.

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.

Versioni: Data della lista: 16 giugno 2007

Versione	Carenatura	Razzi impulsori	Stadio superiore	Carico utile verso LEO	Carico utile verso GTO	Launci effettuati
401	4 m	-	SEC	-	4951 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

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
10 dicembre 2007	401	AV-015	CC LC-41	NRO L-24	satellite da ricognizione dell'NRO	Molniya	Successo
13 marzo 2008	411	AV-006	VAFB SLC-3E	NROL-28	satellite da sorveglianza dell'NRO	Molniya	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

• 

  Un Atlas V 551 lancia la sonda New Horizons dal Lauch Pad 41 di Cape Canaveral

• 

  Stadio principale di un Atlas V portato in posizione verticale

• 

  Il lancio del Mars Reconnaissance Orbiter il 12 agosto 2006 verso il pianeta Marte a bordo di un vettore Atlas V 401

Altri progetti

• Commons

• Commons contiene immagini o altri file su Atlas V

Collegamenti esterni

• (EN) ULA data sheets
• (EN) Atlas - Yesterday, Today and Tomorrow
• (EN) http://www.astronautix.com/lvs/atlasv.htm

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