موشک Delta IV Heavy، موشکی که زمانش آمده و رفته است، یک بار دیگر پرواز خواهد کرد

این موشکی است که به معنای واقعی کلمه قبل از اینکه به فضا برود خود را آتش می زند. این بزرگترین موشک جهان است که تماماً از هیدروژن مایع سوخت می‌کند، پیشرانه‌ای که تحمل آن آزاردهنده است، اما کارایی آن مفید است.

دلتا IV هوی قدرتمندترین پرتابگر آمریکا برای نزدیک به یک دهه بود و برای بیش از 20 سال سنگ بنای برنامه فضایی ارتش ایالات متحده بوده است. این موشک همچنین گران ترین موشک تولید شده تجاری در جهان است، این واقعیت نه تنها به دلیل قابلیت بزرگ آن بلکه همچنین پیچیدگی آن است.

اکنون، آخرین موشک Delta IV Heavy اتحاد پرتاب یونایتد قرار است روز پنجشنبه از ایستگاه نیروی فضایی کیپ کاناورال، فلوریدا، با محموله محرمانه برای اداره ملی شناسایی، آژانس ماهواره ای جاسوسی دولت ایالات متحده، به پرواز درآید.

این یک فناوری شگفت‌انگیز است، 23 طبقه ارتفاع، نیم میلیون گالن پیشرانه و یک چهارم میلیون پوند نیروی رانش، و فلزی‌ترین راکت در بین همه موشک‌ها، که قبل از رفتن به فضا خود را به آتش می‌کشد. توری برونو، رئیس و مدیر عامل ULA. بازنشستگی (کلیدی برای) آینده است، حرکت به سمت ولکان، یک موشک با کارایی بالاتر ارزان‌تر. اما هنوز هم غم انگیز است.»

چهل و پنجمین و آخرین دلتا IV

اگر آب و هوا اجازه دهد، Delta IV Heavy سه موتور RS-68A با سوخت هیدروژنی خود را در ساعت 1:40 بعد از ظهر به وقت شرقی (17:40 UTC) پنجشنبه روشن می کند، یعنی باز شدن یک پنجره پرتاب چهار ساعته. سه RS-68 در یک توالی پرتاب می شوند، یک جایگشت طراحی شده برای به حداقل رساندن گلوله آتش هیدروژنی که در اطراف پایه موشک در هنگام راه اندازی موتور مشتعل می شود.

Delta IV Heavy مطمئناً میراث پرتاب ماموریت های امنیت ملی را همراه با فضاپیمای Orion ناسا در یک پرواز آزمایشی مداری در سال 2014 و کاوشگر پارکر خورشیدی ناسا در سال 2018 در ماموریتی برای پرواز در جو بیرونی خورشید خواهد داشت.

اما گلوله آتشین در خاطرات هر کسی که پرتاب Delta IV Heavy را دیده باشد، اثری پاک نشدنی بر جای خواهد گذاشت. همه چیز به انتخاب هیدروژن مایع فوق سرد به عنوان سوخت برمی گردد. سه موتور RS-68 هیدروژن را همراه با اکسیژن مایع به عنوان اکسید کننده می سوزانند.

برونو گفت: «ما آن پیشرانه‌ها را دوست داریم زیرا عملکرد بسیار بسیار بالایی دارند. «برای اینکه موتورهای RS-68 را آماده کنیم تا پیشرانه برودتی بسیار سردی را که از درون آنها جریان می‌یابد، قبل از اینکه مشتعل شوند، به جریان بیاندازیم.

“هیدروژن از هوا سبک تر است، بنابراین پس از عبور از موتور و داخل سنگر شعله، بالا می رود. هنگامی که موتورها در نهایت پر و آماده حرکت شدند و ما شروع به چرخاندن پمپ ها کردیم، در واقع بار اصلی را رها می کنیم. پیشران)، آن را شعله ور می کنیم و آن شعله آن … توده هیدروژن را که به کناره تقویت کننده چسبیده و بالا می رود، بالا می برد.

هسته های موشک دلتا IV با عایق فوم نارنجی پوشیده شده اند. یکی از دلایل این امر، محافظت از موشک در برابر گلوله آتش است، که منجر به آنچه برونو آن را “اثر بسیار چشمگیر تقویت کننده خودسوزی” می نامد، منجر می شود که ظاهری شبیه “مارشملو برشته شده” در هنگام رفتن به فضا دارد.

