Ракета-носитель «Атлас

Атлас (англ. Atlas) — семейство американских ракет-носителей, разработанных компанией Convair (позднее — General Dynamics, Lockheed Martin, United Launch Alliance). Первоначально создававшиеся как межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) в 1950-х годах, впоследствии были адаптированы для выведения космических аппаратов на орбиту. Ракеты семейства «Атлас» используются для запуска спутников связи, навигации, разведки, а также межпланетных зондов. Отличительной особенностью ранних моделей являлась конструкция «тонкостенной» баки-оболочки, которая удерживалась от разрушения только за счёт внутреннего давления наддува.

История

Разработка МБР

Разработка ракеты «Атлас» началась в 1946 году в рамках программы ВВС США по созданию межконтинентальной баллистической ракеты с ядерной боеголовкой. Проект получил обозначение MX-774. В 1947 году компания Convair получила контракт на создание ракеты, способной доставить боезаряд на расстояние до 9000 км. Первые испытательные пуски прототипов (MX-774) состоялись в 1948 году, но программа была временно закрыта из-за бюджетных ограничений. В 1951 году, после начала Корейской войны, проект был возобновлён под названием «Атлас» (SM-65).

Первый успешный пуск МБР «Атлас» состоялся 17 декабря 1957 года. Ракета была принята на вооружение ВВС США в 1959 году. В 1960-х годах «Атлас» был основой американского ядерного сдерживания, однако с появлением более совершенных МБР «Титан» и «Минитмен» начал выводиться из боевого состава. К 1965 году все МБР «Атлас» были сняты с вооружения.

Адаптация для космических запусков

Параллельно с военной службой «Атлас» использовался для запуска космических аппаратов. Первый орбитальный запуск с использованием «Атлас-Аджена» состоялся в 1960 году. Ракета активно применялась в программе «Меркурий»: 20 февраля 1962 года на «Атлас-Д» был совершён первый орбитальный полёт американского астронавта Джона Гленна.

В 1963 году компания Convair начала разработку гражданской версии «Атлас-Центавр» с криогенным кислородно-водородным разгонным блоком «Центавр». Первый запуск состоялся в 1963 году. Эта модификация стала одной из самых успешных в семействе и использовалась для запуска межпланетных станций «Маринер», «Пионер», «Викинг» и «Вояджер».

В 1990-х годах, после серии слияний, ракетное производство перешло к компании Lockheed Martin. В 2006 году Lockheed Martin и Boeing объединили свои ракетные программы в совместное предприятие United Launch Alliance (ULA), которое стало основным оператором «Атлас-5».

Конструкция

Принцип «тонкостенной» оболочки

Ранние модели «Атлас» (до «Атлас-3») имели уникальную конструкцию: баки окислителя и горючего были изготовлены из очень тонкой стали (толщиной 0,5–1,5 мм) и не имели силового каркаса. Для предотвращения разрушения под собственным весом баки постоянно поддерживались под избыточным давлением (наддув) азотом или гелием. В полёте давление поддерживалось за счёт работы двигателей. Эта конструкция позволяла значительно снизить массу ракеты, но делала её крайне уязвимой при отсутствии давления.

Двигательная установка

На «Атлас-Д» и «Атлас-Е» использовались три двигателя Rocketdyne MA-2: два боковых ускорителя (сбрасываемые после отделения) и один маршевый двигатель. Суммарная тяга на старте составляла около 1,6 МН. В более поздних моделях применялись двигатели MA-3, MA-5 и MA-5A.

Разгонные блоки

Для выведения полезной нагрузки на высокие орбиты и отлётные траектории «Атлас» оснащался различными разгонными блоками:

• Аджена (Agena) — гиперголический блок, использовался в 1960–1970-х годах для запуска спутников-шпионов и лунных зондов.
• Центавр (Centaur) — криогенный блок на жидком водороде и кислороде, обеспечивающий высокий удельный импульс. Используется с 1963 года по настоящее время.
• Стар (Star) — твердотопливный блок для выведения на геостационарную орбиту.

Модификации

«Атлас-Д» (SM-65D)

Базовая модель МБР, принятая на вооружение в 1959 году. Использовалась для запусков по программе «Меркурий» и первых спутников. Длина — 25,1 м, диаметр — 3,05 м, стартовая масса — 117,9 т.

«Атлас-Е» и «Атлас-Ф»

Модернизированные версии МБР с улучшенной системой наведения и увеличенной дальностью. Сняты с вооружения в 1965 году, но часть ракет была переоборудована для космических запусков.

«Атлас-Центавр» (AC)

Семейство ракет с разгонным блоком «Центавр». Первый пуск — 1963 год. Использовалась для запуска американских и европейских научных аппаратов. Включала модификации AC-1, AC-2, AC-3 и AC-4.

