[科普中国]-雅典娜运载火箭

简介

“雅典娜”运载火箭家族是由美国洛克希德马丁公司研制的一次性运载火箭系统。该火箭在其一生中经历了多次的名称更迭。该火箭由当时的洛克希德公司在1993年开始设计，兵被命名为洛克希德运载火箭（Lockheed Launch Vehicle）。当洛克希德公司于马丁·玛丽埃塔公司合并后，火箭被改名为洛克希德·马丁运载火箭。在随后不长的商业生涯中，火箭的名字被最终命名为“雅典娜”（Athena），首次试验发射除外。

雅典娜运载火箭在2001年正式退役，不过神奇的是，在2010年，洛马公司宣布雅典娜运载火箭起死回生，并将从2012年起恢复发射，并成功入选了NASA二期服务合同清单。2013年4月，洛马公司正式宣布，将在2015年开始雅典娜运载火箭的发射。

历程“雅典娜Ⅰ”为两级固体运载火箭，可把794kg的卫星送入低地轨道。1995年8月进行的首次发射失败，1996年8月22日在第二次发射美国国防部的刘易斯卫星获得成功。

“雅典娜Ⅱ”为三级固体运载火箭，低轨道运载能力为1973kg。1998年1月6日进行了首次发射，成功地将美国国家航空航天局的“月球勘探者号”探测器送入轨道。预计2000年前还有至少5次的发射合同，其中包括在1998年12月发射我国台湾的“中华一号”科学卫星。

“雅典娜Ⅲ”现正处于研制阶段，其设计的目标是要达到德尔它Ⅱ火箭的运载能力，即低轨道运载能力为3629kg至5443kg。“雅典娜Ⅲ”的方案主要是从航天飞机的固体发动机派生出一种固体芯级，或用“大力神Ⅳ”火箭的固体发动机研制出一种固体芯级。其次是用液体可贮上面级来代替固体上面级新型“雅典娜”火箭于2012年开始发射，有效载荷运载能力可以支持许多客户任务需求，包括NASA、国防部，以及其它航天市场。“雅典娜”火箭低地球轨道和月球任务的有效载荷运载能力为1712千克。火箭的有效载荷整流罩直径2.3米，能携带多种卫星和任务。火箭能从许多发射场发射，包括卡纳维拉尔角空军基地、克迪亚克岛发射场、范登堡空军基地，以及NASA的瓦拉普斯中大西洋地区发射场。1

美国本来还有计划研制“雅典娜3”，其设计的目标是要达到“德尔塔2”火箭的运载能力。计划中的“雅典娜3”有3种型号，分别捆绑2台、4台、6台Castor-4A固体助推器，型号分别为“雅典娜3-2”，“雅典娜3-4”，“雅典娜3-6”。其中捆绑2台Castor-4A固体助推器的“雅典娜3-2”发射质量为146.8吨，高30.48米，低轨道运载能力为3,629千克，地球同步转移轨道运载能力为1,136千克。在2001年后，“雅典娜”系列运载火箭再也没有发射过，已经全部退役。但是到了2010年宣布将重新启用“雅典娜”，预计首次发射日期会在2012年。不过和原来的火箭有所不同，用Castor-30代替了Orbus-21D，原来的“雅典娜1”和“雅典娜2”采用了全新的第二级和第三级后就变为“雅典娜1C”和“雅典娜2C”。Castor-30发动机的的推力为258.9千牛，比冲为284秒，燃烧时间为143秒。“雅典娜”系列运载火箭的发射场为卡纳维拉尔角空军基地46号发射场和科迪亚克发射场，预计在2012年首次发射的将会是“雅典娜1C”。

“雅典娜”系列“雅典娜”系列运载火箭是一个有3种型号的全固体运载火箭系列。它能将800kg～3600kg的有效载荷送入近地轨道(倾角28.5°、高185km的圆形轨道)。“雅典娜”系列运载火箭的结构包括2级型的雅典娜-1，其运载能力约为800kg；3级型的雅典娜-2，其运载能力约为2000kg；带捆绑助推器的3级型雅典娜-3，其运载能力约为4000kg。所有这3种型号的运载火箭都只用于近地轨道发射。雅典娜-1已进行了3次发射，其中于1995年8月15日进行的首次发射失败；雅典娜-2于1998年1月成功进行了首次发射，但它于1999年4月27日发射失败。

“雅典娜”系列运载火箭的基本结构如图1所示。“雅典娜”系列运载火箭的一子级使用锡奥科尔公司生产的卡斯托-120固体发动机，卡斯托-120固体发动机还作为雅典娜-2、3的二子级。雅典娜-1的二子级和雅典娜-2、3的三子级使用联合技术公司化学系统分部生产的Orbus-21D发动机。雅典娜-3还将捆绑2～6个锡奥科尔公司生产的卡斯托-4A固体助推器。“雅典娜”系列火箭的总体性能和各级性能如表1和表2所示。所有这3种运载火箭都将使用一个洛马公司生产的轨道调整组件(OMA)，以完成入轨机动飞行，从而弥补固体火箭在性能上的不确定性，提高入轨精度。“雅典娜”系列火箭使用3种不同尺寸的有效载荷整流罩，以满足不同载荷的发射需要。2

发射记录Athena雅典娜火箭发射记录：

01，1995年8月15日，Athena 1，首次试验发射：GEMstar 1卫星，发射失败。

02，1997年8月22日，Athena 1，发射NASA 刘易斯卫星，发射成功。

03，1998年1月06日，Athena 2，发射NASA月球勘探者号，发射成功。

04，1999年1月26日，Athena 1，发射台湾ROCSAT-1卫星，发射成功。

05，1999年4月27日，Athena 2，发射IKONOS-1商业观测卫星，发射失败（整流罩未正确分离）。

06，1999年9月24日，Athena 2，发射IKONOS-2商业观测卫星，发射成功。

07，2001年9月30日， Athena 1，发射Starshine 3,Sapphire,PCSat, PICOSat，发射成功。

08，2015年0月00日，Athena 1c，发射商业载荷+数颗纳米卫星，TBD。