Űrvilág űrkutatási hírportál (http://www.urvilag.hu)

 

Újabb előrelépés a Vega programban
(Rovat: Kontinensünk hajósai, Európa igáslovai a világűrben - 2004.06.24 20:34.)

Több hónapos előkészítő munka után sikeresen végrehajtották a Vega könnyű hordozórakéta első szilárd hajtóanyagú fokozatán (P80) az első teszteket. A próba sikere után úgy tűnik, hogy a fokozat első feltöltése valódi hajtóanyaggal a terv szerint, jövő év elején fog megtörténni, és időben elkezdhetik a fokozat tesztelését.

A Vega program 1998-ban indult el hivatalosan. A program célja egy kis tömegű műholdakat pályára állítani képes, olcsó hordozórakéta kifejlesztése. Több ESA-tagállam már a ’90-es évek elején belefogott kistömegű hordozórakéták fejlesztésébe, köztük Olaszország és Franciaország. Erre azért volt szükség, mert az Ariane-4 rakéta kivonása után Európának nem maradt kis tömegű űreszközök pályára állítására specializált hordozórakétája. Ez azért jelentett nagy problémát, mert a kistömegű eszközök (például földmegfigyelő és kutatóműholdak) fellövése nem volt gazdaságos. Az önálló nemzeti törekvéseket az 1998-as döntésében az ESA nemzetközi programmá fogta össze, és az Arianespace-t bízta meg a fejlesztés vezetésével.

A program ezután hét ország (Olaszország, Franciaország, Belgium, Hollandia, Spanyolország, Svédország és Svájc) együttműködésével folytatódott. Már ekkor is a mintegy 300 millió dolláros költségvetés ötvenöt százalékát Olaszország állta. 1999-ben Franciaország, a másik fő támogató bizonyos okokból visszavonta a támogatásának a nagy részét, így most Olaszország a költségvetés hatvanöt százalékát állja.

A tervezett rakéta 30 méter magas, három méter átmérőjű és 136 tonna a tömege. A referenciaküldetésen, a tervek szerint 2006-ban, 1500 kg hasznos terhet fog 700 km magas poláris pályára állítani. A rakéta képes lesz nagyobb tömeget egyenlítői vagy alacsonyabb pályára állítani. A rakéta három szilárd hajtóanyagú fokozatból, egy, a pálya végső beállítását végző folyékony hajtóanyagú fokozatból és a hasznos terhet hordozó részből áll.

Az első fokozat neve P80 lett. Az összeszerelés után először a fokozatot egy olyan anyaggal töltik fel, aminek a fizikai tulajdonságai megegyeznek a majdani hajtóanyagéval, csak nem gyullad meg. Ezt a folyamatot nevezik „inert casitng”-nak. Az előkészületek decemberben kezdődtek az Ariane-rakéták, valamint hamarosan az ESA-indítású Szojuz, s majd az európai Vega hordozórakéták indítóhelyéül szolgáló kouroui (Francia-Guyana) űrközpont hajtóanyagüzemében. Először összeállították, és letesztelték a felszerelést, majd szétszerelték, leellenőrizték, és újra összerakták.

A fokozat semleges anyaggal történő feltöltésére március végére kaptak engedélyt. A folyamat a következőképpen zajlott: tíz napon keresztül hevítették a P80-at, s eközben feltöltötték a kísérletben a hajtóanyag szerepét betöltő folyadékkal. Ezután hagyták a testet lehűlni, majd miután a hajtóanyagot helyettesítő keverék megszilárdult, kihúzták az üzemanyagtöltő csapot („öntőtövist”). Erre április 7-én kerülhetett sor. A csoport elégedett volt a teljesítménnyel, de még hosszas vizsgálat volt hátra, míg végül az eredményt sikerként könyvelték el.

A teszt sikere után úgy tűnik, hogy a fokozat valódi hajtóanyaggal való feltöltése, és a tesztelés a tervek szerint 2005 év elején lesz esedékes. Ennek a próbának a sikere nagy előrelépés az egész projekt szempontjából. Az Olasz Űrügynökség (ASI) egy csoportot küldött Franciaországba, hogy felügyeljék ezt a fontos műveletet.

A P80-as, csakúgy mint a rakéta többi fokozata jelentős újításokat vezet be a tömeg és a költségek csökkentésére. A fokozat magassága 10,5 méter, az átmérője három méter, hajtóanyag-tartalma 88 tonna és 2261 kN tolóerőt szolgáltat a hordozónak 106,7 másodpercen keresztül. Az egyik legfontosabb újítás, hogy az eddig használt fémburkolat helyett jóval könnyebb, egyfajta szénkompozit burkolatot alkalmaznak. Egy másik fontos új technika, hogy kis sűrűségű gumit használnak a belső szigetelésekre, tovább csökkentve a tömeget. Sokban növeli a hatékonyságot a HTPB1912 (kis kötőanyag tartalmú, alumíniumban dús) hajtóanyag használata. A fúvóka felépítménye is egyszerűsített, könnyebb és olcsóbb, szintén szénalapú anyagokból készül. A repülés során elektromechanikus módon irányítható a tolóerő.

A második és a harmadik fokozat (Zefiro23 és Zefiro9) is hasonló technológiákat használ. Azon a Zefiro16 fokozaton alapulnak, ami már most megélt három sikeres tesztet. Fontos újítás, hogy a fúvóka rugalmasan kapcsolódik ezekhez a fokozatokhoz.

A rakéta negyedik részegysége két további részre bontható. Az egység neve AVUM. Feladatai közé tartozik a rakéta pörgésének irányítása mellett a repülés második, harmadik és negyedik szakasza alatt a vezérlés, az esetleges (szilárd hajtóanyagú fokozatok okozta) hibák korrigálása, s hogy biztosítsa a hasznos teher számára a körpálya eléréséhez szükséges sebességet, azt, hogy megfelelő irányban álljon, majd végül engedje el. Az egység egyik része a meghajtás, egy folyékony tüzelőanyagú, újragyújtható főhajtóműből (2450 N tolóerő) és kétszer három darab hideggáz fúvókából (50 N tolóerő/db) áll. Az egység másik része a rakéta irányításáért felelős. Feladatai közt szerepel a repülés- és küldetésirányítás, telemetria, energiaellátás biztosítása.

A tervek szerint a Vega első indítása valamikor 2006 közepén esedékes. Ezzel Európa olyan könnyű hordozórakétához jut, amellyel egyszerre több, kis tömegű űreszközt lesz képes pályára állítani. Ez jelentős piaci előnyt jelenthet. Fontos továbbá az is, hogy a Vega hordozónál kifejlesztett technológiákat az ESA szándékozik az Ariane-5 rakéták új generációinál felhasználni, ami azt is jelenti, hogy a nagy tömegű hasznos terhek pályára állításának is növekszik a hatékonysága – előzetes becslések szerint akár 25-30%-al.

Boskovits Gábor

Teljes verzióMinden jog fenntartva - urvilag.hu 2002-2019