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RM -81 アジェナ（/ ədʒinə /）は、当初は中止されたWS-117L偵察衛星計画のためにロッキード社が開発したアメリカのロケット上段および衛星バスである。 [ 1 ] WS-117Lが画像情報用のSAMOSとコロナ、早期警戒用のMIDASに分割された後、アジェナはコロナ偵察衛星やジェミニ計画中にランデブーとドッキングを実証するために使用されたアジェナ標的機など、いくつかの計画の上段および統合コンポーネントとして後に使用された。アトラス、ソー、ソラッド、タイタンIIIBロケットの上段として使用され、スペースシャトル[ 2 ]やアトラスVなど他のロケットにも検討された。 1959年2月28日[ 3 ]から1987年2月までの間に、合計365基のアジェナロケットが打ち上げられた。NASAのペイロードを搭載したアジェナはわずか33基で、その大部分は国防総省のプログラム向けだった。
一部のミッションでは、ペイロードはアジェナに直接組み込まれ、電力、通信、および3軸安定化機能が供給されました。ペイロードのコンポーネントは通常、アジェナの標準隔壁の前方に配置されました。ペイロードがアジェナに組み込まれず、打ち上げ後に分離されるミッションでは、アジェナはアセント・アジェナと呼ばれました。アジェナは、より重く、より高度な衛星（複数のより強力なカメラを搭載したコロナ宇宙船など）をサポートするために、最初のアジェナAから2回アップグレードされました。
アジェナという名前は、国防総省の高等研究計画局が、ベータ・ケンタウリ（アジェナとしても知られる）という恒星に提案したもので、この上段が「空で点火する」ことから名付けられた。これは、ロッキード社が恒星現象にちなんで製品に名前を付けるという伝統に倣ったものである。[ 4 ]
最後の打ち上げは1987年2月12日のアジェナDで、タイタン34Bの上段として構成されていた。NASAとアメリカ空軍によって合計365機のアジェナロケットが打ち上げられた。[ 5 ]
アジェナは直径5.0フィート（1.5メートル）で、3軸安定化（偵察システムカメラの都合上）されており、ベル・エアクラフトXLR81エンジンは、非対称ジメチルヒドラジン（UDMH）を燃料として、抑制赤発煙硝酸 （IRFNA）を酸化剤として使用し、16,000ポンド（71 キロニュートン）の推力を発生しました。[ 6 ]初期バージョンでは、二酸化窒素14%を含むタイプIIIA IRFNAが使用されていましたが、後のバージョンでは、二酸化窒素44%を含むタイプIV高密度酸（HDA）に変更されました。HDAは腐食性が高いですが、密度が高く、性能が向上しています。[ 7 ]これは自己着火性の燃料/酸化剤の組み合わせであるため、点火システムは不要です。このロケットエンジンは、無線指令により軌道上で複数回再点火することができ、実際に頻繁に再点火されました。このエンジンは、珍しいアルミニウム構造で注目されました。スロートとノズルを冷却する再生冷却チャネルは、ストレートガンドリルで形成されたチャネルから作られました。チャンバースロートの放物線形状は、ガンドリル加工を困難にしましたが、ベルエアロシステムズのエンジニアは、冷却チャネルを「1枚の円形双曲面」形状に配置することでこれを解決し、機械工が燃焼室の曲面を通してストレート冷却チャネルをガンドリル加工できるようにしました。このエンジンは、コンベアB-58ハスラー爆撃機のキャンセルされたロケット推進式核弾頭ポッド用のXLR-81推進ユニットから派生したものです。1959年まで、アジェナはディスカバラービークルまたはベルハスラーとしても知られていました。[ 3 ]
水平飛行するアジェナの姿勢制御は、3つのジャイロスコープ、2つの水平線センサー、および窒素-フロン混合ガスを使用するコールドガススラスタを備えた慣性基準パッケージによって行われた。ピッチとロールは、2つの密閉型積分ジャイロユニットによって検出された。レートジャイロユニットは、軌道速度を検出することによってヨー誤差を決定した。ピッチとロールのジャイロ誤差は水平線センサーから補正され、後に太陽および星トラッカーによって補完された。これにより、アジェナは、改良されたコロナカメラによるより高解像度の地上画像に必要な、より高い指向安定性に対応できるようになった。[ 1 ]
アジェナは地球を周回しながら宇宙空間で一定の姿勢を維持するように設計されていたため、受動的な熱制御システムが考案された。[ 1 ]
アジェナの電力源は主に過酸化銀亜鉛電池で、1960年代初頭から太陽電池アレイで補完されるようになった。Sバンドトランスポンダにより、アジェナは地上からのコマンドシーケンス（画像モーション補正、姿勢変更など）を受信し、それを保存して後で実行することが可能になった。[ 1 ]
アジェナには3つのバージョンが飛行した。
アジェナAは、最初に製造されたアジェナロケットの一種である。主にヴァンデンバーグ空軍基地の発射台75とポイント・アルゲロ発射台1から、ソーロケットとアトラスロケットに搭載されて極軌道に打ち上げられた。ケープカナベラルの発射台14からは、アトラスロケットによる打ち上げが2回行われた。
アジェナAはベル8048（XLR-81-BA-5）エンジンを搭載しており、120秒の燃焼時間で69kN （約15,500ポンド）の推力を発生させることができた。
1959年から1961年の間に20機のアジェナAが打ち上げられ、それらはすべてディスカバラー、MIDAS、サモス計画のために使用された。[ 8 ]
