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남미의 기아나 우주 센터에서 모바일 갠트리 내부의 첫 번째 Vega-C 발사기. 신용:
ESA-마누엘 페두사우트
더 강력한 로켓 모터와 더 큰 탑재 하중을 선보인 유럽의 새로운 Vega-C 발사기는 수요일 프랑스 기아나 쿠루 (Kourou)에서 7 년 이상의 개발을 위해 첫 비행을 시작할 예정입니다.
Vega-C는 2012년 2월 첫 테스트 출시 이후 20회 비행한 유럽 베가 발사기의 업그레이드 버전입니다.
"모든 처녀 비행과 마찬가지로 모든 팀에서 많은 긴장과 노력이 있습니다."라고 이탈리아 항공 우주 회사 인 Avio와 협력하여 Vega-C 개발을 관리하는 유럽 우주국 (European Space Agency)의 비행 프로그램 부서 책임자 인 Stefano Bianchi는 말했다.
새로운 로켓 설계는 Vega의 고체 연료 첫 번째 및 두 번째 단계를 더 넓고 무거운 모터 케이스로 대체합니다. 세 번째 단계 모터는 변경되지 않으며 재시동 가능한 액체 연료 네 번째 단계는 동일한 유형의 엔진을 가지고 있지만 더 많은 추진제를 운반합니다.
이전 베가 로켓보다 약 16 피트 (5 미터) 더 높은 첫 번째 114 피트 (34.8 미터) Vega-C 로켓은 수요일 오전 7시 13 분 EDT (1113 GMT, 프랑스 기아나 시간 오전 8시 13 분)에 이탈리아 연구 위성과 6 개의 작은 큐브 싯 (CubeSats)과 함께 이륙 할 예정이며, 최종 페이로드가 배치 될 때까지 두 시간 이상 지속되는 비행 순서를 시작합니다.
유럽 관리들은 거의 10 년 전에 Vega-C 프로그램을 구상했으며 ESA 회원국은 2014 년 12 월에 Vega-C의 개발을 승인했습니다. 동시에 유럽 정부는 Ariane 5에 대한보다 저렴하고 유연한 대안 인 더 무거운 Ariane 6 로켓을 녹색으로 비췄습니다.
Vega와 Ariane 5 로켓은 은퇴 할 예정이며, Vega-C와 Ariane 6은 향후 몇 년 동안 유럽의 로켓 함대의 주류가 될 것으로 예상됩니다. Ariane 6의 첫 번째 출시는 원래 일정에서 3 년 지연되는 2023 년에 예정되어 있습니다.
추진 업그레이드를 통해 Vega-C는 최대 5,070 파운드 (2.3 미터 톤)의 페이로드 질량을 435 마일 높이 (700 킬로미터) 극 궤도로 운반 할 수 있으며 베가 로켓의 기본 모델의 3,300 파운드 (1.5 미터 톤) 용량보다 증가합니다.
"우리는 Vega와 관련하여 Vega-C로 50 % 더 많은 성능을 발휘할 것이며 Vega와 관련하여 비용을 절감 할 것이므로 발사 당 킬로 당 비용을 근본적으로 줄이는 것"이라고 Bianchi는 출시 전 언론 브리핑에서 말했다.
이 작가의 삽화는 현재 비행하거나 곧 데뷔 할 유럽 로켓의 라인업을 보여줍니다. 왼쪽에서 오른쪽으로: Vega, Vega-C, Ariane 5 ECA, Ariane 62 및 Ariane 64. 크레디트 : ESA - 데이비드 듀크로스, 재키 후어트
Vega-C의 첫 번째 단계는 P120C로 명명되었으며, 이전 버전의 Vega에서 비행 한 P80 첫 번째 단계보다 확대되고 추력이 높으며 연소가 긴 로켓 모터입니다.
수요일 기아나 우주 센터에서 북동쪽으로 향하는 P120C 첫 번째 스테이지 모터는 이전 베가 로켓에 사용 된 P80보다 약 4 분 더 긴 2 분 26 초를 태울 것입니다. Vega-C의 부스터 스테이지는 Vega 로켓의 680,000 파운드의 추력과 비교하여 백만 파운드의 추력을 생성합니다.