چند ثانیه پس از روشن شدن موتورها، 12 پیچ نگهدارنده باد می‌زنند تا موشک سه هسته‌ای از قیدهایش آزاد شود. بیش از 2 میلیون پوند نیروی رانش، دلتا IV هوی را از کیپ کاناورال به سمت شرق از سکوی پرتاب به سمت شرق می رساند. RS-68 در هسته مرکزی برای حفظ هیدروژن مایع و پیشرانه هیدروژن مایع پایین می آید، در حالی که دو تقویت کننده جانبی موشک در کمتر از چهار دقیقه از طریق پیشرانه های خود می سوزند.

هنگامی که دلتا IV تقویت کننده های جانبی خود را رها می کند و به اقیانوس اطلس می افتد، هسته مرکزی گاز می گیرد و برای یک دقیقه و نیم دیگر می سوزد. چند لحظه بعد، اولین مرحله پرتاب تقویت کننده، و موتور RL10 مرحله فوقانی برای اولین بار از سه سوختگی مورد نیاز برای به حرکت درآوردن محموله طبقه بندی شده موشک به مداری در هزاران مایل بالاتر از زمین مشتعل می شود.

فقط 30 درصد احتمال آب و هوای مساعد برای پرواز پنج شنبه وجود دارد. بادهای شدید و ابرهای کومولوس نگرانی اصلی هستند. پیش بینی آب و هوا برای فرصت راه اندازی پشتیبان بعد از ظهر جمعه بهبود می یابد.

این همچنین آخرین پرواز کلی برای خانواده راکت‌های دلتا – سیصد و هشتاد و نهمین راکت با نام دلتا – از سال 1960 است. اما آن موشک‌های قبلی تقریباً هیچ شباهتی با Delta IV ندارند که در سال 2002 عرضه شد. نسل‌های قدیمی‌تر راکت‌های دلتا می‌توانند حداقل برخی از تبار طراحی خود را به برنامه ثور، یک موشک بالستیک دوران جنگ سرد که بعداً به پرتابگر ماهواره تبدیل شد، ردیابی کرد.

آخرین مورد از خانواده قدیمی راکت های دلتا، دلتا II، برای آخرین بار در سال 2018 پرتاب شد. دلتا IV یک طرح تمیز بود که در ابتدا توسط مک دانل داگلاس طراحی شد و در سال 1998 قراردادی را با نیروی هوایی برنده شد. راکت اطلس V لاکهید مارتین، برای تبدیل شدن به خودروهای پرتاب اسب کار جدید برای ناوگان ماهواره های ارتش.

برنامه دلتا IV زمانی که این شرکت در سال 1997 با مک دانل داگلاس ادغام شد، بخشی از بوئینگ شد. در سال 2006، بوئینگ برنامه موشک دلتا خود را با برنامه اطلس V لاکهید مارتین ادغام کرد و اتحاد پرتاب یونایتد را در یک سرمایه گذاری مشترک 50-50 ایجاد کرد.

پرتاب این هفته چهل و پنجمین پرواز موشک دلتا IV و شانزدهمین پرواز در پیکربندی دلتا IV هوی است. دلتا IV هوی، به طور خاص، انواع ماهواره‌های نظامی سنگین و جمع‌آوری اطلاعات را پرتاب کرد که زمانی بر روی موشک Titan IV که در سال 2005 بازنشسته شد، پرواز می‌کردند. این محموله‌ها عمدتاً شامل ماهواره‌های استراق سمع NRO و پلت‌فرم‌های تصویربرداری Keyhole در اندازه اتوبوس هستند. ، اساساً تلسکوپ های کلاس هابل به سمت زمین نشانه رفته اند.

Delta IV دارای رکورد موفقیت تقریباً عالی است. تنها نقص در اولین پرواز Delta IV Heavy در سال 2004 بود، زمانی که یک محموله ساختگی در مداری کمتر از حد برنامه ریزی شده پس از خاموش شدن سه موتور تقویت کننده چند ثانیه زودتر مستقر شد.

