La fusée Atlas 5 de United Launch Alliance a volé dans 10 configurations différentes sur 90 missions depuis 2002, chaque version étant optimisée pour transporter des satellites d'une certaine taille et masse dans l'espace.
La seule variante de la fusée Atlas 5 qui n'a pas encore volé devrait être lancée vendredi après-midi depuis Cap Canaveral avec une paire de satellites pour aider l'armée américaine à suivre le trafic en orbite géosynchrone.
Équipé d'un seul propulseur de fusée solide pour fournir une vitesse supplémentaire depuis la rampe de lancement, l'Atlas 5 devrait quitter la station de la Force spatiale de Cap Canaveral à 2 heures HNE (1900 GMT) vendredi pour commencer la première mission de l'ULA en 2022.
La mission : mettre en orbite les cinquième et sixième satellites pour le programme de sensibilisation à la situation spatiale géosynchrone de la Force spatiale.
Les satellites GSSAP sont conçus pour aider l'armée à suivre et à observer des objets en orbite géosynchrone à plus de 22,000 36,000 milles (près de 4 2014 kilomètres) au-dessus de l'équateur. Les quatre premiers satellites GSSAP ont été lancés par paires sur des fusées Delta 2016 en XNUMX et XNUMX.
En 2017, l'armée a confirmé avoir commandé deux satellites GSSAP supplémentaires à Orbital ATK, qui fait maintenant partie de Northrop Grumman. Ces satellites, chacun de la taille d'une voiture compacte, sont montés côte à côte à l'intérieur du carénage de la charge utile de la fusée Atlas 5 pour le lancement vendredi.
ULA utilisera une configuration unique de son lanceur Atlas 5 pour la mission, que la Force spatiale a désignée USSF 8.
L'Atlas 5 sera équipé d'un propulseur de fusée solide à sangle unique fourni par Northrop Grumman, d'un carénage de charge utile de 5.4 mètres (17.7 pieds) de diamètre fourni par RUAG Space et d'un seul moteur RL10 d'Aerojet Rocketdyne sur la partie supérieure Centaur de la fusée. étape.
Cette version de l'Atlas 5 est connue sous le nom de configuration "511", le premier chiffre indiquant la taille du carénage de la charge utile, le deuxième chiffre représentant le nombre de propulseurs à fusée solide et le troisième chiffre le nombre de moteurs sur l'étage Centaur. .
Le placement d'un seul propulseur à sangle sur le côté du premier étage de l'Atlas 5 donnera à la fusée une poussée asymétrique lorsqu'elle sortira du coussin. Les missions Atlas 5 ont déjà volé avec un seul propulseur de fusée solide, mais ces vols ont utilisé l'option de carénage de charge utile plus petite de 4 mètres de large.
La fusée Atlas 5-511 décollera avec 1.2 million de livres de poussée du propulseur à combustible solide unique et du moteur principal RD-180 alimenté au kérosène du premier étage. Selon ULA, l'Atlas 5-511 peut transporter jusqu'à 11,570 5,250 livres (24,250 11,000 kilogrammes) sur une orbite de transfert géostationnaire elliptique. Sa capacité en orbite terrestre basse est d'environ XNUMX XNUMX livres (XNUMX XNUMX kilogrammes), selon les données de performance ULA.
Tory Bruno, PDG d'ULA, appelle la version "511" de l'Atlas 5 le "Big Slider". Son lancement vendredi sera probablement le seul vol de la configuration Atlas 5-411.
"Nous l'appelons le" Big Slider "car si vous regardez le lancement, vous allez le voir glisser de la puissance du pad à cause de ce couple asymétrique", a déclaré Bruno dans une vidéo publiée sur YouTube par ULA. "Beaucoup d'entre vous se demandent comment vous faites voler ça. Cette tuyère (du propulseur de fusée solide) est inclinée pour passer par le centre de gravité moyen, et le RD-180 a une autorité de contrôle énorme avec son système de vecteur de poussée, et il peut surmonter cela et le compenser, et c'est juste le la bonne quantité d'énergie pour transporter ces deux charges utiles vers leur mission très cool de surveillance de l'espace.
La fusée Atlas 5 a été conçue par Lockheed Martin pour voler dans jusqu'à 20 configurations différentes, donnant aux ingénieurs la possibilité de "composer" la puissance et le volume de charge utile de la fusée pour répondre aux besoins de chaque mission spécifique. Les planificateurs de mission ont la possibilité de piloter un carénage de charge utile de quatre ou cinq mètres de diamètre et peuvent piloter l'Atlas 5 avec jusqu'à cinq boosters solides à sangle, ou aucun si la mission n'en a pas besoin.
L'étage supérieur Centaur de l'Atlas 5 peut voler avec un ou deux moteurs RL10, selon les exigences de la mission. Jusqu'à présent, tous les lancements d'Atlas 5 sauf un ont volé avec l'étage supérieur Centaur monomoteur.
