Atlas (rakettiperhe)

Atlas on Lockheed Martin -yhtiön valmistama kantorakettiperhe. Sen historia juontaa 1900-luvun puoliväliin, aivan avaruuslentojen alkuaikoihin, sekä mannertenvälisten ohjusten kehittämiseen. Yhdysvaltain ensimmäinen ICBM-ohjus SM-65 oli alustava osa Atlas-perhettä. 

SM-65 Atlas on ohjus, johon rakettiperhe pohjautuu, joskin se oli käytössä varsin lyhyen aikaa päättyen 1965. Vuosina 1962–1963 ensimmäiset neljä astronauttia laukaistiin Atlas-kantoraketilla. Atlas II oli käytössä vuosina 1962–2004 63:ssa laukaisussa mutta Atlas III vain 6:ssa vuosina 2000–2005. Osana Evolved Expendable Launch Vehicle -hanketta kehitetty Atlas V teki ensilentonsa 2002 ja on edelleen toiminnassa vuonna 2017.

Taustaa 
Karel Bossart teki Yhdysvaltain maavoimien ilmavoimille vuonna 1946, tutkielman ydinkärjen kuljettavasta ohjuksesta. Tämä oli Atlas-ohjuksen suunnitelman ensimmäinen versio.

Neuvostoliitto oli räjäyttänyt ensimmäisen atomipomminsa vuonna 1949. Sen vuoksi Harry S. Truman antoi rahoituksen USA:n vetypommin kehitykseen. 1. marraskuuta 1952 USA räjäytti ensimmäisen vetypommin Eniwetokin atollilla Tyynellämerellä. Se painoi 60 000 paunaa eli noin 30 tonnia. Vetypommi oli silloisille ohjuksille aivan liian raskas. Vuonna 1953 tällaista ohjusta lähdettiin kuitenkin kehittämään, koska unkarilaisen matemaatikon John von Neumannin johtama komitea uskoi vetypommin koon kutistuvan pian. Vetypommin eduksi nähtiin muun muassa se, ettei ohjuksen osumatarkkuuden tarvitse olla kovin tarkka.

Korean sodan alkaminen toi lisää paineita lisätä myös tutkimus- ja kehitysohjelmien rahoitusta. Yhdysvaltain maavoimien Redstone-varikolla Wernher von Braunin tiimi alkoi kehittää Redstone-ohjusta suoraan V-2:n pohjalta. Yhdysvaltain ilmavoimat aloitti Atlas-projektin uudestaan tammikuussa 1951, koodilla MX-1593. 

Atlas-ohjuksen suunnittelu tilattiin tammikuussa 1955 nimellä asejärjestelmä WS107A-l. Convairilla projekti tunnettiin nimellä Model 7. Neuvostoliitossa Sergei Koroljov viimeisteli samaan aikaan mannertenvälistä R-7-ohjusta, josta kehittyi muun muassa Sojuz-kantoraketti. Syyskuussa 1955 tiedustelu ilmoitti, että Neuvostoliitossa oli tehty R-7 koelennot kesällä 1955. Täten Atlas-projektin luokitus nousi huipulle ja sen toteuttamiseen panostettiin maksimaalisesti. Moottoreita testattiin kesäkuussa 1956 ja ohjusten koelaukaisuja tehtiin vuoden 1956 lopulla. 

Atlasin päämoottori on Rocketdyne-moottori. Se oli kylmän sodan suurimpia rakettimoottorin kehityshankkeita, jota teki 17 suurta urakoitsijaa, 200 alihankkijaa ja 80 000 työntekijää. Moottoreiden (lyhytaikainen) teho on viisi kertaa suurempi kuin Hooverin padon turbiineissa. 

Atlas, jonka ensimmäinen koe laukaisu tehtiin vuonna 1959, oli Yhdysvaltojen ensimmäinen mannertenvälinen ohjus (). Se oli 1,5-vaiheinen, jonka polttoaine oli RP-1-kerosiini ja hapetin nestehappi (LOX). 

