Centaur (raket)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
De Centaur-2A voor zijn integratie op een Atlas IIA raket (Cape Canaveral, 2000)

De Centaur is een rakettrap ontworpen voor de Atlasraket in de jaren 1950-60. Hij wordt gebruikt om satellieten in hun juiste baan te duwen, of om ruimtevaartuigen de ontsnappingssnelheid te geven. Het was 's werelds eerste hoge energie bovenste trapraket met als brandstof vloeibare waterstof (LH2) en vloeibare zuurstof (LOX). In oktober 2018 werd de 250e Centaur gelanceerd[1].

De Centaur werd genoemd naar de centaurs uit de Griekse mythologie en was ontworpen door Karel Bossart (de man achter de Atlasraket) en Kraft Ehriche, die allebei bij Convair werkten. Het ontwerp was eigenlijk een verkleinde Atlasraket, die ook gebruikmaakte van roestvrije "tankballonnen". Deze "tankballonnen" behouden hun stevigheid door de druk binnenin, en zijn daarom lichter dan gewone raketten. De voortstuwing van een Centaur gebeurd door één of twee RL10 raketmotoren. De Centaur wordt tegenwoordig door United Launch Alliance gebouwd als tweede trap van de Atlas V. Voor die tijd was de productielijn eigendom van General Dynamics, Martin Marietta en Lockheed Martin

Ontwikkeling[bewerken]

In 1957, één jaar voor de stichting van de NASA, gaf de Amerikaanse luchtmacht aan Convair de opdracht om een 2de trap te bouwen voor de Atlasraket, die ook bij Convair in ontwikkeling was. In 1959 nam NASA de ontwikkeling van de Centaur over, omdat het land dringend nood had aan zwaardere raketten. Nadat de eerste testvlucht was gepland voor januari 1961, besliste NASA dat de Centaur het werkpaard ging worden voor onderzoek rond de aarde, onderzoeksmissies naar de maan en andere planeten. Naast lanceringen van militaire satellieten wilde NASA elke maand, meer dan 10 jaar lang, de Centaur trap gebruiken.

Maar na bij de eerste grondtesten werd de Centaur bedolven door problemen, en de eerste lancering was pas in mei 1962, maar na 52 seconden ontplofte de raket. Het zou tot eind 1963 duren voor de eerste succesvolle lancering zou plaatsvinden.

Nadien werden de Centaur en de RL10 raketmotoren nog steeds doorontwikkeld en gemoderniseerd.

Missies[bewerken]

De eerste missies voor de Centaur waren de Surveyors naar de Maan te brengen. Ter voorbereiding hiervan waren 8 testvluchten, om de laatste kleine probleempjes eruit te halen en uiteindelijk een betrouwbare raket te hebben. Maar tijdens een van deze lanceringen liep het grondig mis, toen de raket ontplofte en hiermee het hele lanceerplatform vernietigde. Het heeft toen erg veel moeite gekost om de oorzaak te kunnen vinden.

In 1966 werd de Surveyor 1 succesvol gelanceerd op een Atlas-Centaur raket, en maakte de eerste Amerikaanse zachte landing op de maan.

In de jaren 1970 was de Centaur D-1T ook de derde trap van de Titan IIIE en op de Atlasraket diende de Centaur D als bovenste trap voor verschillende verkenningsmissies naar de planeten van ons zonnestelsel.

In de jaren 1980 was NASA begonnen met de ontwikkeling van een aangepaste Centaur die in het ruim van een Spaceshuttle moest passen. Deze had als doel ladingen, vanuit de lage baan om de aarde waarin de Spaceshuttle vloog, verder de ruimte in te sturen. Deze uitvoering werd echter na het ongeluk met de Challenger geannuleerd wegens de hoge risico's die zoveel extra brandstof aan boord van de shuttle met zich mee brachten.

De Titan IV kon ook met een Centaur worden uitgerust.

Centaur actueel[bewerken]

De eenmotorige Centaur III die als tweede trap van de Atlas V wordt gebruikt.

Sinds in 1990 de commerciële Atlas I in gebruik is genomen, wordt de Centaur ook voor commerciële doeleinden gebruikt. Ook NASA is van de Centaur gebruik blijven maken, voor de lancering van SOHO op een Atlas II-AS in 1995, en voor de lancering van Cassini-Huygens naar Saturnus op een Titan IV-Centaur in 1997. De Centaur wordt nog steeds gebruikt in de Atlas V-raket (maar is er niet een echt apart onderdeel meer van). De huidige uitvoering van de Centaur is de Centaur III[2] De eenmotorige uitvoeringen van de Centaur III heeft de RL10C-1 als hoofdmotor. De tweemotorige uitvoering de RL10A-4-2. De laatst genoemde heeft kleinere straalpijpen waardoor er twee naast elkaar in de tussenstap van de Atlas V passen. Anders dan bij eerdere Atlas-raketten is de Centaur op de Atlas V in de meeste gevallen met een motor uitgerust. Dit kan omdat de eerste trap zo krachtig is dat deze de Centaur genoeg basissnelhed meegeeft om met een motor tot orbitale snelheid door te versnellen. Het gewicht dat met een motor minder bespaart wordt komt de effectiviteit ten goede. Ook levert de langere straalpijp de RL-10 meer stuwkracht op. Sinds 2016 zitten aan de onderzijde rond om de hoofdmotor houders voor CubeSats geplaatst die als secundaire vracht meeliften op de Atlas V. In 2018 zullen voor het eerst sinds 2004 tweemotorige Centaurs worden gebruikt voor de lanceringen van Starliner-bemanningscapsules.

De toekomst van Centaur[bewerken]

De Centaur V staat gepland als Upperstage van de eerste Vulcan raketten die United Launch Alliance momenteel ontwikkeld. Deze moet vanaf 2020 de Atlas V en de Delta IV (m.u.v. Delta IV Heavy) gaan vervangen. Er zal ook een viermotorige uitvoering van de Centaur V beschikbaar komen. De Centaur V zal met motoren van het type RL10C-X worden uitgerust. Dit is een gemoderniseerde uitvoering van de RL10C (hoofdmotor van de eenmotorige Centaur III) die met behulp van nieuwe fabricagetechnieken waaronder 3D-printen wordt geproduceerd. De Centaur V zal een diameter van 5,4 meter hebben net als de eerste trap van de Vulcan. De viermotorige uitvoering zal langer dan de andere twee uitvoeringen zijn. Vanaf 2023 zou de Centaur dan vervangen moeten worden door de nieuw te ontwikkelen Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES) een Concept dat nu (2018) nog op de tekentafel ligt waarin wel technieken uit de Centaur gebruikt worden. Het belangrijkste verschil tussen Centaur en ACES is dat de levensduur van een Centaur in de ruimte een kwestie van uren is terwijl ACES door innovatieve technieken maanden lang actief is te houden en in de ruimte kan worden bijgetankt. Daarmee zou dan de Centaur definitief buiten gebruik worden gesteld.

Bronnen[bewerken]