델타 IV 헤비
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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.
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- 델타 로켓 - 델타 IV
델타 IV는 미국 공군의 EELV 프로그램에 따라 개발된 델타 로켓 계열의 발사체로, 액체 수소 연료와 RS-68 엔진을 사용하며 다양한 버전으로 운용되다가 높은 비용과 수요 부족으로 인해 단계적으로 폐지되었고, 벌컨 켄타우루스가 이를 대체할 예정이다. - 델타 로켓 - 델타 II
델타 II는 맥도넬 더글러스(후에 보잉)에서 제작한 일회용 발사체로, 토르 중거리 탄도 미사일을 기반으로 개발되어 미국 공군의 GPS 위성 발사를 주 임무로 1989년부터 2018년까지 총 155회 발사되었으며, NASA의 화성 탐사 임무에도 기여했다.
델타 IV 헤비 | |
---|---|
개요 | |
기능 | 궤도 중량물 발사체 |
제조사 | 유나이티드 론치 얼라이언스 |
원산지 | 미국 |
대당 가격 | NRO: 4억 4천만 미국 달러 일반: 3억 5천만 미국 달러 |
단수 | 2+ |
상태 | 퇴역 |
발사장 | 케이프커내버럴, SLC-37 반덴버그, SLC-6 |
발사 횟수 | 16 |
성공 횟수 | 15 |
부분 성공 | 1 |
최초 발사 | 2004년 12월 21일 (USA-181) |
마지막 발사 | 2024년 4월 9일 (NROL-70) |
탑재물 | EFT-1 NRO 기밀 탑재물 케넨 오리온 파커 태양 탐사선 |
![]() | |
성능 | |
비교 대상 | |
1단 | |
종류 | 단 |
구분 | CBC |
엔진 | RS-68A 1개 |
비추력 | 해수면: 진공: |
연소 시간 | 328초 |
연료 | LH2 / 액체산소 |
부스터 | |
종류 | 부스터 |
구분 | CBC |
개수 | 2 |
엔진 | RS-68A 1개 |
비추력 | 해수면: 진공: |
연소 시간 | 242초 |
연료 | LH2 / 액체산소 |
2단 | |
종류 | 단 |
구분 | DCSS |
지름 | LH2 탱크: , LOX 탱크: |
엔진 | RL10-B-2 1개 |
연소 시간 | 1125초 |
연료 | LH2 / 액체산소 |
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.[13] 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.[13]
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.[16] 2023년 5월, 마지막 델타 IV 헤비 코어 및 부스터가 제작을 완료하여 델타 IV 생산을 공식적으로 종료하고 벌컨 발사체로 대체되었다.[17] 마지막 델타 IV 헤비는 2024년 4월 9일에 발사되었다.[21] 델타 IV의 마지막 비행은 처음에는 2024년 3월 29일 국가 정찰국을 위해 예정되었으나,[18][19] 실제 발사 날짜는 연기되어 2024년 4월 9일이었다.[20][21][22]
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.[49] 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.[14]
이후 2014년 12월 오리온의 탐사 비행 시험-1에 사용되었으며,[50] 성공적으로 테스트를 마쳤다.[51]
날짜 | 페이로드[42] | 발사장 | 결과[43] |
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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.[49] 이후 정비를 거쳐 2007년 11월 DSP 23을 성공적으로 발사했다. 2014년 12월에는 오리온의 테스트 발사에 사용되어 성공적으로 완료했다.[50][51] 2014년 12월부터 사용이 중지되었으나, 2018년 파커 솔라 프로브 발사와 국가정찰국의 군사위성 발사에 다시 사용되었다.[52][53]델타 IV 헤비의 첫 발사는 2004년 보일러플레이트 (우주선)를 탑재하여 발사되었지만 부분적으로 실패했다. 액체 산소 계통의 캐비테이션으로 인해 양쪽 부스터는 8초, 코어 엔진은 9초 일찍 정지하여, 페이로드는 예정보다 낮은 궤도에 분리되었다.[38]
2014년 12월, 델타 IV 헤비는 오리온 다목적 우주선의 무인 시험 발사 (EFT-1)에 사용되었다. 당초 발사 예정일인 12월 4일보다 하루 늦은[39] 12월 5일에 발사되어 성공했다.[40]
2018년 8월 12일에는 태양 탐사선 파커 태양 탐사선 발사에 성공했다.
