Ne vom referi in acest articol SpaceAlliance la o lansare care a avut loc recent si care iese din tiparul obisnuit prin prisma importantei stiintifice a misiunii, prin prisma scenariului complex de zbor pe care il presupune si de ce nu, intr-o perioada marcata de restrictii economice, este o raritate si in lumina efortului financiar pe care l-a implicat.
Vom incerca sa facem astfel, in stilul SpaceAlliance, o radiografie cat mai completa a misiunii NASA Juno, cea care isi propune sa investigheze, inca o data, vecinul nostru din sistemul solar- planeta Jupiter.

Lansarea

Juno-acronimul de la ‘Jupiter Near-polar Orbiter’- a fost lansat pe data de 5 august 2011 de la hangarul 41 al complexului spatial din Cape Canaveral.
La ora 16 :25 GMT, dupa o scurta amanare fata de ora convenita initial 15 :34 GMT (amanare impusa de cateva probleme tehnice minore), o racheta Atlas 5, avand la bord satelitul Juno, s-a desprins de la sol pentru a plasa incarcatura intr-o orbita de transfer ce va fi continuata de o lunga calatorie interplanetara (aproximativ 5 ani asa cum vom vedea mai tarziu) avand ca destinatie finala planeta Jupiter.

Configuratia folosita pentru acest zbor de operatorul ULA (United Launch Alliance) are indicativul 551, este cea mai puternica versiune disponibila pentru rachetele Atlas 5 si a mai fost folosita in trecut (2006) pentru lansarea sondei New Horizons.

Cine este Atlas 5 ?
Atlas 5 alaturi de Delta 4 sunt 2 rachete care au fost dezvoltate in cadrul programului EELV-‘Evolved Expendable Launch Vehicles’ pentru a pune la dispozitia US Army capacitatea de lansare de care avea nevoie.

Zborul inaugural al lui Atlas 5 a avut loc la data de 21 august 2002 atunci cand a fost lansat satelitul HotBird 6, iar de atunci racheta a inregistrat un numar de 27 zboruri dintre care unul singur a subperformat in luna iunie a anului 2007, atunci cand motorul treptei a doua s-a oprit cu 4 secunde mai devreme, dar satelitii aflati la bord au reusit sa atinga orbita finala folosind sistemul de propulsie propriu de la bord.

Rachetele de tip Atlas 5 se lanseaza fie de la Cape Canaveral (hangarul 41) fie de la baza Vandenberg (hangarul 3C). Atlas 5 a carei lungime ajunge la 58.3 m si diametrul la 3.81 m vine in doua variante constructive (heavy si light) dar in total pana acum au fost folosite 8 configuratii diferite : 401,411.421,431,501,521,531 si in sfarsit 551 de care aminteam mai devreme.

Atlas 5 are 2 tipuri de capsule protectoare pentru sateliti, in functie de masa si volumul incarcaturii si desigur in concordanta cu versiunea rachetei.
Prima gama (care s-a folosit de obicei la zborurile tip 501 cum a fost cel din septembrie 2010) este construita de compania elvetiana RUAG, are diametrul de 5.4 m si trei versiuni constructive : una mica –in lungime de 20.7 m, o versiune medie- in lungime de 23.4 m si in sfarsit o versiune mare de 26.5 m, putand astfel acomoda o gama larga de platforme.
A doua gama are diametrul de 4 m si deasemenea trei versiuni constructive : LPF (Large Payload Fairing)- in lungime de 12.2 m, EPF (Extended Payload Fairing)- in lungime de 13.1 m si in sfarsit XEPF (Extra Extended Payload Fairing)- in lungime de 14 m.