유럽 엔지니어들은 규모의 경제에서 비용 절감을 포착하기 위해 Vega-C("C"는 "통합"을 위한 것)를 Ariane 6과 공유하도록 설계했습니다. Vio와 Ariane Group의 50-50 합작 투자로 만든 Vega-C의 P120C 첫 번째 스테이지는 임무 요구 사항에 따라 두 개 또는 네 개의 그룹으로 Ariane 6 로켓을 조종 할 스트랩 온 부스터와 동일한 디자인입니다.
Vega-C의 두 번째 스테이지인 Avio가 만든 Zefiro 40은 이전 Vega 구성에서 업그레이드할 다른 모터입니다. 더 넓은 Zefiro 40은 Vega의 Zefiro 23 모터를 대체하여 두 번째 단계 모터에 50 % 더 많은 고체 추진제를 추가하고 293,000 파운드의 추력을 생성합니다.
Zefiro 9 세 번째 단계는 이전 Vega 로켓과 동일한 70,000 파운드의 추력을 생산하며 이륙 후 거의 7 분 후에 소진됩니다.
Vega-C의 10.8 피트 너비 (3.3 미터) 페이로드 페어링은 과거 Vega 로켓에서 날아간 수의보다 넓으며 3 단계 연소 중에 분사 할 것입니다. 더 큰 페어링은 더 큰 위성 또는 더 작은 페이로드가 로켓의 상부 구획에 들어갈 수있게합니다.
AVUM+라고 불리는 Vega-C의 상부 스테이지는 임무의 주요 페이로드를 적도까지 70도 경사에서 지구 위 약 3,661마일(5,893km)의 특이한 궤도에 배치하는 임무를 대신할 것입니다.
AVUM+ 상부 스테이지는 이전 Vega 로켓에서 비행한 Attitude Vernier Upper Module의 수정된 버전으로, 추가 추진제 용량과 궤도에서 더 긴 지속 시간 작동을 지원할 수 있습니다. Vega-C의 더 무거운 부스터 모터는 상부 스테이지의 변화와 함께 새로운 버전의 Vega 로켓이 더 많은 양의 페이로드를 다양한 고도와 경사의 범위로 운반 할 수있게합니다. 이 기능은 작은 위성을 별자리에 배치하거나 약간 다른 궤도로 발사해야하는 수많은 작은 페이로드가있는 라이드 쉐어 비행에 유용하다고 관계자는 말했다.
이탈리아는 Vega-C 프로그램에 대한 13 유럽 우주국 회원국의 컨소시엄을 이끌고 있습니다. 이 그림은 유럽의 다른 지역의 계약자로부터 Vega-C 로켓에 대한 주요 공헌을 표시합니다. 신용: ESA-J. 후어트
Vega 상부 스테이지의 엔진은 우크라이나의 Yuzhmash가 제조 한 하이드라진 연료 스러스터 인 RD-843입니다. 러시아의 우크라이나 침공은 미래의 베가 임무를위한 RD-843 엔진 공급에 대한 우려를 불러 일으켰지 만, 비안치 (Bianchi)는 7 월 7 일 팀이 베가 공장에 우크라이나 엔진을 비축했으며 우크라이나와의 협력이 계속되고 있으며 단기 및 중기 발사를 포괄하고 있다고 말했다.
비안치는 ESA가 베가 프로그램에서 우크라이나의 역할을 유지하기를 원한다고 말했다. "그들은 지금까지 매우 신뢰할 수있는 파트너였습니다."라고 그는 말했다.
장기적으로 ESA와 Avio는 Vega-E라는 차세대 버전의 Vega 로켓을 개발 중이며 2020 년대 중반에 비행 할 준비가되었습니다. Vega-E는 하이드라진 공급 AVUM 엔진을 유럽산 메탄 연료 엔진으로 대체합니다.
Bianchi는 Vega-C 프로그램이 ESA 회원국이이 프로그램을 승인 한 2018 년에 예상되는 첫 번째 출시를 설계, 개발 및 준비하는 데 약 3 억 달러 ($ 300 백만)의 비용이 들었다고 말했다.
2019 년과 2020 년에 두 번의 Vega 로켓 실패로 인한 기술적 인 문제와 지연으로 인해 Vega-C의 데뷔가 뒤로 밀려났습니다. COVID 전염병은 또한 지연에 기여했다고 Bianchi는 말했다.
