Delta IV

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Lancering van een Delta IV medium

De Delta IV is een modulaire draagraket die door Boeing werd ontwikkeld onder het Evolved Expendable Launch Vehicle-programma van de Amerikaanse Luchtmacht waaruit ook de in functie vergelijkbare Atlas V is voortgekomen. De Delta IV werd in 2003 in gebruik genomen. In 2006 werden de raketbouwafdelingen van Boeing en Lockheed Martin samengevoegd tot de joint-venture United Launch Alliance (ULA) die sindsdien de bouw en lancering van de Delta IV uitvoert.

De Delta IV is de grootste en enige nog actieve raket uit de Delta-raketfamilie. Anders dan andere Delta-raketten is de Delta IV technisch nauwelijks meer aan de Thor-Delta meer gelieerd. De Delta IV wordt in diverse configuraties aangeboden. De zwaarste uitvoering, de Delta IV Heavy was van haar introductie tot de introductie van de Falcon Heavy in 2018 de draagraket met de grootste vrachtcapaciteit op de markt en kan een nuttige lading tot 28.800 kg in een lage aardbaan brengen. Hoewel de Falcon Heavy meer kracht heeft dan de Delta IV Heavy, is de bovenste trap van de Delta IV Heavy beter toegerust voor het lanceren naar ingewikkelde banen en trajecten.

Per 12 augustus 2018 zijn er 37 Delta IV-raketten gelanceerd en staan er tot de uitfasering in 2023 nog acht op de rol.

Ontwerp[bewerken]

De verschillende Delta-raketten van na 1989. Rechts de configuraties van de Delta IV. De Delta IV is in deze afbeelding voorgesteld in dezelfde blauwe kleur als de Delta II, maar is in werkelijkheid roest-bruin

De Delta IV is in de basis een tweetrapsraket. De eerste trap gebruikt cryogene vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof als brandstof en heeft als hoofdmotor een RS-68 die voor de Delta IV door Aerojet Rocketdyne werd ontwikkeld en een simpele variant op de RS-25-spaceshuttle-hoofdmotor is.

Ook de tweede trap gebruikt cryogene vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof en gebruikt een Aerojet-Rocketdyne RL10-B-2 als hoofdmotor. Deze trap was eind jaren 1990 reeds ontworpen voor de Delta III, een raket die elementen van de Delta II en de latere Delta IV combineerde, met tegenslag had te kampen en na drie deels mislukte vluchten was geannuleerd.

Aan deze basisversie (Delta IV medium 4.0) is een tweetal of viertal vastebrandstofmotoren van het type GEM 60 (GEM staat voor Graphite Epoxy Motor, 60 staat voor de diameter in inches) toe te voegen om zo extra capaciteit toe te voegen. Deze worden geproduceerd door Northrop Grumman Innovation Systems (het eerdere Orbital ATK). De configuratie met vier meter diameter neuskegel heet de Delta IV Medium. De uitvoeringen met toegevoegde GEM's en eventueel een 5 meter diameter neuskegel heet Delta IV Medium+ maar worden ook wel 4.2, 5.2 en 5.4 configuratie genoemd. Het eerste cijfer staat dan voor het formaat neuskegel en het tweede cijfer voor het aantal GEM's.

Een Delta IV Heavy stijgt op

De zwaarste configuratie heet Delta IV Heavy en heeft twee extra eerste-trappen aan weerszijden als strap-on-boosters en een verlengde 5 meter neuskegel voor grotere vrachten.

De bruine/oranje kleur van de Delta IV is te danken aan het isolatieschuim dat op de buitenkant van de cryogene brandstoftanks is aangebracht. Dit schuim was ook op de externe tank van de Space Shuttle terug te vinden, en ook op het Space Launch System.

Missies[bewerken]

De Delta IV wordt voornamelijk ingezet voor al dan niet geheime militaire missies voor het Pentagon (Department of Defence alias DoD) of voor andere Amerikaanse overheidsinstellingen. Al in 2004 besloot Boeing de Delta IV niet actief op de commerciële ruimtevaartmarkt te promoten. De raket was te duur vergeleken met Ariane 5 en Atlas V. Daar de US-Air Force vereist dat er te allen tijde twee EELV lanceersystemen beschikbaar zijn bleef de Delta IV tussen 2006 en 2015 wel voor een derde van de DoD-Missies ingezet worden. De rest van de DoD-missies maakte gebruik van de Atlas V die eveneens door ULA werd gelanceerd.

Op 5 december 2014 lanceerde NASA voor het eerst een Orion-capsule voor een proefvlucht. Omdat NASA's eigen Space Launch System volgens de toenmalige plannen pas in 2018 beschikbaar zou zijn, werd voor vlucht EFT-1 een Delta IV Heavy als draagraket ingezet.