L'exception concerne les lancements avec la capsule Starliner de Boeing, qui est lancée avec un étage Centaur à deux moteurs. Il n'y a pas d'autres missions sur le calendrier de lancement d'Atlas 5 confirmées pour utiliser l'étage Centaur bimoteur.
L'ajout de la configuration unique d'Atlas 5 pour les missions Starliner et le manque d'utilisation d'autres variantes Centaur à double moteur laisse effectivement 11 versions d'Atlas 5 qui auront volé au moins une fois avant le retrait de la fusée.
Lockheed Martin a fusionné son programme de fusées Atlas avec la famille Delta de Boeing en 2006 pour créer United Launch Alliance.
La version la plus utilisée de l'Atlas 5 à ce jour est la variante "401" avec un carénage de quatre mètres et aucun booster solide. L'Atlas 5-401 a volé 40 fois, dont le premier vol Atlas en 2002.
Il y a eu six vols de la configuration Atlas 5-411 avec un seul propulseur solide.
Avec une poussée asymétrique contrée par la direction du moteur principal RD-5 de l'Atlas 180, les configurations Atlas 5-511 et -411 sont uniques parmi les lanceurs actuellement en service. La possibilité d'ajouter un seul booster permet aux clients de payer juste assez de capacité pour leurs charges utiles, plutôt que d'acheter une variante Atlas 5 plus grande et plus chère.
ULA développe la fusée Vulcan Centaur améliorée pour remplacer les familles de fusées Atlas et Delta.
Il reste 26 autres fusées Atlas 5 dans l'inventaire de l'ULA, y compris le lanceur qui attend le décollage vendredi après-midi. Tous ont été affectés à de futures missions pour la Space Force, la NASA et la constellation de satellites Internet Kuiper d'Amazon.
Il ne reste plus que trois fusées Delta à voler, et toutes sont chargées de transporter des cargaisons classifiées en orbite pour le National Reconnaissance Office, l'agence de satellites espions du gouvernement américain.
L'équipe au sol d'ULA à Cap Canaveral a transféré la fusée Atlas 196 de 59.7 pieds de haut (5 mètres) de l'installation d'intégration verticale de la société à la rampe de lancement 41 jeudi. Les techniciens ont commencé à empiler l'Atlas 5 à l'intérieur du hangar vertical le 18 décembre avec le levage du premier étage, suivi de la fixation du propulseur de fusée solide, de l'étage supérieur Centaur et enfin des satellites GSSAP 5 et 6 à l'intérieur de leur carénage de charge utile le 10 janvier. .
Le déploiement de 1,800 550 pieds (5 mètres) a duré environ une heure jeudi matin. Après l'arrivée de la fusée sur la rampe de lancement, les équipes ont commencé à charger du kérosène de qualité fusée dans le premier étage de l'Atlas XNUMX.
Le compte à rebours du jour du lancement commencera sept heures avant le décollage, et l'Atlas 5 sera chargé d'hydrogène liquide cryogénique et de propulseurs d'oxygène liquide à partir d'environ 12 h 1700 HNE (10 h 180 GMT) vendredi. L'hydrogène et l'oxygène alimenteront le moteur RLXNUMX de l'étage supérieur Centaur, tandis que l'oxygène sera consommé par le moteur principal RD-XNUMX du premier étage en combinaison avec du kérosène.
Après une vérification finale de l'état de préparation à T-4 minutes, le compte à rebours de l'Atlas 5 reprendra à partir d'une attente intégrée pour cibler le lancement à 2 h XNUMX HNE.
Le moteur RD-180 s'allumera à T-moins 2.7 secondes. Quelques instants plus tard, l'unique propulseur de fusée solide s'enflammera et enverra l'Atlas 5 vers le bas sur sa trajectoire plein est de Cap Canaveral au-dessus de l'océan Atlantique.
La fusée dépassera la vitesse du son en 58 secondes, et le booster à sangle brûlera son approvisionnement en carburant pré-emballé avant sa sortie du premier étage de l'Atlas 5 à T + plus 2 minutes.
Le carénage de la charge utile sera largué à T+plus 3 minutes 30 secondes, suivi de l'arrêt du moteur du premier étage RD-180 à T+plus 4 minutes 21 secondes. Six secondes plus tard, le premier étage de l'Atlas 5 se séparera pour ouvrir la voie à l'allumage du moteur RL10 de l'étage Centaur à T + plus 4 minutes, 37 secondes, pour une combustion de huit minutes et demie.
Après avoir atteint une orbite de stationnement avec les satellites jumeaux GSSAP, l'étage Centaur parcourra la majeure partie du monde avant de rallumer son moteur RL10 pour une combustion de quatre minutes au-dessus de l'océan Pacifique au nord-est de l'Australie. Cela enverra l'étage supérieur et les satellites GSSAP sur une orbite de transfert allongée s'étendant jusqu'à 22,000 36,000 miles (près de XNUMX XNUMX kilomètres) de la Terre.
Une dernière combustion du moteur RL10, d'une durée de près de deux minutes, est prévue six heures et demie après le début de la mission, une fois que la fusée a atteint l'altitude appropriée pour le déploiement des deux engins spatiaux GSSAP. Les deux satellites se sépareront l'un après l'autre à T+plus 6 heures 35 minutes et T+plus 6 heures 45 minutes.