Desi este o racheta doar in 2 trepte, vine cu performante foarte bune, fiind capabila sa lanseze incarcaturi de pana la 18.5 tone in orbite LEO (low Earth orbit), 13.5 tone pentru orbite SSO (Sun synchronous orbit), 8.7 tone pentru GTO (Geostationary transfer orbit) sau 3.9 tone pentru GEO (Geostationary orbit).
Atlas 5-v551 este echipata cum spuneam cu 2 trepte : un motor de tip RD-180 de provenienta ruseasca pentru prima treapta si unul sau doua  motoare Centaur-5-SEC / RL-10A4-2 pentru treapta a doua (functie de tipul misiunii deservite).
Motorul RD-180 functioneaza pe baza unei combinatii de oxigen lichid si kerosen, dezvolta o forta de tractiune de 4152 kN si are un timp de ardere de 253 s. Este echipat cu 2 camere de ardere si 2 ajutaje de evacuare.
El a fost proiectat si construit initial in Rusia de NPO Energomash dar ulterior s-a stabilit un parteneriat cu americanii de la Pratt & Whitney- compania RD AMROSS LLC- unde ambele parti detin actiuni si care este practic vanzatorul acestui produs pe teritoriul Statelor Unite.
Motorul RL-10A cunoscut si ca Centaur, construit de aceeasi companie Pratt & Whitney, dezvolta 99.2 kN functioneaza pe baza de hidrogen si oxigen lichid si are un timp de ardere de 842 s. Calitatea sa principala este faptul ca este restartabil putand astfel sa deserveasca o gama larga de scenarii de zbor- cel mai spectaculos fiind probabil cel realizat odata cu misiunea LCROSS.
articol despre LCROSS
 
Lor li se adauga un sistem compus din 5 ‘boostere’ SRB (solid rocket boosters) cu combustibil solid (HTPB sau ‘Hydroxyl-terminated polybutadiene’) ce asigura desprinderea de la sol. Timpul lor de ardere este de numai 90 s dar pot dezvolta in medie 1245 kN mergand pana la 1779 kN.
In varful rachetei regasim capsula protectoare a satelitului PLF sau ‘payload fairing’, in cazul de fat auna cu un diametrul de 5.4m.

Sa aruncam o scurta priviere asupra scenariului zborului din 5 august.
2 secunde inaintea desprinderii de sol, motorul RD-180 a fost pornit. El a fost sustinut pentru prima faza a zborului, accelerarea de pe rampa de lansare de cele 5 boostere SRB care au functionat pana la momentul T0+01 :34.
10 secunde mai tarziu, primele 2 SRB s-au desprins de corpul rachetei, urmate intr-un interval de 1.5 s de celelalte 3.
Astfel tractiunea ansamblului a ramas exclusiv pe motorul treptei intai.
La momentul T0+03 :25, dupa ce si-a indeplinit rolul de a proteja incarcatura utila in timpul traversarii atmosferei, capsula protectoare s-a separat de racheta.
1 minut si 22 de secunde mai tarziu, la momentul T0+04 :27 motorul RD-180 si-a consumat resursa de combustibil si s-a oprit din functionare.
6 secunde mai tarziu a avut loc separarea treptei intai, iar 10 s mai tarziu, la T0+04 :43 a avut loc pornirea treptei a doua.
Motorul Centaur a functionat timp de aproximativ 6 minute (pana la T0+10 :45) lasand satelitul intr-o orbita de parcare intermediara.
Pentru o jumatate de ora, acesta a orbitat pe aceasta traiectorie, iar la momentul T0+41 :33 a avut loc cea de a doua activare a motorului Centaur, pentru a crea un impuls care sa mute satelitul pe o orbita cu amplitudine mai mare.
Aceasta noua ardere de combustibil a durat pana la T0+50 :34 si i-a asigurat satelitului o viteza suficient de mare pentru a il inscrie pe o traiectorie ce l-a scos din sfera atractiei gravitationale a Pamantului (in termeni tehnici ‘escape trajectory’) si care l-a pus intr-o orbita de transfer catre Jupiter.
Separarea propriu zisa a satelitului a avut loc insa ceva mai tarziu la T0+53 :49.

24 de secunde dupa separare s-a produs si prima achizitie de date de la satelit prin intermediul statiei de sol din Canberra ce apartine retelei DSN-Deep Space Network.
Aceasta a confirmat ca sistemele functioneaza nominal si computerul de bord a preluat sarcina managementului autonom al satelitului, executand cu succes procedurile clasice de dupa lansare (desfacerea panourilor solare, orientarea satelitului catre Soare pentru alimentarea cu energie electrica, activarea transponderelor pentru asigurarea comunicatiei cu solul, stabilizarea pozitiei in zbor prin reducerea perturbatiilor induse dupa lansare etc).

In incheierea acetei prime parti a articolului nostru vom spune ca Juno a fost al 40-lea satelit lansat in 2011 si a primit indicativul international 37773.

Credit NASA