델타 IV 헤비

1. 개요

델타 IV 헤비는 보잉이 개발하고 유나이티드 런치 얼라이언스(ULA)가 운영하는 액체 연료 발사체이다. 2004년 첫 발사 이후 DSP-23 위성, 오리온 우주선의 탐사 비행 시험 1(EFT-1), 파커 태양 탐사선 발사에 성공했다. 델타 IV 헤비는 저궤도에 약 28,370 kg, 정지 천이 궤도에 약 13,810 kg을 운반할 수 있으며, 2024년 4월 9일 마지막 발사를 끝으로 생산이 종료되었다.

2. 역사

델타 IV 로켓 계열은 보잉에서 개발되었으며, 이후 이 프로그램은 유나이티드 런치 얼라이언스(ULA)로 이전되었다. 델타 IV 헤비는 델타 IV 미디엄을 포함하는 이 계열의 가장 강력한 로켓이다. 델타 IV 헤비는 28370kg을 저궤도로, 13810kg을 정지 천이 궤도(GTO)로 운반할 수 있는 액체 연료 발사체로, 상단, 1개의 주 부스터 및 2개의 스트랩온 부스터로 구성되었다.

첫 번째 작전 탑재체는 2007년에 성공적으로 발사된 DSP-23 위성이었다. 그 후 2013년까지 국가 정찰국(NRO)을 위해 5개의 시각 및 전자 정찰 위성을 발사하는 데 사용되었다.

2018년 8월 12일, 추가 스타 48BV 3단 로켓을 장착한 델타 IV 헤비는 파커 태양 탐사선을 타원형 태양 중심 궤도로 발사하는 데 사용되었다. 2023년 5월, 마지막 델타 IV 헤비 코어 및 부스터가 제작을 완료하여 델타 IV 생산을 공식적으로 종료하고 벌컨 발사체로 대체되었다. 마지막 델타 IV 헤비는 2024년 4월 9일에 발사되었다. 델타 IV의 마지막 비행은 처음에는 2024년 3월 29일 국가 정찰국을 위해 예정되었으나, 실제 발사 날짜는 연기되어 2024년 4월 9일이었다.

2.1. 초기 개발 및 시험 발사 (2004년)

ULA는 NASA와 탐사선 발사 로켓 개발 계약을 체결하고, 2004년 12월 더미 페이로드를 사용한 테스트를 진행했다. 그러나 1단과 2단 모두 점화가 각각 8초, 9초 늦어져 더미 페이로드는 계획보다 낮은 궤도에 머물렀다. 이후 정비를 거쳐 2007년 11월 DSP 23을 성공적으로 발사했다.

2004년 12월 21일, 델타 IV 헤비의 첫 발사는 보일러 플레이트 탑재체를 운반했지만 부분적인 실패로 끝났다. 액체 산소 추진제 라인의 캐비테이션으로 인해 두 부스터는 8초, 핵심 엔진은 9초 일찍 작동을 멈췄다. 이로 인해 2단계가 보상할 수 없는 낮은 분리 속도가 발생했고, 탑재체는 의도한 궤도보다 낮은 궤도에 남게 되었다.

이후 2014년 12월 오리온의 탐사 비행 시험-1에 사용되었으며, 성공적으로 테스트를 마쳤다.

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좌우로 밀어서 보기

📌 열 고정 해제

날짜	>| 발사장 || 결과
2004년 12월 21일	DemoSat, Sparkie / 3CS-1 and Ralphie / 3CS-2	케ープ커내버럴	부분적 실패
2007년 11월 11일	DSP-23	케ープ커내버럴	성공

2.2. 주요 임무 수행 (2007년 ~ 2024년)

ULA는 NASA의 탐사선을 발사할 로켓 개발 계약을 맺고, 2004년 12월 더미 페이로드로 테스트를 했으나, 1단과 2단 점화 지연으로 인해 더미 페이로드는 계획보다 낮은 궤도에 올라갔다. 이후 정비를 거쳐 2007년 11월 DSP 23을 성공적으로 발사했다. 2014년 12월에는 오리온의 테스트 발사에 사용되어 성공적으로 완료했다. 2014년 12월부터 사용이 중지되었으나, 2018년 파커 솔라 프로브 발사와 국가정찰국의 군사위성 발사에 다시 사용되었다.

델타 IV 헤비의 첫 발사는 2004년 en를 탑재하여 발사되었지만 부분적으로 실패했다. 액체 산소 계통의 캐비테이션으로 인해 양쪽 부스터는 8초, 코어 엔진은 9초 일찍 정지하여, 페이로드는 예정보다 낮은 궤도에 분리되었다.

2014년 12월, 델타 IV 헤비는 오리온 다목적 우주선의 무인 시험 발사 (EFT-1)에 사용되었다. 당초 발사 예정일인 12월 4일보다 하루 늦은 12월 5일에 발사되어 성공했다.

2018년 8월 12일에는 태양 탐사선 파커 태양 탐사선 발사에 성공했다.

