Pojazd docelowy Agena - Agena target vehicle
Producent | |
---|---|
Kraj pochodzenia | Stany Zjednoczone |
Operator | NASA |
Aplikacje | |
Specyfikacje | |
Uruchom masę | 18,030-18,100 funtów (8180-8210 kg) |
Sucha masa | 4012-4085 funtów (1820-1853 kg) |
Wymiary | |
Moc | Baterie |
Ekwipunek | |
Produkcja | |
Status | Emerytowany |
Wybudowany | 7 |
Wystrzelony | 7 |
Przegrany | 3 |
Dziewiczy premiera | 25 października 1965 |
Ostatnie uruchomienie | 11 listopada 1966 |
Powiązany statek kosmiczny | |
Pochodzi z | Agena-D |
Pochodne | Rozszerzony adapter dokowania celu |
Samolot z | Bliźnięta |
Agena docelowa pojazdu ( ATV ), znany również jako Gemini-Agena pojazdów docelowych ( GATV ) był uncrewed kosmicznych wykorzystywane przez NASA podczas programu Gemini opracowanie i praktykować orbitalnej przestrzeń spotkanie i dokującą do technik i wykonywania dużych zmian orbitalnych , przygotowując dla misji księżycowych programu Apollo . Sonda była oparta na Lockheed Aircraft jest Agena-D górnego stopnia rakiety, wyposażonego w celu dokującej wytwarzanego przez McDonnell Aircraft . Nazwa „Agena” pochodzi od gwiazdy Beta Centauri , znanej również jako Agena. Połączony statek kosmiczny był cylindrem o długości 26 stóp (7,92 m) i średnicy 5 stóp (1,52 m), umieszczonym na niskiej orbicie okołoziemskiej za pomocą rakiety nośnej Atlas-Agena . Przenosił około 14 021 do 14 054 funtów (6360 do 6375 kg) gazu pędnego i gazu podczas startu, a jego masa brutto przy wstawianiu na orbitę wynosiła od 7117 do 7271 funtów (3228 do 3298 kg).
ATV dla Gemini 6 zawiódł podczas startu 25 października 1965 r., co skłoniło NASA do opracowania dodatkowego adaptera dokującego celu (Augmented Target Docking Adapter – ATDA), mniejszego statku kosmicznego składającego się z celu dokowania wyposażonego w system napędowy do kontroli położenia , ale pozbawionego Rakieta zmiany orbitalnej Agena. ATDA został użyty raz na Gemini 9A po drugim niepowodzeniu startu ATV 17 maja 1966, ale zawiódł jako cel dokowania, ponieważ jego osłona startowa nie oddzieliła się.
Operacje
Każdy ATV składał się z górnego stopnia rakietowego, pochodnego Agena-D, zbudowanego przez Lockheed Aircraft i adaptera dokującego zbudowanego przez McDonnell Aircraft . Agena został wystrzelony z Cape Kennedy „s uruchamianie Complex 14 na szczycie Atlas wzmacniacza zbudowanego przez podział Convair z General Dynamics . Pierwsze spalenie Ageny miało miejsce wkrótce po wyrzuceniu całunu i oddzieleniu się od Atlasu nad Oceanem Atlantyckim . Nad Wyspą Wniebowstąpienia drugie wypalenie umieściłoby Agenę na niskiej, kołowej orbicie.
Sonda McDonnell Gemini zostałaby wtedy wystrzelona z kompleksu startowego 19 już 90 minut później. Oba odliczanie przebiegały równolegle i wymagały ścisłej synchronizacji. Bliźnięta spotkają się i zadokują z Ageną zaraz po pierwszej orbicie Gemini pod koniec programu. Gemini 11 „s Richard Gordon Jr. porównaniu z dokowania Agena do powietrze-powietrze tankowania :
Ustawiasz się w kolejce, może od pięciu do dziesięciu stóp. A jeśli wszystko wygląda w porządku i wyglądasz zgodnie ze stożkiem dokowania, wszystko, co musisz zrobić, to dodać trochę pchnięcia za pomocą kontrolera translacyjnego . A jeśli wygląda na to, że jedziesz za szybko, możesz trochę odpuścić z kontrolerem translacyjnym. I tak jak podczas tankowania w powietrzu, zrobiłeś to wszystko tylko ze starej gałki ocznej Mark-VIII.