"우리는 개발에 큰 문제가 없었습니다."라고 Bianchi는 말했습니다. "우리는 추진 요소에 실패가 없었습니다. P120은 매우 순조롭게 진행되었습니다 ... 그것은 가장 큰 새로운 개발이었습니다. 제피로 40도 마찬가지다. 따라서 우리는 기술적 어려움으로 인해 개발에 큰 혼란이 없었습니다. 다른 한편으로는, 우리는 개발 팀에서 많은 관심을 끌었던 두 가지 실패가있었습니다. 그리고 물론, COVID.
Vega-C 처녀 비행이 완료되면 Arianespace는 새로운 로켓의 상업 운영을 시작합니다. 프랑스 발사 서비스 제공 업체는 프랑스 기아나에서 Ariane과 Vega 발사 작업을 감독합니다.
Bianchi에 따르면 유럽 정부 임무 및 상업 고객을 위해 2025 년까지 14 개의 Vega-C 임무가 계획되어 있습니다.
이 그림은 기본 Vega 런처, Vega-C 및 차세대 Vega-E의 차이점을 보여줍니다. 신용: ESA
Vega-C 시험 비행의 주요 탑재 하중은 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 중심 교리에 대한 애매한 측정을 미세 조정하도록 설계된 이탈리아 우주선 인 LARES 2입니다.
니켈 공 하나로 조각된 LARES 2는 303개의 레이저 역반사기로 덮여 있어 전 세계 레인징스테이션 네트워크가 궤도에 있는 구형 위성을 추적할 수 있습니다.
LARES 2의 반사경에서 레이저 신호를 튀김으로써 과학자들은 우주에서의 위치를 정확하게 계산할 수 있습니다. LARES의 실제 위치를 예측과 비교 한 후, 연구자들은 회전 질량이 주변의 시공간을 왜곡 할 수 있다고 주장하는 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 일부인 프레임 끌기 효과를 측정 할 수 있습니다.
LARES 2 임무는 이탈리아 우주국 (Italian Space Agency) 또는 ASI가 관리하며 이탈리아 국립 핵 물리학 연구소와 로마 대학의 기여를받습니다. 우주선은 가로 16.7 인치 (42.4 센티미터)이며 무게는 약 650 파운드 (295 킬로그램)입니다.
위성은 추진력이나 온보드 전자 장치가 없어 완전히 수동적입니다. LARES 2의 구조의 고밀도는 일반적인 상대성 예측을 테스트하는 데 매우 적합하다고 선교부 관계자는 전했다.
LARES 2는 레이저 추적을 위해 궤도에 있는 세 개의 유사한 이탈리아 위성에 합류할 것입니다. 이탈리아의 두 개의 LAGEOS 위성은 1976년과 1992년에 델타 로켓과 우주 왕복선 임무에 발사되어 궤도에 남아 있다. 최초의 LARES 위성은 2012 년 첫 베가 로켓 비행에서 발사되었으며 여전히 우주에 있습니다.
Vega-C 로켓에는 이탈리아, 프랑스 및 슬로베니아의 기관에서 여섯 개의 CubeSats가 있습니다. 다음은 ESA의 설명입니다.
• AstroBio는 우주 비행사의 건강을 모니터링하고 행성 탐사 임무 중에 생명의 징후를 찾는 데 도움이되는 기술 인 생체 분자를 탐지하기위한 솔루션을 테스트 할 것입니다.
• Greencube는 이러한 "마이크로 그린"의 건강을 모니터링하기위한 센서 및 내부 카메라와 함께 미세 중력으로 식물을 재배하기위한 실험을 수행합니다.
• Trisat-R은 우주 방사선 모델링을 개선하고 고성능 전자 부품을 보호하는 기술을 시연하는 것을 목표로합니다.
• MTCube-2는 오류를 모니터링하고 Ham 라디오 커뮤니티에 메시지를 방송하는 동안 다양한 유형의 플래시 메모리를 우주 방사선 환경에 노출시킵니다.
• Celesta는 에너지 입자로 인한 전자 시스템 단락을 연구하고 궤도의 방사선 환경을 CERN의 CHARM 방사선 챔버에서 생산 된 방사선 환경과 비교할 것입니다.
• 알파는 북극광과 남광선과 같은 지구의 자기권과 관련된 현상을 탐구하고 방사선의 영향을 완화하기 위해 고안된 기술을 시연합니다.
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