Op 12 augustus 2018 werd ook NASA’s zonnesonde Parker Solar Probe met een Delta IV Heavy gelanceerd. Deze was uitgerust met een extra, door Northrop Grumman Innovation Systems geleverde derde trap van het type Star-48BV om er de hoogste lanceersnelheid ooit mee te bereiken.

Lanceerplaatsen[bewerken]

ULA huurt twee lanceerplaatsen voor de Delta IV. Aan de Amerikaanse oostkust worden Delta IV raketten in oostelijke richting, met de draairichting van aarde mee, gelanceerd vanaf SLC-37B van de Cape Canaveral Air Force Station. Aan de Amerikaanse westkust worden ze zuidwaarts gelanceerd voor vrachten die in een baan over de polen worden gebracht. Of westwaarts, voor vrachten die in baan tegengesteld aan de draairichting van de aarde worden gebracht. Dit gebeurt vanaf SLC-6 van de Vandenberg Air Force Base.

Uitfasering[bewerken]

Vanaf 2019 worden de Delta IV en de Atlas V door ULA vervangen door de Vulcan. Deze nieuwe raket maakt gebruik van verbeterde technieken uit zowel de Delta IV als de Atlas V in combinatie met nieuwe technieken. ULA zal indien nodig nog wel Delta IV Heavy's blijven bouwen tot de verbeterde tweede trap van de Vulcan (ACES) beschikbaar is en de Vulcan een vergelijkbare capaciteit heeft. Om de Delta IV Heavy beschikbaar te houden zal ULA nog een voorraad Delta IV Heavy's bouwen en opslaan tot ze worden gebruikt. ULA verwachtte dat NASA en het DoD voor die tijd hun aantal gewenste Delta IV Heavy's tot 2023 hebben geboekt. Op deze manier kan de productielijn eerder gesloten worden.

Tot 2023 werden nog zeven Delta IV heavy-vluchten geboekt voor zes militaire vluchten en een NASA-vlucht. De Amerikaanse luchtmacht verwachtte dat er na die tijd minimaal één goed alternatief is.[1] SpaceX' Falcon Heavy, is in de zomer van 2018 EELV-gecertificeerd waarmee er reeds een vervanger is. Verder zijn er anno 2018 nog drie Amerikaanse heavy-lift raketten in ontwikkeling met de capaciteit om de functie van de Delta IV Heavy over te kunnen nemen. ULA's Vulcan-ACES, Blue Origins New Glenn, en Northrop Grumman Innovation Systems OmegA.

De Delta IV is een erg dure raket, veel duurder dan de in capaciteit vergelijkbare Atlas V. Aangezien de veel goedkopere Falcon 9 van concurrent SpaceX in 2015 door de Amerikaanse luchtmacht is gecertificeerd, is het voor ULA niet meer nodig om twee verschillende draagraketten op de markt te houden. Vanaf 2015 werden daarom zoveel mogelijk missies van de Delta IV naar de goedkopere Atlas V omgeboekt. In 2018 maakt de Delta IV Medium+ naar verwachting zijn laatste vlucht. Er stonden voor 2018 nog drie “single stick” lanceringen op de rol. Daarvan is er anno februari 2018 een reeds gelanceerd en een omgeboekt naar Falcon 9. In 2016 lichtte ULA's CEO Tory Bruno zijn de keuze tot uitfasering van de "all american" Delta IV toe. De Atlas V is veel goedkoper en gebruikt weliswaar Russische motoren wat door een Amerikaanse boycot van Russische militaire technologie een ander probleem oplevert. Het opschroeven van de productie van Delta IV raketten ten nadele van de Atlas V zou nauwelijks invloed hebben op de productiekosten en zodoende de belastingbetaler veel extra geld kosten. De productiekosten van de Delta IV liggen namelijk zo hoog door het handmatig aanbrengen van de laag isolatieschuim op de brandstoftanks van de eerste trap. Voor deze tijdrovende klus bestaat geen goedkoper alternatief. De Delta IV zou dus nooit concurrerend kunnen worden.

Lijst van Delta IV lanceringen[bewerken]

Hieronder is een volledige lijst met Delta IV lanceringen. De volgnummers met een vraagteken zijn nog niet zeker omdat de volgorde van die missies nog kan veranderen.