Po zadokowaniu astronauta siedzący na prawym siedzeniu mógł sterować silnikami i silnikami Ageny. Latają połączonym statkiem kosmicznym w trybie ustabilizowanym i przeprowadzają szereg eksperymentów:
- Wykorzystanie systemu kontroli położenia Ageny do ustabilizowania kombinacji, co uratowało propelenty Gemini
- Aktywność pozapojazdowa do wykonywania ćwiczeń na panelu narzędzi. Wymagało to zainstalowania poręczy podczas późniejszych lotów, aby zapobiec nadmiernemu wysiłkowi astronautów.
- Ponowne uruchomienie silnika Agena, aby podnieść apogeum statku kosmicznego. Gemini 11 osiągnął rekord 739,2 mil morskich (1 369,0 km). Zmodyfikowany silnik Bell 8247 został zakwalifikowany do 15 ponownych rozruchów.
- Oddokowanie, rozwijanie 15-metrowej nylonowej linki pomiędzy kapsułą a Ageną i lecenie w konfiguracji „ hantle ” z Ageną pod astronautami, aby sprawdzić wpływ grawitacji na stabilność formacji w trybie niekontrolowanym. Ta technika jest obecnie znana jako stabilizacja grawitacyjno-gradientowa .
- Używając podobnej liny i kilku serii silników strumieniowych, aby obrócić oba statki wokół siebie, jako wczesny test sztucznej grawitacji.
- Po spotkaniu z własnym ATV, Gemini 10 odbył drugie spotkanie z ATV z Gemini 8 .
Po ostatnim rozdzieleniu kapsuły Gemini, Agena pozostawała na orbicie przez krótki czas i służyła do weryfikacji systemu dowodzenia.
Pierwszy pojazd docelowy Gemini-Agena (GATV) został wystrzelony 25 października 1965 r., kiedy astronauci Gemini 6 czekali na lądowisku. Podczas gdy Atlas działał normalnie, silnik Ageny eksplodował podczas wtrysku orbitalnego. Ponieważ spotkanie i dokowanie były głównym celem, misja Gemini 6 została usunięta i zastąpiona alternatywną misją Gemini 6A , która spotkała się (ale nie mogła zadokować) z Gemini 7 w grudniu.
Dochodzenie w sprawie awarii wykazało, że najprawdopodobniej było to spowodowane modyfikacjami konstrukcyjnymi GATV w porównaniu ze standardowym etapem Agena D. Agena D została zaprojektowana tak, aby silnik był ponownie uruchamiany tylko raz, podczas gdy GATV musiałby być uruchamiany ponownie pięć razy. Podczas gdy standardowa Agena D najpierw pompowała utleniacz do komory spalania, a następnie wraz z paliwem, GATV został zmodyfikowany tak, aby działał odwrotnie, ponieważ normalna metoda uruchamiania miała tendencję do wycieku utleniacza. Chociaż nie stanowiłoby to problemu dla Agena D z pojedynczym restartem, GATV z wielokrotnym restartem w końcu straciłby cały swój utleniacz, zanim okres eksploatacji stopnia (który trwałby tygodnie zamiast godzin) mógłby zostać zakończony. Niestety, wpompowanie paliwa do komory spalania najpierw spowodowało odpalenie silnika i pęknięcie pod wpływem wstrząsu mechanicznego. Okazało się, że inżynierowie Lockheed nie przetestowali prawidłowo GATV, aby wyeliminować ten problem (został przetestowany na symulowanej wysokości 21 mil nad poziomem morza, podczas gdy rzeczywisty rozruch silnika Ageny miał miejsce na wysokości około 75 mil). Rozwiązaniem problemu było przywrócenie normalnego rozruchu silnika z utleniaczem, a także przetestowanie GATV w odpowiednich warunkach. Bell Aerosystems, producent silnika Ageny, otrzymał również polecenie przeprowadzenia dalszych testów na poziomie gruntu.