Ohjuksen koodi oli aluksi XB-65 eli pommituslentokoneen koodin ja vuonna 1955 sen koodiksi muutettiin SM-65. Vuonna 1962 siitä tuli CGM-16, jossa "C" tulee sanasta "coffin" tai "container", joka kuvasi sitä, että ohjukset oli sijoitettu maanalaisiin bunkkereihin, mutta tankattiin ja laukaistiin maan pinnalta. Atlas-ohjuksia ei koskaan ole sijoitettu siiloihin. 1960-luvun puolivälistä Atlas- ja Titan-raketit poistettiin käytöstä, ja ne korvasi LGM-30 Minuteman.

Atlas kantorakettina 

Atlas osoittautui luotettavaksi ja siitä tuli NASA:n kymmenen miehitetyn Mercury-avaruusohjelman kulkuväline, jolla muun muassa John Glenn kiersi maan helmikuussa 1962. Vuonna 1962 kyseiset astronautit olivat katsomassa Atlas-koelaukaisua – se räjähti heidän päänsä päällä.

Atlas käytti aluksi Agena-moottoria toisena rakettivaiheena – Agena-vaihe oli myös Gemini-astronauteille muodostelmalennon ja telakoinnin koealus.

Atlas toimi Mariner-luotainten, jotka tutkivat Marsia, Venusta ja Merkuriusta, laukaisuvälineenä 1962–1973.

Atlas/Centaur 

Atlaksesta tuli erinomaisen voimakas kantoraketti, kun siihen liitettiin Pratt & Whitneyn kehittämä Centaur-raketti (RL-10) ylimmäksi vaiheeksi. Centaur polttaa nestevetyä (LH2) nestehapessa (LOX) – molemmat voidaan säilyttää vain hyvin kylminä. Siksi moottoria kutsutaan kryogeenimoottoriksi. 

P&W RL10 -moottorin työntövoima on 146 800 Newtonia. Centaur-rakettivaiheen ominaisuuksia:
 pituus 9,15 m 
 halkaisija 3,05 m
 ajoaineen massa 13 790 kg
 paloaika: ensimmäinen poltto 560 s ja toinen 175 s

Sitä kehitettiin myöhemmin peruutettua Yhdysvaltain maavoimien Advent -tietoliikennesatelliittia varten. Sen kehitystyö siirtyi ensin NASA:n Marshall Space Flight Centeriin ja sitten NASA Lewis-keskukseen Surveyor-kuuluotaimia varten. NASA:n Lewisin tutkimuskeskus tutki vedyn käyttämistä ajoaineena 1950-luvulla. Maavoimien ARPA (nykyinen DAPRA eli Yhdysvaltain maavoimien teknologiakeskus) teetti varsinaisen moottorin kehitystyön vuodesta 1958 alkaen. Sen kehitystyön saattoi loppuun P&W-moottoritehdas. Hyvin kylmiä ajoaineita käyttävän moottorin käynnistys avaruudessa oli haaste, esimerkiksi venttiilit voivat jäätyä kiinni. 1950-luvulla oli vain 50 % todennäköisyys, että nestemäisiä ajoaineita käyttävä raketti toimi kuten piti. 

Altas lensi ensi kerran vuonna 1960 hyötykuormanaan Surveyor-kuulaskeutuja. 

NASA sai Centaurin jatkokehityksen hoidettavakseen vuonna 1962 osana Apollo-ohjelmaa, jossa tehtiin ensimmäinen onnistunut lento vuonna 1963, silloin käynnistettiin tällainen moottori ensi kertaa avaruuden tyhjiössä.

Lähteet
http://www.astronautix.com/a/atlas.html (Atlas-rakettiperhe)

Aiheesta muualla 

 Havaijilaisen emeritusprofessori Bellin kirjoittama Atlasin syntyaikojen teknologiapoliittinen kolumni

Kantoraketit