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📌 열 고정 해제

날짜	>| 발사장 || 결과
2004년 12월 21일	DemoSat, Sparkie / 3CS-1, Ralphie / 3CS-2	케ープ커내버럴	부분적 실패
2007년 11월 11일	DSP-23	케이프커내버럴	성공
2009년 1월 18일	오리온 6 / 멘토 4 (USA-202 / NROL-26)	케이프커내버럴	성공
2010년 11월 21일	오리온 7 / 멘토 5 (USA-223 / NROL-32)	케이프커내버럴	성공
2011년 1월 20일	KH-11 케넨 15 (USA-224 / NROL-49)	반덴버그	성공
2012년 6월 29일	오리온 8 / 멘토 6 (USA-237 / NROL-15)	케이프커내버럴	성공
2013년 8월 28일	KH-11 케넨 16 (USA-245 / NROL-65)	반덴버그	성공
2014년 12월 5일	오리온 캡슐 EFT-1	케이프커내버럴	성공
2016년 6월 11일	오리온 9 / 멘토 7 (USA-268 / NROL-37)	케이프커내버럴	성공
2018년 8월 12일	파커 태양 탐사선	케이프커내버럴	성공
2019년 1월 19일	KH-11 17 (USA-290 / NROL-71)	반덴버그	성공
2020년 12월 11일	오리온 10 (USA-311 / NROL-44)	케이프커내버럴	성공
2021년 4월 26일	KH-11 18 (USA-314 / NROL-82)	반덴버그	성공
2022년 9월 24일	KH-11 케넨 18 (NROL-91)	케이프커내버럴	성공
2023년 6월 22일	오리온 11 (NROL-68)	케이프커내버럴	성공
2024년 4월 9일	오리온 12 (NROL-70)	케이프커내버럴	성공

발사 장소는 케ープ커내버럴 우주군 기지 SLC-37B와 반덴버그 우주군 기지 SLC-6이다.

3. 구성 및 제원

델타 IV 헤비는 다양한 궤도에 위성을 발사할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 발사 시 총 질량은 약 733000kg이며, 약 952000kg의 추력을 낸다.

2004년 첫 발사가 이루어졌으나, 시험용 페이로드를 예정보다 낮은 궤도에 분리하여 부분적인 실패로 끝났다. 2007년 DSP-23 위성을 정지궤도에 성공적으로 발사하며 첫 실용 페이로드 발사에 성공했다. 이후 2013년까지 5기의 국가 정찰국의 영상 및 전자 정찰 위성 발사에 사용되었다.

2023년 6월 마지막 기체의 제조가 완료되었으며, 후계기는 ULA의 벌컨이다. 벌컨은 6개의 고체 로켓 부스터를 사용할 예정이며, 2024년 4월 9일(한국 시간 4월 10일)에 첫 발사에 성공했다.

3.1. 추진 시스템

델타 IV 모듈식 시스템의 메인 로켓인 (CBC) 1기를 중앙에 두고, 2기를 액체 로켓 부스터로 양쪽에 배치한 것이다. 추진제는 3기 모두 동일량이므로, 발사 시에는 3기 모든 로켓을 전력으로 운전한 후, 44초 후부터 중앙 로켓의 추력을 55%까지 낮춰 부스터 분리 후를 위해 비축한다. 부스터는 발사 후 242초 후에 연소가 종료되고, 이어서 중앙 로켓의 추력을 최대로 한 후 부스터가 분리된다. 중앙 로켓은 그 86초 후에 연소가 종료되고, 2단 이후를 분리한다.

3.2. 발사 능력

델타 IV 헤비는 저궤도(LEO)에 28790kg, 국제우주정거장(ISS) 궤도에 25980kg, 정지 천이 궤도(GTO)에 14220kg, 정지 궤도(GEO)에 6750kg, 달 전이 궤도(LTO)에 10000kg, 화성 전이 궤도에 8000kg의 탑재체를 운반할 수 있다.

델타 IV 헤비의 발사 시 총 질량은 약 733000kg이며, 발사 시 약 952000kg의 추력을 낸다.

4. 발사 기록

델타 IV 헤비의 첫 발사는 2004년이었으며, Boilerplate (spaceflight)^영어를 탑재하여 발사되었지만 부분적으로 실패했다. 액체 산소 계통의 캐비테이션이 원인으로 양쪽 부스터가 예정보다 8초 일찍 정지했고, 코어 엔진은 9초 일찍 정지했다. 그 결과, 속도가 부족하여 제2단에서도 보충할 수 없었기 때문에 페이로드는 예정보다 낮은 궤도로 분리되었다.

2014년 12월, 델타 IV 헤비는 무인 오리온 다목적 우주선의 시험 발사 (EFT-1)에 사용되었다. 당초 발사 예정일인 12월 4일보다 하루 늦은 12월 5일에 발사되어 성공했다.

2018년 8월 12일에는 태양 탐사선 파커 태양 탐사선의 발사에 성공했다. 태양에 육박하는 궤도에 진입시키기 위해 필요한 막대한 Δv를 실현하기 위해 발탁되었다. 이 기체는 그 근일점이 극단적으로 태양에 가까운 궤도로 인해 인류가 만든 것 중 역사상 가장 가속된 물체(약 200km/초에 달할 전망)가 될 것이다.

2014년 12월부터 사용이 중지되었으나, 2018년 파커 솔라 프로브 발사와 국가정찰국의 군사위성 발사에 다시 사용되었다.

5. 경쟁 발사체

현존하는 경쟁 발사체는 다음과 같다.

개발 중인 발사체는 뉴 글렌이 있다.

퇴역 또는 취소된 발사체는 다음과 같다.