1960年、ロッキード社は改良型のアジェナBを発表した。これは軌道上で再点火が可能で、燃焼時間を延長するために推進剤タンクが長くなった。アジェナBはソーロケットとアトラスロケットに搭載されて打ち上げられた。
この機体にはベル8081エンジンが搭載されており、 240秒間の燃焼で71kNの推力を発生させることができ、軌道上での再始動も可能だった。
これらは、軍事早期警戒衛星SAMOS-E、SAMOS-F (ELINT Ferret)、MIDAS (Missile Defense Alarm System)、レンジャー月探査機、マリナー惑星探査機、OGO、ニンバス衛星を打ち上げた。アジェナBの最初の飛行は、1960年10月26日のディスカバラー16号の（失敗に終わった）打ち上げだった。アジェナBはアトラスロケットの打ち上げ準備に数ヶ月かかり、1961年7月12日のミダス3号までそのブースターで飛行することはなかった。アジェナBの最後の飛行は、1966年6月7日のOGO3号の打ち上げだった。合計76機が打ち上げられた。
アジェナDは、ロッキード社のエンジニアリング担当役員ローレンス・エドワーズの提案によるもので、彼はアジェナの基本構成を標準化し（それまでは、各アジェナはペイロードと使用される打ち上げロケットの両方に合わせてカスタムメイドされていた）、ペイロードの要件に応じて追加機能を追加すること、そしてアジェナをタイタンロケットと互換性を持たせるという国防総省の要求に応えることを提案した。この提案は1962年後半に、ソーとアトラス・アジェナの高い故障率に対する不満が高まり、打ち上げロケットの標準化をさらに進めれば信頼性が向上するという提案につながった。デイビッド・N・スパイアーズは、標準化について次のように要約している。
アジェナDの一般的な構成には、主要な誘導、ビーコン、電力、テレメトリ機器を含む4つの使用可能なモジュール、標準ペイロードコンソール、およびオプションのギア状のソーラーパネル、「ピギーバック」サブサテライト、および宇宙空間で最大16回再始動できるオプションのベルエアロシステムズエンジンをプラグインして取り付けるためのエンジン上部の後部ラックが含まれていました。[ 9 ]
その軌道構成は直径60インチ（1.5メートル）、長さ248インチ（6.3メートル）で、バッテリーから19,500Whの電力を供給した。[ 10 ] 2014年現在、アジェナDは米国で最も多く打ち上げられた上段ロケットである。[ 11 ]年間40機のアジェナD宇宙船を生産するために、特別な生産ラインが設置された。エドワーズ社は、空軍がアジェナDを運用可能と宣言し、その設計を凍結するまで、数年間エンジニアリングを担当した。退役時には、アジェナDの信頼性は95パーセントを超えていた。
アトラス、ソー、ソラド、タイタンIIIBロケットに搭載されて打ち上げられた。ベル8096エンジンを搭載し、 265秒の燃焼時間で71kNの推力を発生できた。
アジェナDロケットの最初の打ち上げは、1963年6月28日のKH-4 #7で、合計269機が打ち上げられました。アジェナDは、KH-7 GAMBITおよびKH-8 Gambit 3偵察衛星、金星探査機マリナー3機、火星探査機マリナー2機の打ち上げに使用されました。
ソー・アジェナは1972年にKH-4B衛星を打ち上げたのが最後の飛行となった。アトラス・アジェナの最後の打ち上げは、改修されたアトラスFミサイルの先端にアジェナD段を搭載し、1978年にシーサットを打ち上げたものだった。その後、1987年までにさらに12基のアジェナがタイタンロケットに搭載されて打ち上げられ、この段は完全に退役した。
最後のアジェナD上段は、 1987年2月12日にタイタンIIIBロケットで打ち上げられ、最後のSDS-1衛星であるUSA-21を搭載していた。
アジェナ標的機はアジェナDをベースにしており、ジェミニ計画の一環として実施されたミッションのランデブーおよびドッキング標的としての使用をサポートする機器が装備されていた。ベル・エアロスペース社製モデル8247エンジンを搭載しており、最大15回の再始動が認められていた。[ 2 ]後期のミッションでは、ジェミニ宇宙船がドッキングしている間にアジェナのエンジンを噴射し、宇宙船をより高い軌道に押し上げ、再び軌道に戻した。ジェミニ11号ミッションでは、遠地点1,375キロメートル（854マイル）の楕円軌道に到達し、有人宇宙飛行の高度記録を樹立した。この記録は、月への初の有人ミッションであるアポロ8号によって破られるまで保持された。
1970年代初頭、ロッキード社はスペースシャトルのペイロードベイにおけるペイロードブースターとしてアジェナを使用することを検討した。直径を拡大したアジェナCが提案されたが、製造されることはなかった。
アジェナ2000は近代化されたアジェナとして計画され、アトラスVライト進化型使い捨てロケットに使用される予定だった。[ 12 ]アトラスVライトは中型構成の標準化を優先して中止され、その結果アジェナ2000は製造されなかった。
アジェナDの最初の打ち上げは、1962年6月27日のアジェナ飛行64号でした。1967年末までに、合計162機のアジェナDが打ち上げられました。[ 13 ]
アジェナの多くは、必要とされなくなってからも長い間軌道上に留まっていたため、分解する時間があり、その結果、軌道上のデブリが増加した。[ 14 ]残留推進剤の引火により爆発したと考えられている。[ 15 ]
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