No. Datum/Tijd
(UTC)
Configuratie Serienummer Lanceerbasis
en lanceerplatform
Vrachtnaam Soort vracht Baan Resultaat Bijzonderheden
1 20-november 2002
22:39
Medium+(4,2) 293 CCAFS SLC-37B Eutelsat W5 Commerciele communicatiesatelliet GTO[2] Succes Eerste Delta IV lancering
2 11 maart 2003
00:59
Medium 296 CCAFS SLC-37B USA-167 (DSCS-3 A3) Militaire communicatiesatelliet GTO Succes Eerste Delta IV Medium launch
Eerste USAF EELV mission
3 29 augustus 2003
23:13
Medium 301 CCAFS SLC-37B USA-170 (DSCS-3 B6) Militaire communicatie satelliet GTO Succes
4 21 december 2004
21:50
Heavy 310 CCAFS SLC-37B DemoSat[3] / 3CS-1 / 3CS-2 Demonstratie vracht GSO (beoogde baan) Deels mislukt
  • Eerste Delta IV Heavy lancering
  • De motoren van Side-boosters stopten 8 seconden te vroeg, DemoSat kwam in een lagere dan geplande baan, 3CS kwam niet in zijn baan[4][5]
5 24 mei 2006
22:11
Medium+(4,2) 315 CCAFS SLC-37B GOES 13 (GOES-N) Weersatelliet GTO Succes
6 28 juni 2006
03:33
Medium+(4,2) 317 VAFB SLC-6 USA-184 (NROL-22) Spionagesatelliet Molniya Succes Eerste Delta IV lancering vanaf Vandenberg[6]
7 4 november 2006
13:53
Medium 320 VAFB SLC-6 USA-192 (DMSP F17) Militaire weersatelliet SSO[7] Succes Eerste delta IV vlucht naar SSO, Laatste Delta IV Medium
8 11 november 2007
01:50
Heavy 329 CCAFS SLC-37B USA-197 (DSP-23) Missile warning satellite GSO[8] Succes Eerste Delta IV Lancering die door United Launch Alliance was gecontracteerd.
De lancering werd eerder uitgesteld wegens en zuurstoflek in de lanceerinstallatie.[9]
9 18 januari 2009
02:47[10][11]
Heavy 337 CCAFS SLC-37B USA-202 (NROL-26) Spionagesatelliet GSO Succes[12]
10 27 juni 2009
22:51[13]
Medium+(4,2) 342 CCAFS SLC-37B GOES 14 (GOES-O) Weersatelliet GTO Succes[14]
11 6 december 2009
01:47[15]
Medium+(5,4) 346 CCAFS SLC-37B USA-211 (WGS-3) Militaire communicatiesatelliet GTO Succes[15] Eerste Delta IV Medium+ (5,4) lancering
12 4 maart 2010
23:57
Medium+(4,2) 348 CCAFS SLC-37B GOES 15 (GOES-P) Weersatelliet GTO Succes[16]
13 28 mei 2010
03:00
Medium+(4,2) 349 CCAFS SLC-37B USA-213 (GPS IIF-1) Navigatiesatelliet Medium Earth Orbit (MEO) Succes[17]
14 21 november 2010
22:58[10]
Heavy 351 CCAFS SLC-37B USA-223 (NROL-32) Spionagesatelliet GSO Succes[18]
15 20 januari 2011
21:10
Heavy 352 VAFB SLC-6 USA-224 (NROL-49) Spionagesatelliet Low Earth Orbit (LEO) Succes[19] Eerste Delta IV Heavy lancering vanaf Vandenberg[19]
16 11 maart 2011
23:38[10]
Medium+(4,2) 353 CCAFS SLC-37B USA-227 (NROL-27) Spionagesatelliet GTO Succes[20]
17 16 juli 2011
06:41
Medium+(4,2) 355 CCAFS SLC-37B USA-231 (GPS IIF-2) Navigatiesatelliet MEO Succes[21]
18 20 januari 2012
00:38
Medium+(5,4) 358 CCAFS SLC-37B USA-233 (WGS-4) Militare communicatiesatelliet GTO Succes
19 3 april 2012
23:12
Medium+(5,2) 359 VAFB SLC-6 USA-234 (NROL-25) Spionagesatelliet LEO Succes Eerste vlucht in Medium+(5,2) configuratie.
20 29 juni 2012
13:15
Heavy 360 CCAFS SLC-37B USA-237 (NROL-15) Spionagesatelliet GSO Succes[22] Eerste gebruik van de RS-68A-raketmotor[22]
21 4 oktober 2012
12:10
Medium+(4,2) 361 CCAFS SLC-37B USA-239 (GPS IIF-3) Navigatiesatelliet MEO Succes[23] Ondanks een anomalie als gevolg van een zuurstof lek in de tweede trap, behaalde de vracht toch de beoogde baan[24]
