Eine Atlas-5-Rakete hebt von Cape Canaveral am Freitag Abend. Credit: United Launch Alliance

Eine streng geheime Fracht für die USA, die Spionagesatellitenagentur der Regierung stieg am Freitagabend von Cape Canaveral aus an der Spitze einer Atlas 5-Rakete der United Launch Alliance in die Umlaufbahn und debütierte erfolgreich ein neues Feststoff-Booster-Design, von dem ULA sagt, dass es billiger und einfacher zu handhaben ist als frühere Strap-On-Motoren.

Das neue Booster-Design von Northrop Grumman mit dem Namen GEM 63 ersetzt die AJ-60A Solid Rocket Booster von Aerojet Rocketdyne, die frühere Atlas 5-Missionen angetrieben haben.

Die drei GEM 63-Booster und ein mit Kerosin betriebener in Russland hergestellter RD-180-Motor produzierten fast 1.,8 Millionen Pfund Schub, um den 206 Fuß hohen (63 Meter) Atlas 5 am Freitag um 17:32 Uhr EST (2232 GMT) von der Startrampe in Cape Canaveral zu treiben.

Etwas mehr als drei Stunden später veröffentlichten ULA und das National Reconnaissance Office — dem die Nutzlast gehört, die auf der Atlas 5 — Rakete abgefeuert wurde-Presseerklärungen, in denen die Mission zum Erfolg erklärt wurde.

Die Atlas 5 Mission wurde mehrmals von einem ursprünglichen Startversuch verzögert geplant Nov. 3.,

ULA rollte die Atlas 5-Rakete zurück in ihren Hangar, um ein Umweltkontrollsystem zu ersetzen, das konditionierte Luft zur Nutzlast oben auf dem Trägerraketen führt und für einen Countdown-Start aufstellt. 4, das später aufgrund eines Problems mit Ventilen im Bodenflüssigkeitssauerstoffsystem an der Startrampe 41 geschrubbt wurde.

Sobald die Teams das Ventilproblem gelöst hatten, beschloss ULA, die Rakete zum Schutz vor schlechtem Wetter vor Tropensturm Eta wieder in ihren vertikalen Hangar zu bringen. Der Atlas 5 rollte am Donnerstagnachmittag wieder nach Pad 41, um sich auf die Startmöglichkeit am Freitag vorzubereiten.,

Ein paar kleinere technische Bedenken verzögerten den Start um 19 Minuten in das Fenster des Freitagabends, aber ULA räumte die Probleme auf und das Startteam stimmte zu, mit dem Countdown des Terminals fortzufahren, als die Sonne auf Floridas Weltraumküste unterging.

Der RD-180-Hauptmotor des Atlas 5 wurde bei T-minus 2.7 Sekunden zum Leben erweckt, gefolgt von der Zündung der drei GEM 63 Strap-On-Booster. Nachdem er durch niedrige Wolken gewirbelt hatte, wölbte sich der Trägerrakete nach Nordosten und stieg in Licht von der untergehenden Sonne und beleuchtete die Rauchwolke der Rakete in Orange.,

Die drei festbetankten Booster brannten aus und stiegen fast zwei Minuten nach dem Flug von der Rakete ab, wobei die verbrauchten Motorgehäuse deutlich sichtbar waren, als sie im Gefolge von Atlas 5 stürzten. Die in der Schweiz hergestellte Nutzlastverkleidung der Rakete fiel nach dem dreiminütigen Punkt der Mission weg und enthüllte die klassifizierte Nutzlast der NRO, nachdem der Atlas 5 die obersten Schichten der Atmosphäre erreicht hatte.

Zu diesem Zeitpunkt trat die Mission in einen von der Regierung angeordneten Nachrichten-Blackout ein und zitierte den sensiblen Charakter der nationalen Sicherheitsnutzlast., Die Live-Übertragung von ULA endete und der Rest der Mission fand im Geheimen statt. Es wurde erwartet, dass die Centaur Upper Stage des Atlas 5 mehrere Starts seines Aerojet Rocketdyne RL10-Triebwerks übernehmen würde, bevor die NRO-Nutzlast im Orbit eingesetzt würde.

Die NRO gab um 20:44 Uhr EDT (0144 GMT) eine Pressemitteilung heraus, um einen erfolgreichen Abschluss des Starts zu bestätigen, der als NROL-101 bekannt ist.

Eine Atlas 5-Rakete streift am Freitagabend von Cape Canaveral nach Nordosten., Kredit: Stephen Clark / Spaceflight Now

„Der erfolgreiche Start von NROL-101 ist ein weiteres Beispiel für das Engagement der NRO, unsere wichtigen nationalen Sicherheitssysteme ständig weiterzuentwickeln, um unsere Verteidigungs-und Geheimdienstpartner zu unterstützen“, sagte US Space Force Col. Chad Davis, Direktor des NRO Office of Space Launch.

