Atalet üst kademesi

Başlangıçta Geçici Üst Aşama olarak adlandırılan Atalet Üst Aşaması (IUS), Boeing tarafından 1976'dan itibaren Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri için geliştirilen iki aşamalı, katı yakıtlı bir uzay fırlatma sistemidir. Üzerine yüklenmiş olan uzay görevi yüklerini alçak Dünya yörüngesinden yukarıya yükseltmek için kullanılmaktadır. Üst kademe olarak Titan 34D veya Titan IV roketleriyle veya uzay römorkörü olarak Uzay Mekiği'nin yük bölmesinden fırlatılmasının ardından daha yüksek yörüngelere veya gezegenler arası yörüngelere gönderilmesinde kullanılır.

 Gelişimi 
Uzay Mekiği geliştirme çalışmaları sırasında NASA, Hava Kuvvetlerinin de desteğiyle birlikte, uzaya çıkarılması planlanan yükleri alçak dünya yörüngesinden GTO veya GEO gibi daha yüksek enerjili yörüngelere taşımak veya gezegensel yörüngeler için kaçış hızından kurtulabilmek amacıyla uzay mekiği üzerinde kullanılabilecek bir üst aşamaya ihtiyaç duymuştur. Adaylar, sıvı hidrojen ve sıvı oksijenle hareket ettirilen Centaur ve hipergolik depolanabilir itici gazlar Aerozine-50 ve dinitrojen tetroksit ile hareket ettirilen Transtage ve katı yakıt kullanan Geçici Üst Aşamaydı. Savunma Bakanlığı, Transtage'in tüm savunma ihtiyaçlarını karşılayabildiğini ancak NASA'nın bilimsel gereksinimlerini karşılayamadığını, IUS'un çoğu savunma ihtiyacını ve bazı bilim görevlerini destekleyebildiğini, Centaur'un ise hem Hava Kuvvetlerinin hem de NASA'nın tüm ihtiyaçlarını karşılayabildiğini bildirmiştir. Hem Centaur hem de IUS'ta geliştirme çalışmalarına başlandı ve IUS tasarımına, yükleri doğrudan sabit yörüngeye yerleştirmek için bir apsis ateşleme motoru olarak veya kaçış hızına getirilen yük kütlesini artırmak için kullanılabilecek ikinci bir aşama eklendi.

Boeing, IUS'un ana yüklenicisi olup, United Technologies'in Kimyasal Sistemler Bölümü ise IUS katı roket motorlarını üretmiştir.

IUS, Uzay Mekiğinden fırlatıldığında  doğrudan GEO'ya veya  kadar GTO'ya yük taşıması görevi gerçekleştirebilmekteydi.

IUS'un ilk fırlatılışı 1982 yılında STS-6 Uzay Mekiği görevinden kısa bir süre önce, Cape Canaveral Hava Kuvvetleri İstasyonundan Titan 34D roketi kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Centaur mekiğinin geliştirilme çalışmaları, Challenger felaketinden sonra durduruldu ve Geçici Üst Aşama, Atalet Üst Aşaması'na dönüştürüldü.

 Tasarım 
Her iki kademedeki katı roket motoru, itme vektörü sağlamak amacıyla yönlendirilebilir bir ağızlığa sahiptir. İkinci aşamada, seyir sırasında durum kontrolü ve yükten ayrılma sağlayabilmek için hidrazin reaksiyon kontrol jetleri bulunmaktadır. Göreve bağlı olarak bir, iki veya üç  hidrazin tankı gövdeye takılabilmektedir.

 Uygulamalar 
sol|küçükresim|upright=1.14| Galileo uzay aracı ve ona bağlı Atalet Üst Aşama (IUS) güçlendiricisi, STS-34 görevinde Uzay Mekiği Atlantis tarafından fırlatıldıktan sonra konuşlandırılırken çekilmiş bir görüntü.
Titan görevleri kapsamındaki fırlatmalarda, Titan iticisinin IUS'u fırlatacağı, yükü Titan'dan ayrıldığı alçak Dünya yörüngesine taşıması ve onu eliptik bir "transfer" yörüngesine daha yüksek bir irtifaya taşıyan ilk aşamayı ateşlemesi planlanmıştır.

Mekik fırlatıldığında, yörünge aracının yük bölmesi açılmış, IUS ve yükü (IUS Havadan Destek Ekipmanı (ASE) tarafından) 50-52° açıya yükseltilerek serbest bırakılmıştır."STS-30 PRESS KIT" .  Mekik yükten güvenli bir mesafeye kadar ayrıldıktan sonra ise, IUS'un ilk aşaması ateşlenerek Titan itici görevinde olduğu gibi bir "transfer yörüngesine" sokulmuştur.