22 25 mei 2013
00:27
Medium+(5,4) 362 CCAFS SLC-37B USA-243 (WGS-5) Militaire communicatiesatelliet GTO Succes[25]
23 8 augustus 2013
00:29
Medium+(5,4) 363 CCAFS SLC-37B USA-244 (WGS-6) Militaire communicatiesatelliet GTO Succes[26]
24 28 augustus 2013
18:03
Heavy 364 VAFB SLC-6 USA-245 (NROL-65) Spionagesatelliet LEO Succes[27]
25 21 februari 2014
01:59
Medium+(4,2) 365 CCAFS SLC-37B USA-248 (GPS IIF-5) Navigatiesatelliet MEO Succes[28]
26 17 mei 2014
00:03
Medium+(4,2) 366 CCAFS SLC-37B USA-251 (GPS IIF-6) Navigatiesatelliet MEO Succes[29]
27 28 juli 2014
23:28
Medium+(4,2) 368 CCAFS SLC-37B AFSPC-4 (GSSAP #1/2 & ANGELS) (USA-253/4/5) Techniekdemonstrator GEO Succes[30] Eerste gebruik van een secondaire vracht adapter op een Delta-raket
28 5 december 2014
12:05
Heavy 369 CCAFS SLC-37B EFT-1 Orion Test Flight MEO Succes[31] Eerste testvlucht van een Orion-ruimteschip.
29 25 maart 2015
18:36
Medium+(4,2) 371 CCAFS SLC-37B USA-260 (GPS IIF-9) Navigatiesatelliet MEO Succes[32] Laatste vlucht met originele RS-68-raketmotor
30 24 juli 2015
00:07
Medium+(5,4) 372 CCAFS SLC-37B USA-263 (WGS-7) Militaire communicatiesatelliet GTO Succes[33]
31 10 februari 2016
11:40
Medium+(5,2) 373 VAFB SLC-6 USA-267 (NROL-45) Spionagesatlliet LEO Succes[34]
32 11 juni 2016
17:51
Heavy 374 CCAFS SLC-37B USA-268 (NROL-37) Spionagesatelliet GSO Succes[35][36]
33 19 augustus 2016
04:52
Medium+(4,2) 375 CCAFS SLC-37B AFSPC-6 (GSSAP #3/4) (USA-270/1) Space surveillance GEO Succes[37]
34 7 december 2016
23:53
Medium+(5,4) 376 CCAFS SLC-37B USA-272 (WGS-8) Militaire comunicatiesatelliet GTO Succes[38]
35 19 maart 2017
00:18
Medium+(5,4) 377 CCAFS SLC-37B USA-275 (WGS-9) Militaire communicatiesatelliet GTO Succes
36 12 januari 2018
22:11
Medium+(5,2) 379 VAFB SLC-6 (NROL-47) Spionagesatelliet LEO Succes Laatste vlucht Delta IV M+(5,2) configuratie
37 12 augustus 2018
07:31
Heavy CCAFS SLC-37 Parker Solar Probe Ruimtesonde Interplanetair Succes Onderzoek van de Corona van de Zon door NASA. De Delta IV Heavy is uitgevoerd met een extra upperstage van het type Star-48BV.
38 26 september 2018 Heavy VAFB SLC-6 NROL-71 Spionagesatelliet Gepland
39 13 december 2018 Medium+ 5,4 CCAFS SLC-37 WGS 10 Militaire communicatiesatelliet GTO Gepland Laatste in 5,4 configuratie
40? 2019 Medium+ 4,2 CCAFS SLC-37 GPS III-03 Militaire navigatiesatelliet GTO Gepland Laatste in 4,2 configuratie. Raket was eerde gereserveerd voor GPS III-01 in september 2018. Die vlucht werd echter omgeboekt naar een Falcon 9.
41? 2019 Heavy CCAFS SLC-37 NROL-44 Spionagesatelliet Gepland
42 2020 Heavy VAFB SLC-6 NROL-82 Spionagesatelliet Gepland
43 2021 Heavy CCAFS SLC-37 NROL-68 Spionagesatelliet Gepland
44 2022 Heavy CCAFS SLC-37 NROL-70 Spionagesatelliet Gepland
45 2023 Heavy VAFB SLC-6 NROL-91 Spionagesatelliet Gepland Laatste Delta-raket

Wetenswaardigheden[bewerken]

  • De tweede trap van de Delta IV stond model voor de tweede trap (de interim upperstage) van het NASA's Space Launch System Block I.
  • In de videoclip die boyband One Direction opnam ter promotie van de song van Drag Me Down is een lancering van een Delta IV Heavy vanaf Vandenberg Air Force Base te zien. Deze raket is echter in de nabewerking donkerblauw gemaakt.