[科普中國]-雅典娜運(yùn)載火箭

簡(jiǎn)介

“雅典娜”運(yùn)載火箭家族是由美國洛克希德馬丁公司研制的一次性運(yùn)載火箭系統(tǒng)。該火箭在其一生中經(jīng)歷了多次的名稱更迭。該火箭由當(dāng)時(shí)的洛克希德公司在1993年開始設(shè)計(jì)，兵被命名為洛克希德運(yùn)載火箭（Lockheed Launch Vehicle）。當(dāng)洛克希德公司于馬丁·瑪麗埃塔公司合并后，火箭被改名為洛克希德·馬丁運(yùn)載火箭。在隨后不長的商業(yè)生涯中，火箭的名字被最終命名為“雅典娜”（Athena），首次試驗(yàn)發(fā)射除外。

雅典娜運(yùn)載火箭在2001年正式退役，不過神奇的是，在2010年，洛馬公司宣布雅典娜運(yùn)載火箭起死回生，并將從2012年起恢復(fù)發(fā)射，并成功入選了NASA二期服務(wù)合同清單。2013年4月，洛馬公司正式宣布，將在2015年開始雅典娜運(yùn)載火箭的發(fā)射。

歷程“雅典娜Ⅰ”為兩級(jí)固體運(yùn)載火箭，可把794kg的衛(wèi)星送入低地軌道。1995年8月進(jìn)行的首次發(fā)射失敗，1996年8月22日在第二次發(fā)射美國國防部的劉易斯衛(wèi)星獲得成功。

“雅典娜Ⅱ”為三級(jí)固體運(yùn)載火箭，低軌道運(yùn)載能力為1973kg。1998年1月6日進(jìn)行了首次發(fā)射，成功地將美國國家航空航天局的“月球勘探者號(hào)”探測(cè)器送入軌道。預(yù)計(jì)2000年前還有至少5次的發(fā)射合同，其中包括在1998年12月發(fā)射我國臺(tái)灣的“中華一號(hào)”科學(xué)衛(wèi)星。

“雅典娜Ⅲ”現(xiàn)正處于研制階段，其設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要達(dá)到德爾它Ⅱ火箭的運(yùn)載能力，即低軌道運(yùn)載能力為3629kg至5443kg。“雅典娜Ⅲ”的方案主要是從航天飛機(jī)的固體發(fā)動(dòng)機(jī)派生出一種固體芯級(jí)，或用“大力神Ⅳ”火箭的固體發(fā)動(dòng)機(jī)研制出一種固體芯級(jí)。其次是用液體可貯上面級(jí)來代替固體上面級(jí)新型“雅典娜”火箭于2012年開始發(fā)射，有效載荷運(yùn)載能力可以支持許多客戶任務(wù)需求，包括NASA、國防部，以及其它航天市場(chǎng)?！把诺淠取被鸺偷厍蜍壍篮驮虑蛉蝿?wù)的有效載荷運(yùn)載能力為1712千克?；鸺挠行лd荷整流罩直徑2.3米，能攜帶多種衛(wèi)星和任務(wù)。火箭能從許多發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，包括卡納維拉爾角空軍基地、克迪亞克島發(fā)射場(chǎng)、范登堡空軍基地，以及NASA的瓦拉普斯中大西洋地區(qū)發(fā)射場(chǎng)。1

美國本來還有計(jì)劃研制“雅典娜3”，其設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要達(dá)到“德爾塔2”火箭的運(yùn)載能力。計(jì)劃中的“雅典娜3”有3種型號(hào)，分別捆綁2臺(tái)、4臺(tái)、6臺(tái)Castor-4A固體助推器，型號(hào)分別為“雅典娜3-2”，“雅典娜3-4”，“雅典娜3-6”。其中捆綁2臺(tái)Castor-4A固體助推器的“雅典娜3-2”發(fā)射質(zhì)量為146.8噸，高30.48米，低軌道運(yùn)載能力為3,629千克，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為1,136千克。在2001年后，“雅典娜”系列運(yùn)載火箭再也沒有發(fā)射過，已經(jīng)全部退役。但是到了2010年宣布將重新啟用“雅典娜”，預(yù)計(jì)首次發(fā)射日期會(huì)在2012年。不過和原來的火箭有所不同，用Castor-30代替了Orbus-21D，原來的“雅典娜1”和“雅典娜2”采用了全新的第二級(jí)和第三級(jí)后就變?yōu)椤把诺淠?C”和“雅典娜2C”。Castor-30發(fā)動(dòng)機(jī)的的推力為258.9千牛，比沖為284秒，燃燒時(shí)間為143秒?！把诺淠取毕盗羞\(yùn)載火箭的發(fā)射場(chǎng)為卡納維拉爾角空軍基地46號(hào)發(fā)射場(chǎng)和科迪亞克發(fā)射場(chǎng)，預(yù)計(jì)在2012年首次發(fā)射的將會(huì)是“雅典娜1C”。