Rozszerzony adapter dokowania celu
Po awarii pierwszego GATV, NASA zleciła firmie McDonnell opracowanie zapasowego celu dokowania bez rakiety Lockheed Agena, Augmented Target Docking Adapter (ATDA). Składał się on z kołnierza dokującego Gemini i systemu napędowego kontroli położenia opartego na Gemini Reentry Control System. ATDA miała 10,9 stopy (3,3 m) długości i masę 1750 funtów (794 kg). Pojawiło się kilka pytań na temat kompatybilności ATDA z dopalaczem Atlas, ponieważ miał on znacznie mniejszą masę niż GATV, potencjalnie zakłócając aerodynamikę pojazdu nośnego i skalibrowane ustawienia. Convair zapewnił jednak McDonnell, że nie spowoduje żadnych problemów technicznych ze wzmacniaczem.
Druga awaria startu GATV miała miejsce 17 maja 1966 r., Kiedy astronauci Gemini 9, Tom Stafford i Eugene Cernan, siedzieli na swojej platformie w oczekiwaniu na start. Atlas-Agena uniósł się płynnie w zachmurzone niebo, znikając z pola widzenia około T+50 sekund. Krótko przed odcięciem silnika Booster Engine (BECO) oficer kontroli naprowadzania ogłosił, że stracił kontakt z urządzeniem wspomagającym.
Telemetria wykazała, że inscenizacja Ageny odbyła się zgodnie z harmonogramem w T+300 sekund. Agena kontynuowała transmisję sygnałów do czasu T+436 sekund, kiedy ustała cała telemetria. Ukryty za chmurami silnik B-2 Atlasa obracał się mocno w prawo, zaczynając od T+120 sekund i pozostawał nieruchomy w tej pozycji, obracając pojazd startowy o 216° i wysyłając go z powrotem w stronę Cape Kennedy. Ten obrót uniemożliwił naprowadzanie naziemne na cel. Stacje radarowe na Bahamach śledziły go w kierunku północnym i opadającym. Stabilność pojazdu była stopniowo przywracana po BECO, jednak przechylił się o około 231° od zamierzonego toru lotu. Oba pojazdy zanurzyły się w Oceanie Atlantyckim w odległości 107 mil morskich (198 km). Silnik Ageny nie uruchomił się, ponieważ nie osiągnięto odpowiedniej wysokości i prędkości, co uniemożliwiło systemowi naprowadzania wysłanie polecenia startu. Chociaż nie znaleziono dokładnej przyczyny utraty kontroli nad przegubem silnika, telemetria wykazała, że w obwodzie sygnału sterującego wyjścia serwowzmacniacza wystąpiło zwarcie do masy, co mogło być spowodowane wyciekiem kriogenicznym w sekcji ciągu. Potwierdzeniem tej teorii były nienormalnie niskie temperatury sekcji ciągu, zaczynające się od T+65 sekund. Nie zidentyfikowano źródła wycieku kriogenicznego. Utrata blokady na ziemi uniemożliwiła przesyłanie normalnych sygnałów wyłączenia silnika do Atlasu; BECO zostało wygenerowane przez zapasowy akcelerometr pomostowy, SECO przy T+273 sekundach z powodu wyczerpania LOX, a postawienie VECO i Agena z polecenia zapasowego wygenerowanego przez programistę pocisków. Oprócz systemu kontroli lotu wszystkie systemy Atlasa działały poprawnie.
Podczas gdy Convair przyjął odpowiedzialność za awarię startu, inżynierowie Lockheed wyrazili zaniepokojenie danymi telemetrycznymi, które wskazywały na awarię serwomechanizmu w Agenie, co prowadziło do wątpliwości, czy scena nadal działałaby prawidłowo, gdyby Atlas nie działał nieprawidłowo. Jednak prawdziwa przyczyna niepowodzenia ujawniła się, gdy Siły Powietrzne wypuściły film zrobiony przez kamery śledzące w Melbourne Beach na Florydzie, który pokazał, że Atlas przechyla się i zmierza w dół. Następnie ustalono, że awaria serwomechanizmu Ageny była spowodowana przejściem przez zjonizowany szlak wydechowy Atlasa.
