Атлас-Аджена

Атлас-Аджена — это семейство американских двухступенчатых ракет-носителей лёгкого и среднего класса, разработанное на основе межконтинентальной баллистической ракеты SM-65 «Атлас» (Atlas) и разгонного блока «Аджена» (Agena). Ракеты эксплуатировались ВВС США и НАСА с 1960 по 1978 год для вывода на околоземную орбиту и отлётные траектории разведывательных спутников, межпланетных станций и пилотируемых кораблей (в рамках программы «Джемини»).

История создания и развития

Предпосылки

В конце 1950-х годов ВВС США требовалась ракета-носитель, способная выводить на низкую опорную орбиту полезные грузы массой до 2 тонн и обеспечивать их дальнейший разгон для выполнения манёвров на орбите или отлёта к другим небесным телам. Первая ступень — модифицированная МБР «Атлас» — обеспечивала начальный разгон, а вторая ступень — разгонный блок «Аджена» — выполняла довыведение и повторные включения двигателя.

Разработка и первые пуски

Разработка связки «Атлас-Аджена» началась в 1959 году. Первый запуск (Atlas-Agena A) состоялся 26 февраля 1960 года, но завершился аварией из-за отказа системы управления. Успешный полёт был выполнен 12 апреля 1960 года. В ходе эксплуатации было создано несколько модификаций, отличавшихся типом первой ступени («Атлас» D, E, F, SLV-3) и версией второй ступени («Аджена» A, B, D).

Снятие с эксплуатации

К концу 1970-х годов ракета «Атлас-Аджена» была вытеснена более современными носителями, в первую очередь «Титан-3» и «Дельта». Последний запуск состоялся 27 июля 1978 года (Atlas-Agena SLV-3A с разведывательным спутником KH-9). Всего за 18 лет было выполнено 119 пусков, из которых 106 признаны успешными (успешность около 89 %).

Конструкция и характеристики

Первая ступень

Первая ступень представляла собой вариант ракеты «Атлас» (модели D, E, F или SLV-3). Она имела конструкцию «полутораступенчатую»: два боковых ускорителя и центральный блок с одним маршевым двигателем. На старте работали все три двигателя (два боковых и один центральный), после отделения боковых блоков центральный продолжал работу до выключения. Использовались жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) на смеси керосина RP-1 и жидкого кислорода. Тяга на уровне моря составляла около 1,6 МН (для Atlas D).

Вторая ступень — «Аджена»

Разгонный блок «Аджена» (Agena) разрабатывался компанией Lockheed (впоследствии Lockheed Martin) специально для использования в качестве второй ступени. Он имел следующие особенности:

• Двигатель: ЖРД Bell 8096 (модификации 8096A, 8096B, 8096C) на самовоспламеняющемся топливе (азотный тетроксид и несимметричный диметилгидразин). Тяга в вакууме — от 66 до 71 кН.
• Возможность повторного запуска: двигатель мог запускаться до 4 раз, что позволяло менять орбиту, корректировать траекторию и выполнять манёвры сближения.
• Система ориентации: использовались газовые сопла на сжатом гелии, а также гироскопическая система стабилизации.
• Полезная нагрузка: размещалась в переходном отсеке между «Адженой» и головным обтекателем. «Аджена» могла нести до 2 тонн груза на низкую орбиту и до 500 кг на отлётную траекторию.

Головной обтекатель

Для защиты полезной нагрузки на атмосферном участке полёта применялся сбрасываемый головной обтекатель. Его форма и размеры варьировались в зависимости от модификации и типа спутника. Обычно обтекатель изготавливался из алюминиевых сплавов или композитных материалов.

Модификации

Atlas-Agena A

Первая версия, отличавшаяся невысокой надёжностью. Использовалась для отработки технологий и первых испытательных запусков спутников.

Atlas-Agena B

Улучшенная версия с более мощным двигателем «Аджены» (Bell 8096A) и увеличенным запасом топлива. Применялась для запуска первых разведывательных спутников серии «Корона» (CORONA) и первых американских межпланетных станций (например, «Рейнджер»).

Atlas-Agena D

Наиболее массовая и совершенная модификация. «Аджена» D получила стандартизированную конструкцию, что упрощало подготовку к пуску. Использовалась для запуска спутников KH-7 и KH-9 (разведка), метеорологических спутников Nimbus, а также для целей программы «Джемини» (стыковка с пилотируемым кораблём).

Применение

Разведывательные программы

Основным заказчиком ракет «Атлас-Аджена» было Национальное разведывательное управление США (NRO). Ракеты выводили на орбиту спутники оптической и радиолокационной разведки:

• CORONA (KH-1 — KH-4B) — первые спутники для фоторазведки с возвращаемыми капсулами.
• KH-7 — спутники с высоким разрешением (до 0,6 м).
• KH-9 — спутники с панорамной съёмкой, работавшие до 1978 года.

Межпланетные миссии НАСА

Связка «Атлас-Аджена» использовалась для запуска автоматических межпланетных станций к Луне, Венере и Марсу:

• «Рейнджер» (Ranger) — серия аппаратов для фотографирования Луны перед столкновением.
• «Маринер» (Mariner) — миссии к Венере (Mariner 2, 5) и Марсу (Mariner 3, 4).
• «Сервейер» (Surveyor) — лунные посадочные модули (часть запусков).

Программа «Джемини»

В 1965–1966 годах ракеты «Атлас-Аджена» использовались для запуска мишеней-спутников «Аджена» (Agena Target Vehicle), с которыми должны были стыковаться пилотируемые корабли «Джемини». Для этого «Аджена» оснащалась стыковочным узлом и системой управления. Всего было выполнено 8 таких запусков, из них 7 успешных.

Другие задачи

Ракета также выводила на орбиту метеорологические спутники (Nimbus), спутники связи (серия IDCSP) и технологические экспериментальные аппараты.

Критика и ограничения

Несмотря на широкое применение, ракета «Атлас-Аджена» имела ряд недостатков:

• Ограниченная грузоподъёмность: по современным меркам относилась к лёгкому классу (до 2 тонн на низкую орбиту), что не позволяло выводить крупные спутники.
• Сложность эксплуатации: требовалась длительная предполётная подготовка, особенно для версий с «Адженой» (заправка токсичными компонентами топлива, проверки систем повторного запуска).
• Аварийность: около 11 % пусков завершались неудачей, что было связано как с отказами первой ступени (проблемы с двигателями «Атлас»), так и с отказами «Аджены» (отказ повторного запуска, утечки топлива).

Наследие

Технологии, отработанные на ракете «Атлас-Аджена», легли в основу последующих носителей семейства «Атлас» (Atlas-Centaur, Atlas V). Разгонный блок «Аджена» также использовался в связке с ракетой «Тор-Аджена» (Thor-Agena) и «Титан-3» (Titan III-Agena). Опыт создания «Аджены» с многократным запуском двигателя был применён при разработке современных разгонных блоков (например, RL10 на Centaur).

Источники

• Wade, Mark. «Atlas-Agena». Encyclopedia Astronautica.
• Baker, David. «The Rocket: The History and Development of Rocket & Missile Technology». — 1978.
• Heppenheimer, T. A. «Countdown: A History of Space Flight». — 1997.
• NASA Historical Data Book, Vol. II: Programs and Projects, 1958–1968.
• NRO Declassified Records on CORONA and KH-7 Programs.