اما Delta IV Heavy گران است. در یک زمان، یک پرتاب این موشک مصرف‌شده به اندازه 400 میلیون دلار هزینه داشت، اگرچه دولت برای خرید عمده سه ماموریت نهایی در Delta IV Heavy، قیمت کمی پایین‌تر از ULA دریافت کرد. دلتا IV در اولین پرواز خود در سال 2002 یک ماهواره تجاری پرتاب کرد، اما هیچ مشتری تجاری دیگری هرگز پرتاب دلتا IV را خریداری نکرد.

سکوهای پرتاب دلتا IV در فلوریدا و کالیفرنیا بسیار پیچیده بودند و حتی در طول فعالیت پرتاب چند ساله به تعمیر و نگهداری و نگهداری نیاز داشتند.

این قیمت‌های بالا راهی را برای اسپیس‌ایکس، که در آن زمان یک تازه‌وارد در کسب‌وکار پرتاب امنیت ملی بود، باز کرد تا از پنتاگون برای حق رقابت برای قراردادهای پرتاب نظامی درخواست کند. اسپیس ایکس با موشک فالکون 9 که تا حدی قابل استفاده مجدد است، قیمت کمتری نسبت به ULA ارائه کرد. گوین شاتول، رئیس و مدیر عامل اسپیس ایکس در سال 2015 به کنگره گفت: «نمی‌دانم چگونه یک موشک 400 میلیون دلاری بسازم».

موشک فالکون هوی در سال 2018 آغاز به کار کرد و به اسپیس ایکس این قابلیت را داد که تقریباً تمام مأموریت‌های فضایی ارتش را پرتاب کند. چند استثنا وجود دارد، مانند محموله های NRO که به چند موشک سنگین دلتا IV اختصاص داده شده است. اسپیس ایکس در حال توسعه یک محموله طولانی تر برای فالکون هوی است تا بتواند این نوع ماهواره ها را در خود جای دهد.

اکنون ULA موشک ارزان‌تر ولکان را دارد که در یک پرواز آزمایشی بدون مشکل در ژانویه پرواز کرد. Vulcan جایگزین موشک های Delta IV و Atlas V در ناوگان ULA خواهد شد. هنوز 17 موشک Atlas V در موجودی ULA باقی مانده است که در درجه اول ماموریت هایی برای پرتاب کپسول خدمه بوئینگ Starliner و شبکه پهن باند Kuiper آمازون است.

طبق قراردادی که پنتاگون در سال 2020 منعقد کرد، موشک ولکان ULA و فالکون 9 و فالکون هوی اسپیس ایکس تمامی گران‌ترین و حساس‌ترین ماهواره‌های ارتش را طی چند سال آینده پرتاب خواهند کرد. ولکان در سنگین‌ترین پیکربندی خود، دلتا IV هوی را بدون نیاز به سه تقویت‌کننده مرحله اول برای انجام کار از بین می‌برد.

برونو گفت: “دلتا IV هوی سه موشک است که به هم متصل شده اند.” با یک هسته ولکان، می‌توانیم این هزینه (دلتا IV هوی) را تا 70 درصد کاهش دهیم و این مأموریت را بسیار کاربردی‌تر کنیم.»

اسپیس ایکس با نیروی فضایی برای تصاحب سکوی پرتاب دلتا IV سابق در پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا توافق کرده است. راکت های فالکون 9 و فالکون هوی از آنجا پرتاب خواهند شد. و اسپیس ایکس چشمش به Space Launch Complex-37 در کیپ کاناورال است، جایی که آخرین Delta IV Heavy این هفته به عنوان خانه احتمالی آینده موشک غول پیکر استارشیپ به پرواز در خواهد آمد.

راه اندازی یک قرارگاه شنود

محموله NRO روی پرتاب نهایی Delta IV Heavy احتمالاً یک ماهواره شناسایی پیچیده است که در مدار ژئوسنکرون، بیش از 22000 مایل (نزدیک به 36000 کیلومتر) بر فراز خط استوا مستقر خواهد شد. در آن ارتفاع، فضاپیمای با چرخش سیاره به دور زمین می چرخد و در نزدیکی ماهواره های متعدد متعلق به دشمنان ایالات متحده مانند چین و روسیه عمل می کند. این رژیم مداری همچنین پر از ماهواره های خصوصی است که در درجه اول خدمات ارتباطی را ارائه می دهند.