“雅典娜”系列“雅典娜”系列運(yùn)載火箭是一個(gè)有3種型號(hào)的全固體運(yùn)載火箭系列。它能將800kg～3600kg的有效載荷送入近地軌道(傾角28.5°、高185km的圓形軌道)?！把诺淠取毕盗羞\(yùn)載火箭的結(jié)構(gòu)包括2級(jí)型的雅典娜-1，其運(yùn)載能力約為800kg；3級(jí)型的雅典娜-2，其運(yùn)載能力約為2000kg；帶捆綁助推器的3級(jí)型雅典娜-3，其運(yùn)載能力約為4000kg。所有這3種型號(hào)的運(yùn)載火箭都只用于近地軌道發(fā)射。雅典娜-1已進(jìn)行了3次發(fā)射，其中于1995年8月15日進(jìn)行的首次發(fā)射失敗；雅典娜-2于1998年1月成功進(jìn)行了首次發(fā)射，但它于1999年4月27日發(fā)射失敗。

“雅典娜”系列運(yùn)載火箭的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示?！把诺淠取毕盗羞\(yùn)載火箭的一子級(jí)使用錫奧科爾公司生產(chǎn)的卡斯托-120固體發(fā)動(dòng)機(jī)，卡斯托-120固體發(fā)動(dòng)機(jī)還作為雅典娜-2、3的二子級(jí)。雅典娜-1的二子級(jí)和雅典娜-2、3的三子級(jí)使用聯(lián)合技術(shù)公司化學(xué)系統(tǒng)分部生產(chǎn)的Orbus-21D發(fā)動(dòng)機(jī)。雅典娜-3還將捆綁2～6個(gè)錫奧科爾公司生產(chǎn)的卡斯托-4A固體助推器?！把诺淠取毕盗谢鸺目傮w性能和各級(jí)性能如表1和表2所示。所有這3種運(yùn)載火箭都將使用一個(gè)洛馬公司生產(chǎn)的軌道調(diào)整組件(OMA)，以完成入軌機(jī)動(dòng)飛行，從而彌補(bǔ)固體火箭在性能上的不確定性，提高入軌精度?！把诺淠取毕盗谢鸺褂?種不同尺寸的有效載荷整流罩，以滿足不同載荷的發(fā)射需要。2

發(fā)射記錄Athena雅典娜火箭發(fā)射記錄：

01，1995年8月15日，Athena 1，首次試驗(yàn)發(fā)射：GEMstar 1衛(wèi)星，發(fā)射失敗。

02，1997年8月22日，Athena 1，發(fā)射NASA 劉易斯衛(wèi)星，發(fā)射成功。

03，1998年1月06日，Athena 2，發(fā)射NASA月球勘探者號(hào)，發(fā)射成功。

04，1999年1月26日，Athena 1，發(fā)射臺(tái)灣ROCSAT-1衛(wèi)星，發(fā)射成功。

05，1999年4月27日，Athena 2，發(fā)射IKONOS-1商業(yè)觀測(cè)衛(wèi)星，發(fā)射失敗（整流罩未正確分離）。

06，1999年9月24日，Athena 2，發(fā)射IKONOS-2商業(yè)觀測(cè)衛(wèi)星，發(fā)射成功。

07，2001年9月30日， Athena 1，發(fā)射Starshine 3,Sapphire,PCSat, PICOSat，發(fā)射成功。

08，2015年0月00日，Athena 1c，發(fā)射商業(yè)載荷+數(shù)顆納米衛(wèi)星，TBD。