Antares

Dezvoltată inițial sub numele Taurus-II, Antares venea în completarea arsenalului companiei Orbital Sciences1, cea care mai avea în portofoliu și rachetele Pegasus (de calibru mic, lansată cu ajutorul unui avion Lockheed L-1011 TriStar), Taurus (astăzi denumită Minotaur-C) și Minotaur-V. Este o rachetă în două trepte, de calibru mediu, dezvoltată cu costuri reduse, exclusiv pentru aprovizionarea Stației Spațiale Internaționale (ISS). Antares poate urca până la 8 tone pe orbită terestră joasă (masa capsulei Cygnus, la care se adaugă încărcătura utilă a acesteia). Prima treaptă este derivată din racheta ucraineană Zenit, ambele fiind contruite de compania Yuzhnoe și folosește oxigen lichid și kerosen pentru propulsia motoatelor fabricate de NPO Energomash. A doua treaptă este un motor cu combustibil solid Castor, care variază în funcție de iterația rachetei. O a treia treaptă poate fi folosită, deși nu a fost cazul până în prezent, și pentru acest lucru există trei variante: OAM (Orbital Adjust Module), Star-48 sau Orion-38. Antares folosește exclusiv rampa de lansare LP-0A de la baza Wallops a NASA, situată în statul Virginia.

Primul zbor Antares a avut loc în 21 aprilie 2013 și fost un test, urcând pe orbită o machetă a capsulei Cygnus. A fost folosită varianta Antares-110, unde prima treaptă a fost propulsată de două motoare AJ26-62 (derivate din celebrele motoare rusești NK-33), iar a doua treaptă a folosit un motor Castor-30A cu combustibil solid (derivat din Castor 120, dar mai scurt).

Al doilea zbor (și primul zbor operațonal) al rachetei Antares a avut loc în 18 septembrie 2013 și a fost folosită tot varianta Antares-110, care a pus pe orbită prima capsulă Cygnus (Orb-D1, denumită și “G. David Low”). Aceasta a andocat cu ISS o săptămână mai târziu, datorită unei erori de poziționare a computerului de bord, dar și pentru că andocarea capsulei Soyuz TMA-10M, cue chipaj, avea prioritate.

Al treilea zbor Antares a însemna debutul variantei Antares-120 (9 ianuarie 2014), când prima treaptă rămâne neschimbată, dar pentru a doua treaptă se folosește motorul Castor-30B, cu performanțe mai bune decât predecesorul său. Este primul zbor operațional al capsulei Cygnus și primul din contractul Commercial Resupply Service (CRS) pe care compania Orbital ATK îl desfășura pentru NASA. Capsula Cygnus CRS Orb1 (“C. Gordon Fullerton”) a livrat 1261 de kilograme de provizii echipajului de la bordul ISS, cu 500 de kg mai mult decât în misiunea precedentă.

A patra misiunea Antares folosește aceeași variantă Antares-120 pentru lansarea capsulei Cygnus CRS Orb2 (“Janice Voss”), la 13 iulie 2014, care transportă 1494 kilograme de provizii spre ISS.

Pentru al cincilea zbor, din 28 octombrie 2014, Orbital ATK folosește varianta Antares-130, care înseamnă că pentru treapta superioară, motorul Castor-30B este înlocuit cu unul mai performant, Castor-30XL. Din păcate însă, avea să fie primul și ultimul zbor al rachetei în această configurație, pentru că la 6 secunde după lansare, o pompă a motoarelor AJ26-62 cedează și racheta explodează la mică distanță de rampa de lansare. Capsula Cygnus CRS Orb3 (“Deke Slayton”) este pierdută, împreună cu alți sateliți aflați la bord.

Figure 1: Explozia rachetei Antares-130, la 6 secunde după lansare, datorită unor probleme a pompei motoarelor AJ26-62. Sursa foto: NASA.

Figure 1: Explozia rachetei Antares-130, la 6 secunde după lansare, datorită unor probleme a pompei motoarelor AJ26-62. Sursa foto: NASA.

A șasea rachetă Antares înlocuiește motoarele derivate din NK-33 cu motoarele RD-181 (derivate din RD-191) și această variantă se numește Antares-230 (treapta secundară Castor-30XL este păstrată). Capsula Cygnus primește și ea un upgrade (volum intern mai mare, panouri solare mai ușoare și rotunde, 700 kg creștere a masei utile care poate fi lansată pe orbită). Este priam astfel de capsulă lansată de o rachetă Antares, dar a treia capsulă Cygnus de nouă generație, primele două variante îmbunătățite fiind lansate de câte o rachetă Atlas V, pentru ca Orbital ATK să își poată susține obligațiile contractuale cu NASA și să nu existe o discontinuitate în aprovizionarea ISS. Cygnus CRS OA-5 “Alan G. Poindexter”, încărcată cu 2425 de kilograme de provizii, este lansată în 17 octombrie 2017 și este cuplată cu ISS șase zile mai târziu.