Wystrzelenie zmodyfikowanej misji Gemini 9A zostało przesunięte na 1 czerwca 1966, przy użyciu ATDA. Jednak osłona, która chroniła adapter dokujący podczas startu, nie dała się oddzielić, ponieważ smycze były niewłaściwie zabezpieczone taśmą samoprzylepną. Gemini 9A został wystrzelony 3 czerwca, a na orbicie załoga zauważyła, że osłona ATDA częściowo się otworzyła i Stafford opisał ją jako „wyglądającą jak wściekły aligator”. Dokowanie nie było możliwe, ale zamiast tego ćwiczono manewr spotkania.
Statystyki lotów
Cel | Misja Bliźniąt | Wystrzelony | Ponownie wprowadzony | Identyfikator NSSDC | Masa brutto na orbicie | Uwagi | Zdjęcie |
---|---|---|---|---|---|---|---|
GATV-5002 | Bliźnięta 6 | 25 października 1965 15:00:04 UTC |
25 października 1965 15:06:20 UTC |
GEM6T | Nie dotyczy | Atlas-Agena eksplodował podczas startu. Gemini 6A uzyskało pierwsze spotkanie z Gemini 7 . |
|
GATV-5003 | Bliźnięta 8 | 16 marca 1966 15:00:03 UTC |
15 września 1967 | 1966-019A | 7117 funtów (3228 kg) | Osiągnięto pierwsze dokowanie, ale misja wkrótce została przerwana z powodu zablokowanego silnika Gemini. ATV później używany jako drugorzędny cel na Gemini 10. |
|
GATV-5004 | Bliźnięta 9 | 17 maja 1966 15:12: 00 UTC |
17 maja 1966 15: 19:00 UTC |
GEM9TA | Nie dotyczy | Nie udało się orbitować. | |
ATDA nr 02186 | Bliźnięta 9A | 1 czerwca 1966 15:00:02 UTC |
11 czerwca 1966 r | 1966-046A | 1750 funtów (794 kg) | Żadnej rakiety Agena. Pomyślne spotkanie, ale brak dokowania z powodu awarii separacji osłony. | |
GATV-5005 | Bliźnięta 10 | 18 lipca 1966 20:39:46 UTC |
29 grudnia 1966 | 1966-065A | 7236 funtów (3282 kg) | Zwiększono apogeum Gemini z 10 do 412 mil morskich (763 km). | |
GATV-5006 | Bliźnięta 11 | 12 września 1966 13:05:01 UTC |
30 grudnia 1966 | 1966-080A | 7271 funtów (3298 kg) | Zwiększono liczbę Gemini 11 do rekordu apogeum 739,2 mil morskich (1 369,0 km). Pierwszy pokaz sztucznej grawitacji powstałej w mikrograwitacji. |
|
GATV-5001A | Bliźnięta 12 | 11 listopada 1966 19:07:58 UTC |
23 grudnia 1966 | 1966-103A | 7117 funtów (3228 kg) | Brak przyspieszenia apogeum z powodu wadliwego silnika Agena. Przeprowadzono eksperyment na uwięzi. |
W kulturze popularnej
Dokowanie Gemini 8 z Ageną zostało pokazane w pierwszym odcinku "Can We Do This?", miniserialu HBO z 1998 roku Z Ziemi na Księżyc oraz w biografii Neila Armstronga z 2018 roku First Man .
Dokowanie Gemini 8 z Ageną w krótkim dramacie science fiction DARKSIDE, wyprodukowanym przez nrgpix jako wpis na londyński festiwal filmowy Sci Fi 2020.
Bibliografia
Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej ze stron internetowych lub dokumentów Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej .
Zewnętrzne linki
- Ocena testu systemów pojazdu docelowego Gemini 6/Agena 5002 (PDF) grudzień 1965 r.
- Gemini 6 Agena pojazd docelowy
- Gemini 8 Docks z filmem Agena
- Na ramionach tytanów, Projekt Gemini , historia NASA