날짜 | 페이로드[42] | 발사장 | 결과[43] |
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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 |
델타 IV 헤비는 다양한 궤도에 위성을 발사할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 발사 시 총 질량은 약 733000kg이며, 약 952000kg의 추력을 낸다.[26]
발사 장소는 케ープ커내버럴 우주군 기지 SLC-37B와 반덴버그 우주군 기지 SLC-6이다.[38]
3. 구성 및 제원
2004년 첫 발사가 이루어졌으나, 시험용 페이로드를 예정보다 낮은 궤도에 분리하여 부분적인 실패로 끝났다[38]. 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,[33] 2024년 4월 9일(한국 시간 4월 10일)에 첫 발사에 성공했다.[34]
3. 1. 추진 시스템
델타 IV 모듈식 시스템의 메인 로켓인 (CBC) 1기를 중앙에 두고, 2기를 액체 로켓 부스터로 양쪽에 배치한 것이다. 추진제[30]는 3기 모두 동일량이므로[31], 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.[32]
3. 2. 발사 능력
델타 IV 헤비는 저궤도(LEO)에 28790kg[24], 국제우주정거장(ISS) 궤도에 25980kg[23], 정지 천이 궤도(GTO)에 14220kg[24], 정지 궤도(GEO)에 6750kg[24], 달 전이 궤도(LTO)에 10000kg, 화성 전이 궤도에 8000kg[25]의 탑재체를 운반할 수 있다.
델타 IV 헤비의 발사 시 총 질량은 약 733000kg이며, 발사 시 약 952000kg의 추력을 낸다.[26]
4. 발사 기록
델타 IV 헤비의 첫 발사는 2004년이었으며, Boilerplate (spaceflight)|보일러플레이트 (우주선)|보일러플레이트영어를 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.[38]
2014년 12월, 델타 IV 헤비는 무인 오리온 다목적 우주선의 시험 발사 (EFT-1)에 사용되었다. 당초 발사 예정일인 12월 4일보다 하루 늦은[39] 12월 5일에 발사되어 성공했다.[40]
2018년 8월 12일에는 태양 탐사선 파커 태양 탐사선의 발사에 성공했다. 태양에 육박하는 궤도에 진입시키기 위해 필요한 막대한 Δv[41]를 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.[52][53]
날짜 | 페이로드[42] | 발사장 | 결과[43] |
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2004년 12월 21일 | DemoSat, Sparkie / 3CS-1 and Ralphie / 3CS-2 | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 부분적 실패 |
2007년 11월 11일 | DSP-23 | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2009년 1월 18일 | 오리온 6 / 멘토 4 (USA-202 / NROL-26) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2010년 11월 21일 | 오리온 7 / 멘토 5 (USA-223 / NROL-32) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2011년 1월 20일 | KH-11 케넨 15 (USA-224 / NROL-49) | 반덴버그 우주군 기지 | 성공 |
2012년 6월 29일 | 오리온 8 / 멘토 6 (USA-237 / NROL-15) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2013년 8월 28일 | KH-11 케넨 16 (USA-245 / NROL-65) | 반덴버그 우주군 기지 | 성공 |
2014년 12월 5일 | 오리온 캡슐 EFT-1 | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2016년 6월 11일 | 오리온 9 / 멘토 7 (USA-268 / NROL-37) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2018년 8월 12일 | 파커 태양 탐사선 | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2019년 1월 19일 | KH-11 17 (USA-290 / NROL-71) | 반덴버그 우주군 기지 | 성공 |
2020년 12월 11일 | 오리온 10 (USA-311 / NROL-44) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2021년 4월 26일 | KH-11 18 (USA-314 / NROL-82) | 반덴버그 우주군 기지 | 성공 |
2022년 9월 24일 | KH-11 케넨 18 (NROL-91) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2023년 6월 22일 | 오리온 11 (NROL-68) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
2024년 4월 9일 | 오리온 12 (NROL-70) | 케ープ커내버럴 우주군 기지 | 성공 |
5. 경쟁 발사체
현존하는 경쟁 발사체는 다음과 같다.
발사체 | 국가 | 발사 가능 궤도 |
---|---|---|
창정 5호 | 长征五号|창정 5호중국어 | 정지 궤도 천이 궤도 |
창정 5B호 | 长征五号B|창정 5B호중국어 | 저궤도 |
창정 7A호 | 长征七号A|창정 7A호중국어 | 정지 궤도 천이 궤도 |
팰컨 헤비 | Falcon Heavy|팰컨 헤비영어 | 모든 궤도 |
프로톤-M | Протон-М|프로톤-Mru | 모든 궤도 |
벌컨 센타우르 | Vulcan Centaur|벌컨 센타우르영어 | 모든 궤도 |
앙가라 A5 | Ангара-А5|앙가라 A5ru | 모든 궤도 |
아리안 6 | Ariane 6|아리안 6프랑스어 | 모든 궤도 |
개발 중인 발사체는 뉴 글렌이 있다.
퇴역 또는 취소된 발사체는 다음과 같다.
참조
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ULA CEO Tory Bruno
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