Figure 2: Capsula Cygnus OA-6, înainte de a fi capturată folosind brațul robotic CanadArm-2 al Stației Spațiale Internaționale (26.03.2016). Sursa foto: NASA.

Figure 2: Capsula Cygnus OA-6, înainte de a fi capturată folosind brațul robotic CanadArm-2 al Stației Spațiale Internaționale (26.03.2016). Sursa foto: NASA.

Următoarele misiuni Antares sunt în continuare dedicate exclusiv lansării capsulei Cygnus și folosesc doar varianta Antares-230, deși mai este intercalată încă o lansare cu racheta Atlas V. În ultimul timp, capsulele Cygnus, după desprinderea de ISS, au rămas din ce în ce mai mult timp pe orbită, înainte de a reveni distructiv prin atmosferă, pentru a derula o serie din ce în ce mai complexă de experimente științifice. Cea mai recentă capsulă Cygnus, NG-10, a rămas o lună de zile pe orbită, înainte de finalul misiunii.

Misiunea NG-12, parte a CRS2 (a doua parte a contractului de aprovizionare comercială a ISS semnat cu NASA) a însemnat și debutul variantei Antares-230+, în 02 noiembrie 2019, care a lansat capsula Cygnus SS “Alan Bean” NG-12. Varianta 230+ aduce în plus o serie de îmbunătățiri structurale ale primei trepte, pentru a putea permite funcționarea la putere maximă a motoarelor RD-181, folosite din 2016. CRS2 vine cu câteva cerințe suplimentare din partea NASA: o masă mai mare urcată pe orbită și posibilitatea de a încărca o parte a proviziilor cu mai puțin de 24 de ore înainte de lansare.

Table 1: Lansările capsulei Cygnus, care includ și cele trei lansări efectuate cu racheta Atlas V în configurația 401 (4 metri diametru conului protector, fără boostere suplimentare cu combustibil solid și un singur motor al treptei superioare Centaur).
Capsula Lansare Rachetă T-1 T-2 Cuplare Masă(kg) Decuplare Deorbitare Modul Obs
Orb-D0 21.04.2013 A-110 AJ26-62 C-30A N/A N/A N/A 10.05.2013 Harmony Succ.
Orb-D1 18.09.2013 A-110 AJ26-62 C-30B 29.09.2013 589 22.10.2013 23.10.2013 Harmony Succ.
Orb-1 09.01.2014 A-120 AJ26-62 C-30B 12.01.2014 1260 18.02.2013 19.02.2013 Harmony Succ.
Orb-2 13.07.2014 A-120 AJ26-62 C-30B 16.07.2014 1494 15.08.2014 17.08.2014 Harmony Succ.
Orb-3 28.10.2014 A-130 AJ26-62 C-30XL N/A 2215 N/A N/A N/A Eșec
OA-4 06.12.2015 AV-401 RD-180 Centaur 09.12.2015 3514 19.02.2016 20.02.2016 Unity Succ.
OA-6 23.03.2016 AV-401 RD-180 Centaur 26.03.2016 3519 14.06.2016 22.06.2016 Unity Succ.
OA-5 17.10.2016 A-230 RD-181 C-30XL 23.10.2016 2342 21.11.2016 27.11.2016 Unity Succ.
OA-7 18.04.2017 AV-401 RD-180 Centaur 22.04.2017 3376 04.06.2017 11.06.2017 Unity Succ.
OA-8E 12.11.2017 A-230 RD-181 C-30XL 14.11.2017 3338 05.12.2017 18.12.2017 Unity Succ.
OA-9E 21.05.2018 A-230 RD-181 C-30XL 24.05.2018 3350 15.07.2018 30.07.2018 Unity Succ.
NG-10 17.11.2018 A-230 RD-181 C-30XL 19.11.2018 3350 08.02.2018 25.02.2019 Unity Succ.
NG-11 17.04.2019 A-230 RD-181 C-30XL 19.04.2019 3436 06.08.2019 06.09.2019? Unity Succ.
NG-12 02.11.2019 A-230+ RD-181 C-30XL 04.11.2019 3750 Unity Succ.

  1. Orbital Sciences a fost fondată în 1982 și în 2014 a fuzionat cu Alliant Techsystems (ATK), formând compania Orbital ATK, care a funcționat ca atare până în 2017, când Northrop Grumman a cumpărat Orbital ATK, astfel că fosta companie a ajuns o divizie în cadrul Northrop Grumman, denumită Nortrop Grumman Innovation System (NGIS). [return]