«Атлас-2» (Atlas II)

Разработана в конце 1980-х годов для замены «Атлас-Центавр». Первый пуск — 1991 год. Использовала двигатели MA-5A и улучшенный «Центавр». Применялась для запуска спутников связи (например, серии DSCS) и навигационных спутников GPS. Всего произведено 63 пуска, все успешные.

«Атлас-3» (Atlas III)

Первая модель с двигателем российского производства РД-180 (разработка НПО «Энергомаш»). Первый пуск — 2000 год. Отличалась от предшественников отказом от «тонкостенной» конструкции в пользу более прочной и технологичной. Использовалась для коммерческих запусков. Всего произведено 6 пусков.

«Атлас-5» (Atlas V)

Основная и наиболее современная модификация, эксплуатируемая с 2002 года. Первый пуск — 21 августа 2002 года. Отличается модульной конструкцией: в зависимости от задачи используется от 0 до 5 твердотопливных ускорителей (SRB) и разгонный блок «Центавр» с одним или двумя двигателями RL-10. Двигатель первой ступени — РД-180 (российского производства). «Атлас-5» используется для запусков спутников Министерства обороны США, разведывательных аппаратов NRO, а также научных миссий NASA (например, «Марсианская научная лаборатория» в 2011 году, «Солнечный зонд Паркер» в 2018 году). По состоянию на 2025 год выполнено более 100 пусков, с высокой надёжностью (более 98% успешных).

Применение

Военные программы

«Атлас» использовался для запуска спутников связи (DSCS, MILSTAR), навигационных спутников (GPS), спутников раннего предупреждения о ракетном нападении (DSP) и разведывательных аппаратов (KH-11, «Лакросс»).

Гражданские и научные миссии

• Программа «Меркурий» (1962–1963) — пилотируемые полёты.
• Межпланетные станции — «Маринер-2» (1962, первая успешная миссия к Венере), «Маринер-4» (1965, первый снимок Марса), «Пионер-10» (1972, первый аппарат к Юпитеру), «Вояджер-1» и «Вояджер-2» (1977, исследование внешних планет).
• Марсианские миссии — «Марсианская научная лаборатория» (Curiosity, 2011), «Марс-2020» (Perseverance, 2020).
• Астрофизические обсерватории — «Солнечный зонд Паркер» (2018), «Люси» (2021, исследование троянских астероидов Юпитера).

Коммерческие запуски

«Атлас-5» использовался для вывода спутников связи (например, серии EchoStar, DirecTV) и метеорологических спутников (GOES).

Критика и перспективы

Зависимость от российских двигателей

Основным предметом критики «Атлас-5» является использование российского двигателя РД-180. В 2014 году, после обострения отношений между США и Россией, Конгресс США принял закон, ограничивающий использование российских двигателей для военных запусков. ULA начала разработку альтернативного двигателя BE-4 (компании Blue Origin) для новой ракеты «Вулкан», которая должна прийти на смену «Атлас-5».

Стоимость и конкуренция

«Атлас-5» считается одной из самых дорогих ракет в своём классе (стоимость запуска — от 100 до 200 миллионов долларов). В 2010-х годах ULA столкнулась с конкуренцией со стороны SpaceX (ракета Falcon 9), которая предлагает значительно более низкие цены. В ответ ULA оптимизировала производство и снизила стоимость запусков.

Завершение производства

В 2021 году ULA объявила о прекращении приёма заказов на «Атлас-5» после завершения текущих контрактов. Последние запуски планируются на 2025–2026 годы. На смену «Атлас-5» придёт ракета «Вулкан» с двигателем BE-4 и многоразовой первой ступенью.

Интересные факты

• Ракета «Атлас-Д» вывела на орбиту первый американский спутник «SCORE» (1958), который передавал рождественское послание президента Дуайта Эйзенхауэра.
• «Атлас-Центавр» использовался для запуска зонда «Вояджер-2», который до сих пор является самым удалённым от Земли искусственным объектом.
• Конструкция «тонкостенной» оболочки «Атлас» была настолько необычной, что ракету прозвали «воздушным шаром» (balloon tank).

Источники

• «Atlas: The Story of a Missile» — John L. Chapman, 1960.
• «The Rocket Company» — John L. Chapman, 1961.
• «Atlas: The Ultimate Weapon» — Chuck Hansen, 1988.
• «United Launch Alliance: Atlas V Launch Vehicle» — официальные данные ULA, 2023.
• «NASA’s Launch Services Program: Atlas V» — NASA, 2022.
• «Space Launch Report: Atlas V» — Ed Kyle, 2024.