کارشناسان می توانند بر اساس اطلاعات در دسترس عموم در مورد مسیر دلتا IV هوی هنگام پرواز به سمت شرق از کیپ کاناورال حدس بزنند. به گفته مارکو لانگبروک، تنها بزرگترین ماهواره‌های جاسوسی NRO نیاز به پرتاب بر روی دلتا IV هوی دارند و محموله این مأموریت «تقریباً مطمئناً» نوعی ماهواره است که به‌عنوان فضاپیمای «اوریون پیشرفته» یا «منتور» شناخته می‌شود. ردیاب ماهواره هلندی متخصص

ماهواره های پیشرفته Orion به ترکیبی از قابلیت بلند کردن موشک Delta IV Heavy، مرحله فوقانی طولانی مدت و محموله سه ضلعی عظیم به طول 65 فوت (19.8 متر) نیاز دارند که بزرگترین محفظه محموله در بین هر موشک عملیاتی است. در سال 2010، بروس کارلسون، مدیر وقت NRO، از پلت فرم پیشرفته Orion به عنوان “بزرگترین ماهواره در جهان” یاد کرد.

به گفته تد مولكزان، آسمان‌بين كه فعاليت ماهواره‌ها را رديابي مي‌كند، وقتي از زمين مشاهده مي‌شود، اين ماهواره‌ها با درخشش يك ستاره قدر هشتم مي‌درخشند و به‌راحتي با دوچشمي‌هاي كوچك به‌رغم مدارهاي دورشان قابل مشاهده هستند.

مرحله نهایی پرتاب سنگین دلتا IV تقریباً شش ساعت طول خواهد کشید، زمان کافی برای مرحله بالایی و محموله آن تا ارتفاع ژئوسنکرون، جایی که سوختن نهایی موتور مدار را قبل از استقرار ماهواره به چرخش در می آورد.

لانگبروک در وب سایت خود با استناد به اطلاعات افشا شده توسط ادوارد اسنودن می نویسد: «ماهواره ها دارای یک آنتن مشبک تاشو بسیار بزرگ سهموی هستند که تخمین زده می شود اندازه این آنتن از 20 تا 100 (!) متر متغیر است.

هدف از این ماهواره های پیشرفته اوریون، گوش دادن به ارتباطات و ارسال های رادیویی از سوی دشمنان و شاید متحدان ایالات متحده است. شش مأموریت قبلی دلتا IV هوی نیز احتمالاً ماهواره‌های پیشرفته Orion یا Mentor را پرتاب کرده‌اند که به NRO یک شبکه جهانی از پست‌های شنود که در بالای سیاره پارک شده است، می‌دهد.

ماهواره های پیشرفته سری Orion در سال 1995 و به دنبال یک جفت محموله قبلی NRO Orion که در دهه 1980 در مأموریت های شاتل فضایی پرتاب شدند، پرتاب خود را بر روی موشک های Titan IV آغاز کردند. NRO در سال 2009 و پس از بازنشستگی تایتان IV، استفاده از موشک های دلتا IV هوی را برای ماموریت های پیشرفته اوریون آغاز کرد.

برونو، مدیر اجرایی ULA، گفت که این همان ماموریتی است که Delta IV Heavy و اکنون Vulcan برای آن ساخته شده است.

او گفت: «ماموریت فضایی امنیت ملی هسته اصلی ما است. “این مجموعه منحصربه‌فردی از ماموریت‌ها است که به این قابلیت موشک پرانرژی، مدارهای بسیار ویژه نیاز دارد. ما Vulcan را به‌طور خاص برای آن طراحی کردیم. هر موشک می‌تواند طیف وسیعی از ماموریت‌ها را انجام دهد، اما یک ماموریت وجود دارد که در آن بهترین است. این به معنای واقعی کلمه برای این طراحی شده است. در ماموریتی که قرار است با این آخرین دلتا IV به اینجا پرواز کنیم، بهترین باشید.”

هنگامی که از اسکولیز پرسیده شد که چرا منتظر یک سواری ارزان‌تر با ولکان یا فالکون هوی با فیرینگ طولانی‌تر آن نباشید، گفت: «ما فضاپیما آماده حرکت بودیم و موشکی داشتیم که به آن اعتماد داریم، بنابراین منطقی بود. برای ادامه این کار. چیزی باید آخرین باشد و ما به اینکه در آن وسیله نقلیه هستیم، افتخار می کنیم و به سیستم اعتماد زیادی داریم.”