Transfer yörüngesinde apsis noktasına ulaşıldığında, ilk aşama ve aşamalar arası yapı serbest bırakılmıştır. İkinci aşama daha sonra yörüngeyi dairesel hale getirmek için çalıştırılmış, ardından uyduyu serbest bırakarak konum kontrol jetlerini kullanmak suretiyle, yüküyle herhangi bir çarpışma olasılığını önlemek için daha düşük bir yörüngeye girmek üzere geriye dönük bir manevra başlatmıştır.

24 saatlik sabit bir yörüngeye yerleştirilebilen ve aynı zamanda yukarıda açıklanan iletişim ve keşif görevlerini yapabilen IUS, ek olarak uzay aracını gezegensel yörüngelere doğru itmek için de kullanılmıştır. Bu görevler için ikinci IUS aşaması ayrılarak ilk aşamanın tükenmesinin hemen ardından ateşlenmiştir. İkinci aşamanın düşük irtifada (ve dolayısıyla yüksek yörünge hızında) ateşlenmesi, uzay aracının Dünya yörüngesinden kaçmak için ihtiyaç duyduğu ekstra hızı sağlayabilmiştir. (bkz. Oberth etkisi ). IUS, taşıma yüküne Centaur kadar hız kazandırması mümkün değildir çünkü Centaur, Galileo'yu doğrudan Jüpiter'e doğru iki yıllık bir yolculuğa fırlatabilme yeteneğine sahipken, IUS, birden fazla yerçekimi desteğiyle altı yıllık bir yolculuğa ihtiyaç duymaktadır.

IUS'un son uçuşu Şubat 2004'te gerçekleştirilmiştir.

 Uçuşlar 

Seri numarasıKalkış tarihiKalkış aracıYüküAçıklamaGörüntü2Titan 34DUçuşun büyük bölümünde telemetri kaybı yaşanmasına rağmen görev başarılı olmuştur.1Space Shuttle
Challenger Uzay Mekiği

(STS-6)İkinci aşama bir itici motor sorunu nedeniyle devrilmiş ve yanlış bir yörüngeye oturmasına neden olmuştur. Uçuşu izleyen Boeing personeli yuvarlanmakta olan IUS'u uydudan ayırmayı başardı ve böylece uydu son yörüngesine manevra yapabildi.89x89pik11Space Shuttle
Discovery Uzay Mekiği

(STS-51-C)USA-8 (Magnum)Gizli DoD yükü12Space Shuttle
Atlantis Uzay Mekiği
(STS-51-J)USA-11/12 (DSCS)DoD yükü. 1998'de gizliliği kaldırıldı.çerçevesiz|78x78pik3Space Shuttle
Challenger Uzay Mekiği (STS-51-L)TDRS-BKalkış esnasında patladı7Space Shuttle
Discovery Uzay Mekiği (STS-26)TDRS-C (TDRS-3)60x60pik9Space Shuttle
Discovery Uzay Mekiği (STS-29)TDRS-D (TDRS-4)18Space Shuttle
Atlantis Uzay Mekiği (STS-30)MagellanVenüs yörüngesine doğru. Yalnızca bir depo hidrazin.71x71pik8Titan IV (402) AUSA-39 (DSP)19Space Shuttle
Atlantis Uzay Mekiği (STS-34)GalileoJupiter uzay sondası74x74pik5Space Shuttle
Discovery Uzay Mekiği (STS-33)USA-48 (Magnum)Gizli DoD yükü17Space Shuttle
Discovery Uzay Mekiği (STS-41)Ulysses on PAM-SGüneş kutup noktalarına gönderilen sonda60x60pik6Titan IV (402) AUSA-65 (DSP)15Space Shuttle
Atlantis Uzay Mekiği (STS-43)TDRS-E (TDRS-5)62x62pik14Space Shuttle
Atlantis Uzay Mekiği (STS-44)USA-75 (DSP)13Space Shuttle
Endeavour Uzay Mekiği(STS-54)TDRS-F (TDRS-6)60x60pik20Titan IV (402) AUSA-107 (DSP)26Space Shuttle
Discovery Uzay Mekiği (STS-70)TDRS-G (TDRS-7)4Titan IV (402) BUSA-130 (DSP)21Titan IV (402) BUSA-142 (DSP)IUS birinci ve ikinci aşamaları ayrılamadı, faydalı yük işe yaramaz yörüngeye yerleştirildi27Space Shuttle
Columbia (STS-93)Chandra X ışını GözlemeviBir Uzay Mekiği üzerinde IUS kullanan bir yükün son kez fırlatılması.90x90pik22Titan IV (402) BUSA-149 (DSP)16Titan IV (402) BUSA-159 (DSP)10Titan IV (402) BUSA-176 (DSP)

 Galeri 

 Kaynakça 

 Dış bağlantılar 

 Evolution of the Inertial Upper Stage Crosslink Winter 2003 Vol 4 Num 1 (published by The Aerospace Corporation), page 38
 Inertial Upper Stage at Federation of American Scientists

Kategori:Uzay mekiği programı
Kategori:Roket kademeleri
Kategori:Harcanabilir uzaya fırlatma sistemleri