„2020 war angesichts der COVID-19-Pandemie ein besonders herausforderndes Jahr für die Start-und Weltraumgemeinschaft“, sagte Davis in einer Erklärung., „Ich bin ständig beeindruckt von unseren Partnern und unseren NRO-Teammitgliedern, wie sie neue und innovative Wege zur Zusammenarbeit in dieser Umgebung finden und sicherstellen können, dass wir unsere Missionsanforderungen erfüllen und gleichzeitig die Sicherheit, Sicherheit und Gesundheit unseres gesamten Startteams priorisieren.“

Die NRO enthüllte keine Informationen über die Nutzlast, die auf der NROL-101-Mission flog, aber Warnhinweise, die Piloten und Seeleute vor dem Start veröffentlichten, deuteten darauf hin, dass die Atlas 5-Rakete von Cape Canaveral aus auf einer nordöstlichen Spur fahren würde ein Weg parallel zu den USA, Ostküste vor dem Fliegen in der Nähe der kanadischen Seeprovinzen.

Die Flugbahn zeigte an, dass der Atlas 5 die NRO-Nutzlast in eine Umlaufbahn mit hoher Neigung freisetzen würde.

Die NRO besitzt Datenrelaissatelliten und mehrere Raumfahrzeuge, die Kommunikationssignale in elliptischen Umlaufbahnen vom Typ Molniya abfangen sollen, die sich an ihren höchsten Punkten fast 40.000 Meilen (40.000 Kilometer) über der Erde erstrecken. Diese Umlaufbahnen sind um 63 Grad zum Äquator geneigt und geben Satelliten regelmäßige Ansichten von Russland und anderen Teilen der nördlichen Hemisphäre.,

Der Atlas 5-Start am Freitagabend zielte laut mehreren unabhängigen Experten, die Spionagesatellitenaktivitäten verfolgen, wahrscheinlich auf eine ähnliche Umlaufbahn vom Typ Molniya.

Ted Molczan, ein führender Vertreter der globalen Gemeinschaft von Hobbyisten, die Satellitenbewegungen fachmännisch überwachen, schrieb im Online-SeeSat-L-Forum, dass er glaubt, dass die Nutzlast der NROL-101-Mission wahrscheinlich ein neues Raumschiff für die Flotte des Satellitendatensystems der NRO ist, das Kommunikationsstationen umkreist.,

Die SDS-oder Quasarsatelliten leiten Bilder von den scharfäugigen optischen und Radarüberwachungssatelliten der NRO an Analysten weiter, sodass Benutzer Bilder schneller empfangen können, als wenn sie warten müssten, bis die Spionagesatelliten über eine Bodenstation fliegen.

SDS-Satelliten fliegen im Molniya-Orbit und im geosynchronen Orbit mehr als 22.000 Meilen (fast 36.000 Kilometer) über den Äquator. Die letzten beiden SDS-Satelliten, die in eine Molniya-Umlaufbahn gebracht wurden, starteten 2004 und 2007, was laut Molczan bedeutet, dass es Zeit für einen Ersatz ist, sich der Flotte anzuschließen.,

Die NRO startete neue Signale Intelligenz Satelliten in Molniya Bahnen in 2014 und 2017. „Dieses Jahr scheint zu früh für einen Ersatz oder eine neue Generation“, schrieb Molczan.

Die Signals Intelligence-Satelliten sind laut Molczan häufiger von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien in Molniya-Umlaufbahnen gestartet, während SDS-Satelliten von Cape Canaveral aus gestartet sind.

“ Die von den nationalen Sicherheitssystemen der NRO gesammelten Daten werden verwendet, um hochrangigen politischen Entscheidungsträgern, der Geheimdienstgemeinschaft und dem Verteidigungsministerium sowie den USA Informationen zur Verfügung zu stellen., alliierte Partner“, sagte die NRO in einer Erklärung. „Darüber hinaus können von NRO Systems gesammelte Informationen zur Unterstützung von Notfall-und Katastrophenhilfe in den USA und auf der ganzen Welt verwendet werden.“

Die NROL-101-Mission war Ulas 30. Start für das National Reconnaissance Office.

„Vielen Dank an unsere Missionspartner, die NRO und die United States Space Force für ihr anhaltendes Vertrauen und ihre Partnerschaft mit der ULA“, sagte Gary Wentz, ULA Vice President of Government and Commercial Programs., „Dieser Start war der erste Start unserer neuen GEM 63 Solid Rocket Motors, ein wichtiger Schritt für ULA, um Flugerfahrung in Vorbereitung auf den Vulcan Centaur, unsere Trägerrakete der nächsten Generation, aufzubauen.“

Drei GEM 63 strap-on Booster von Northrop Grumman trieb die Atlas-5-Rakete in den Himmel. Kredit: United Launch Alliance

Die neuen GEM 63 Motoren, die auf dem Atlas 5 Start Freitag Nacht debütierte gemessen 66 Fuß (20 Meter) lang und 63 Zoll (1,6 Meter) breit., Die GEM 63 Motoren können 373.800 Pfund Schub bei maximaler Leistung erzeugen.