Les satellites GSSAP déploieront leurs panneaux solaires et contacteront les stations au sol, permettant au personnel militaire de confirmer la santé et l'état de chaque vaisseau spatial après le lancement. Après une période de vérifications et de mise en service, les satellites entreront en service opérationnel pour la Force spatiale.
Les satellites GSSAP se cachent près de l'anneau de satellites géosynchrones qui volent autour de la Terre à la même vitesse de rotation de la planète, permettant aux engins de rester au-dessus d'un emplacement géographique fixe. Les entreprises commerciales et les agences de défense utilisent l'orbite pour des missions de communication, d'alerte antimissile et de renseignement électromagnétique.
Non seulement les plates-formes de surveillance peuvent aider l'Air Force à suivre les objets en orbite géosynchrone - une capacité nécessaire pour gérer le trafic et éviter les collisions - mais le vaisseau spatial GSSAP peut ajuster ses orbites pour approcher et imager d'autres satellites à l'aide de caméras optiques aux yeux pointus.
La capacité des satellites GSSAP à manœuvrer autour d'autres engins spatiaux fournit aux responsables militaires des données sur l'emplacement, l'orbite et la taille d'autres objets en orbite géosynchrone, selon la Force spatiale, "permettant la caractérisation pour la résolution des anomalies et une surveillance améliorée, tout en maintenant la sécurité des vols".
"Les données du GSSAP contribuent de manière unique à des prévisions orbitales précises et opportunes, améliorant notre connaissance de l'environnement de l'orbite géosynchrone et permettant en outre à la sécurité des vols spatiaux d'inclure l'évitement des collisions par satellite", ont écrit des responsables dans la fiche d'information officielle du GSSAP de la Force spatiale.
Le programme GSSAP, qui a été classifié jusqu'en 2014, produit des données qui aident les satellites militaires et autres gouvernements à "naviguer librement et en toute sécurité" en orbite géosynchrone, selon le Commandement des systèmes spatiaux de la Force spatiale.
"Les quatre premiers satellites GSSAP ont remarquablement bien fonctionné", a déclaré le lieutenant-général Stephen Whiting, commandant du Commandement des opérations spatiales. "Ces deux prochains satellites ajouteront à cette capacité et nous permettront de comprendre plus complètement ce qui se passe sur l'orbite géosynchrone. C'est une pièce maîtresse du puzzle de la connaissance du domaine spatial.
"La façon dont je le décris est une capacité de surveillance de quartier", a déclaré le général John "Jay' Raymond, chef des opérations spatiales et officier le plus haut gradé de la Force spatiale. "Cela nous permet de mieux comprendre ce qui se passe dans le domaine, en particulier dans une orbite vraiment critique comme l'orbite géosynchrone."
L'armée de l'air a envoyé l'un des satellites GSSAP à l'aide d'un satellite de communication paralysé de la marine américaine en 2016. Le cinquième satellite relais MUOS de la marine a rencontré des problèmes de propulsion après son lancement, l'obligeant à utiliser des propulseurs de secours pour monter sur son perchoir en orbite géosynchrone.
Le satellite GSSAP a changé de cap pour capturer des images du vaisseau spatial MUOS 5 afin de donner aux ingénieurs un aperçu de son statut et de son état, a déclaré l'armée de l'air.
"Historiquement, la façon dont nous avons surveillé ou pris conscience du domaine est que nous avons pris des observations à partir de radars ou de capacités optiques, et nous avons trouvé une adresse dans l'espace, si vous voulez, des objets", a déclaré Raymond mardi dans une discussion virtuelle animée par le Mitchell Institute.
Le catalogage des satellites et des débris spatiaux a été l'un des principaux objectifs des efforts militaires liés à l'espace pendant des décennies. Mais avec des pays comme la Chine et la Russie qui déploient des engins spatiaux militaires de plus en plus sophistiqués, y compris des capacités anti-satellites, la Force spatiale a besoin des satellites GSSAP pour ajouter une nouvelle dimension à son suivi des objets en orbite.
"Nous nous sommes inquiétés de nous assurer que deux choses n'entrent pas en collision, que nous pouvons garder ce domaine sûr pour tous, ce qui est essentiel. Mais ce n'est pas suffisant », a déclaré Raymond. « Si vous entrez dans un domaine de combat, vous devez avoir plus de connaissances que simplement où se trouve quelque chose. Vous devez avoir une idée de ce que sont ces capacités, et cette capacité de surveillance de voisinage nous a fourni un aperçu plus complet de ce qu'il y a dans l'espace, en particulier dans le domaine géosynchrone.
Les cinquième et six satellites fourniront une "capacité supplémentaire" au réseau GSSAP afin de mieux couvrir le grand volume d'espace dans la ceinture géosynchrone, a déclaré Raymond en réponse aux questions de Spaceflight Now.
Email l'auteur.
Suivez Stephen Clark sur Twitter: @ StephenClark1.
