Аджена

Аджена — это семейство американских ракетных разгонных блоков и верхних ступеней, разработанных компанией Lockheed Martin (ранее — её предшественниками). Предназначались для выведения космических аппаратов на высокие орбиты, в том числе геостационарные, а также для выполнения манёвров на орбите. Разгонные блоки «Аджена» активно использовались в программах НАСА и Министерства обороны США с конца 1950-х до середины 1980-х годов.

История

Разработка и первые запуски

Разработка «Аджены» началась в 1956 году в рамках программы ВВС США по созданию разведывательных спутников. Первоначально блок создавался как верхняя ступень для ракеты-носителя «Тор» (Thor) и предназначался для вывода на орбиту спутников серии CORONA. Первый запуск состоялся 28 февраля 1959 года, однако он оказался неудачным из-за отказа системы управления. Первый успешный полёт с использованием «Аджены» состоялся 13 апреля 1959 года.

Эволюция семейства

Семейство «Аджена» прошло несколько этапов модернизации. Основные модификации включали:

• Agena A — первая серийная версия (1959–1960). Использовалась с ракетой «Тор-Аджена». Обеспечивала выведение полезной нагрузки массой до 800 кг на низкую орбиту.
• Agena B — улучшенная версия (1960–1963). Отличалась увеличенным запасом топлива и более мощным двигателем. Могла выполнять повторное включение двигателя в космосе.
• Agena D — наиболее массовая и универсальная модификация (1963–1987). Имела стандартизированную конструкцию, позволявшую использовать её с различными ракетами-носителями («Тор», «Атлас», «Титан»). Включала в себя систему ориентации и стабилизации, а также возможность многократного запуска двигателя.

Применение в программах

Наибольшую известность «Аджена» получила благодаря участию в программе пилотируемых космических полётов «Джемини» (Gemini) в 1965–1966 годах. В рамках этой программы разгонный блок использовался в качестве цели для отработки манёвров сближения и стыковки на орбите. Для этого «Аджена» оснащалась стыковочным узлом и системой управления. Всего было выполнено несколько успешных стыковок, включая полёт «Джемини-8» (первая стыковка в истории пилотируемой космонавтики) и «Джемини-11».

Кроме того, «Аджена» применялась для выведения на орбиту спутников военной разведки (серии KH-4, KH-5, KH-6), метеорологических спутников (Nimbus), а также научных аппаратов (например, «ОГО» — Orbiting Geophysical Observatory).

Конструкция и характеристики

Двигательная установка

Основным двигателем «Аджены» был жидкостный ракетный двигатель LR81-BA-9 (или его модификации), работавший на самовоспламеняющихся компонентах топлива: окислителе — азотная кислота (IRFNA) и горючем — несимметричном диметилгидразине (НДМГ). Двигатель обеспечивал многократное включение в условиях космоса, что позволяло выполнять сложные манёвры. Тяга двигателя в вакууме составляла около 7,2 тонны (71 кН).

Система управления

Разгонный блок оснащался инерциальной системой навигации и управления, которая обеспечивала ориентацию в пространстве и коррекцию орбиты. Для управления использовались малые газовые реактивные двигатели, работавшие на сжатом азоте или на основных компонентах топлива.

Корпус и габариты

Корпус «Аджены» изготавливался из алюминиевых сплавов и имел цилиндрическую форму. Диаметр блока составлял 1,5 метра, длина — около 5 метров (в зависимости от модификации). Масса пустого блока — около 700 кг, полная масса с топливом — до 2,5 тонн.

Модификации

Применение

Военные программы

Основным заказчиком «Аджены» было Министерство обороны США. Разгонный блок использовался для вывода на орбиту спутников оптической и радиолокационной разведки, а также для систем раннего предупреждения о ракетном нападении. В частности, с помощью «Аджены» запускались спутники серий KH-4 (Corona), KH-5 (Argon), KH-6 (Lanyard) и другие.

Научные и гражданские программы

В рамках гражданских программ НАСА «Аджена» применялась для вывода на орбиту научных спутников, таких как «ОГО» (Orbiting Geophysical Observatory), «Нимбус» (Nimbus) и «Ариэль» (Ariel). Также блок использовался в программе «Джемини» для отработки стыковки.

Программа «Джемини»

В 1965–1966 годах «Аджена» стала ключевым элементом программы «Джемини». Для этого был разработан специальный вариант — Agena Target Vehicle (ATV), оснащённый стыковочным узлом и системой управления. ATV выводился на орбиту ракетой «Атлас-Аджена», после чего с ним должен был сблизиться и состыковаться пилотируемый корабль «Джемини». Всего было выполнено 6 миссий с использованием ATV, из которых 4 завершились успешной стыковкой.

Критика и недостатки

Несмотря на широкое применение, «Аджена» имела ряд недостатков. Основным из них была низкая надёжность на ранних этапах эксплуатации: из первых 10 запусков 4 закончились авариями. Кроме того, использование токсичных компонентов топлива (азотная кислота, НДМГ) создавало серьёзные риски при наземном обслуживании и при аварийных ситуациях.

Также отмечалась ограниченная грузоподъёмность блока, что не позволяло выводить на геостационарную орбиту спутники массой более 500 кг. В 1970-х годах на смену «Аджене» пришли более совершенные разгонные блоки, такие как «Центавр» (Centaur) и «Инершл Аппер Стэйдж» (IUS).

Завершение эксплуатации

Последний запуск с использованием разгонного блока «Аджена» состоялся 12 февраля 1987 года. Всего за 28 лет эксплуатации было произведено более 360 пусков, из которых около 300 были успешными. После завершения программы «Аджена» была выведена из эксплуатации, однако её конструктивные решения и технологии были использованы при создании последующих разгонных блоков.

Источники

• Hall, R. C. (1998). The History of the Agena Rocket. NASA History Office.
• Jane’s Space Directory (1986–1987). Jane’s Information Group.
• Agena D: The Workhorse of the US Space Program. Lockheed Martin Corporation (1985).
• Project Gemini: A Chronology. NASA SP-4002 (1969).