Sie sind so konzipiert, dass sie sich auf der Startrampe entzünden und 94 Sekunden lang brennen, wobei sie 97.500 Pfund (44,2 Tonnen) vorverpacktes festes Treibmittel verbrauchen, bevor sie ins Meer fallen.

Das GEM 63 Booster-Design ist eine Weiterentwicklung des 60-Zoll-GEM 60-Motors, der von Northrop Grumman für die Delta 4-Raketenfamilie von ULA gebaut wurde. Es gibt keine Delta 4s mehr zu fliegen, die den GEM 60 Solid Rocket Booster benötigen.,

Northrop Grumman lieferte durch seine Vorgänger ATK und Orbital ATK auch kleinere Strap-On-Booster für die inzwischen pensionierten Delta 2-und Delta 3-Raketenfamilien.

Die Booster geben Raketen, die schwerere Nutzlasten in die Umlaufbahn tragen, oder Missionen, die Satelliten in Höhenbahnen platzieren müssen, einen zusätzlichen Schub. Die Atlas 5-Rakete kann mit einer beliebigen Anzahl von Feststoffverstärkern zwischen Null und fünf starten, abhängig von den Anforderungen jeder Mission.,

Wie der AJ-60A-Motor, der bei früheren Atlas 5s flog, verfügt der GEM 63-Motor über feste Düsen und einen gekrümmten oder ogiven Nasenkegel, der die richtige aerodynamische Form bietet, um sicherzustellen, dass der Booster nach dem Burnout sauber vom Atlas 5 abfällt. Der GEM 63 Booster von Northrop Grumman erzeugt ungefähr den gleichen Schub und hat ungefähr die gleichen Abmessungen wie der AJ-60A, sodass ULA das neue Booster-Modell als „direkten Ersatz“ für die ältere Aerojet Rocketdyne-Version einführen kann.,

Aerojet Rocketdyne s-AJ-60A motor hat eine makellose Bilanz seit seinem ersten Einsatz auf der Atlas 5 der Dritte Start im Juli 2003, mit 127 Booster geflogen Datum.

ULA gab 2015 die Auswahl von Orbital ATK — jetzt Teil von Northrop Grumman-bekannt, um solide Raketenbooster für zukünftige Atlas 5-Starts und für die Vulcan Centaur-Rakete der nächsten Generation bereitzustellen. Zu der Zeit sagte ULA, die Auswahl des GEM 63-Raketenmotors würde “ den Preis für ULA und die US-Regierung erheblich senken.,“

Die Northrop Grumman Booster, die mit Hilfe fortschrittlicher Robotik und Automatisierung hergestellt wurden, sollen auch einfacher an der Trägerrakete in der vertikalen Integrationsanlage befestigt werden können, sagt das Unternehmen.

Eine verlängerte Version des GEM 63, bekannt als GEM 63XL, wird mit der neuen Vulcan Centaur-Rakete von ULA fliegen, die in der zweiten Hälfte von 2021 ihren ersten Start haben soll., Die Atlas 5-Rakete kann mit einer beliebigen Anzahl von festen Raketenboostern von Null bis fünf fliegen, während der Vulcan Centaur in Konfigurationen mit zwei, vier oder sechs Boostern neben den beiden Blue Origin BE-4-Hauptmotoren der Rakete starten kann.

Northrop Grumman führte drei Testfeuerungen von GEM 63-Boostern an einem Testgelände in Promontory, Utah, durch, bevor die Ingenieure den festbetriebenen Raketenmotor für den Flug freigaben.

Die AJ-60A Motoren von Aerojet Rocketdyne sind noch nicht fertig.,

Julie Arnold, eine Sprecherin der ULA, sagte Anfang dieses Jahres, das Unternehmen werde die Aerojet Rocketdyne-Booster bei zukünftigen Atlas 5-Missionen fliegen, bis die Rakete vollständig auf die Northrop Grumman Motors umgestellt sei. Die AJ-60As wird weiterhin mit Boeings Starliner Commercial Crew Capsule auf Missionen starten, und ULA arbeitet mit der NASA an der zukünftigen Verwendung von GEM 63s bei Astronautenstarts.

Arnold sagte, ULA plane für alle Atlas 5-Starts nach 2021 die Verwendung des neuen GEM 63s.,

Die nächste Mission von ULA wird der Start einer weiteren klassifizierten NRO-Spionagesatelliten-Nutzlast auf einer Delta 4-schweren Rakete von Cape Canaveral sein. Diese Mission mit dem Namen NROL-44 sollte im August starten, aber eine Reihe von Problemen mit der Startrampe haben das Delta 4-Heavy am Boden gehalten.

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