El RM-81 Agena ( / ədʒi n ə / ) fue un cohete estadounidense de etapa superior y bus satelital que fue desarrollado por Lockheed Corporation inicialmente para el programa cancelado del satélite de reconocimiento WS-117L. [1] Después de la división del WS-117L en SAMOS y Corona para inteligencia de imágenes, y MIDAS para alerta temprana, el Agena se utilizó más tarde como etapa superior y componente integrado para varios programas, incluidos los satélites de reconocimiento Corona y el Agena Target Vehicle utilizado para demostrar el encuentro y el acoplamiento durante el Proyecto Gemini . Se utilizó como etapa superior en los cohetes Atlas , Thor , Thorad y Titan IIIB , y se consideró para otros, incluido el transbordador espacial [2] y Atlas V. Se lanzaron un total de 365 cohetes Agena entre el 28 de febrero de 1959 [3] y febrero de 1987. Solo 33 Agenas transportaron cargas útiles de la NASA y la gran mayoría fueron para programas del Departamento de Defensa.
En algunas misiones, la carga útil se integraba directamente en el Agena, lo que le proporcionaba energía eléctrica, comunicaciones y estabilización de tres ejes . Los componentes de la carga útil se ubicaban normalmente delante del mamparo estándar del Agena. En las misiones en las que la carga útil no se integraba en el Agena, sino que se separaba después del lanzamiento, el Agena se conocía como Ascent Agena . El Agena se actualizó dos veces a partir del Agena A original para poder soportar satélites más pesados y sofisticados, como la nave espacial Corona con múltiples cámaras y más potentes.
El nombre Agena fue sugerido por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa para la estrella Beta Centauri , también conocida como Agena, porque esta etapa superior "se encendería en el cielo". Esto siguió la tradición de Lockheed de nombrar productos en función de fenómenos estelares. [4]
El último lanzamiento fue el de un Agena D el 12 de febrero de 1987, configurado como la etapa superior de un Titan 34B . En total, la NASA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos lanzaron 365 vehículos Agena. [5]
El Agena tenía 1,5 m de diámetro, estaba estabilizado en tres ejes (para beneficio de las cámaras del sistema de reconocimiento) y su motor Bell Aircraft XLR81 producía 71 kN de empuje utilizando dimetilhidrazina asimétrica (UDMH) como combustible y ácido nítrico fumante rojo inhibido (IRFNA) como oxidante. [6] Esta es una combinación de combustible/oxidante hipergólico y, como tal, no necesita un sistema de ignición. Este motor de cohete podía reiniciarse varias veces en órbita, mediante un comando de radio , y lo hacía con frecuencia. El motor era notable por su inusual construcción de aluminio . Los canales enfriados regenerativamente que enfriaban la garganta y la boquilla estaban formados a partir de canales rectos formados por taladro de cañón . La forma parabólica de la garganta de la cámara creó un problema difícil de perforación del cañón, que los ingenieros de Bell Aerosystems resolvieron organizando los canales de refrigeración en forma de " hiperboloide circular de una hoja ", lo que permitió a los maquinistas perforar con el cañón canales de refrigeración rectos a través de las superficies curvas de la cámara de combustión. [ cita requerida ] El motor se derivó de la unidad de propulsión XLR-81 para la cápsula de ojiva nuclear propulsada por cohetes cancelada del bombardero Convair B-58 Hustler . Hasta 1959, el Agena también se conocía como el vehículo Discoverer o Bell Hustler. [3]
El control de actitud del Agena en vuelo horizontal fue proporcionado por un paquete de referencia inercial con tres giroscopios , dos sensores de horizonte y micro-jets usando una mezcla de nitrógeno-freón de gas frío. El cabeceo y el balanceo fueron detectados por dos unidades giroscópicas integradoras herméticas. Una unidad giroscópica de velocidad determinó el error de guiñada detectando la velocidad orbital. Los errores de cabeceo y balanceo del giroscopio fueron corregidos desde los sensores de horizonte, que luego fueron complementados con rastreadores solares y estelares . Esto permitió al Agena acomodar la mayor estabilidad de apuntamiento requerida para una mejor resolución de imágenes del terreno con las cámaras Corona mejoradas. [1]
Como el Agena fue diseñado para mantener una orientación fija en el espacio mientras orbitaba la Tierra, se ideó un sistema de control térmico pasivo. [1]
La principal fuente de energía eléctrica del Agena eran las baterías de peróxido de plata y zinc , que a partir de principios de los años 1960 se complementaron con paneles solares. Un transpondedor de banda S permitía al Agena recibir secuencias de comandos terrestres (compensación de movimiento de imagen, cambio de actitud, etc.), que podían almacenarse para su posterior ejecución. [1]
Se volaron tres versiones del Agena:
El Agena-A fue el primer modelo de Agena que se construyó. Se lanzó a bordo de cohetes Thor y Atlas, principalmente en órbitas polares desde el Complejo de Lanzamiento 75 de la Base Aérea Vandenberg y el Complejo de Lanzamiento 1 de Point Arguello , respectivamente. Se realizaron dos lanzamientos de Atlas desde el Complejo de Lanzamiento 14 en Cabo Cañaveral .
El Agena-A estaba propulsado por un motor Bell 8048 (XLR-81-BA-5), que podía producir 69 kN (aproximadamente 15.500 libras) de empuje con un tiempo de combustión de 120 segundos.
Entre 1959 y 1961 se lanzaron veinte Agena-A, todos ellos para los programas Discoverer, MIDAS y Samos. [7]
En 1960, Lockheed presentó el Agena-B mejorado, que podía reiniciarse en órbita y tenía tanques de combustible más largos para aumentar el tiempo de combustión. Fue lanzado a bordo de cohetes Thor y Atlas.
Estaba equipado con un motor Bell 8081 , que podía generar 71 kN de empuje con un tiempo de combustión de 240 segundos y reiniciarse en órbita.
Estos lanzaron los satélites militares de alerta temprana SAMOS-E , SAMOS-F (ELINT Ferret) y MIDAS (Missile Defense Alarm System), las sondas lunares Ranger , las sondas planetarias Mariner , los satélites OGO y Nimbus. El primer vuelo del Agena-B fue el lanzamiento (fallido) del Discoverer 16 el 26 de octubre de 1960. El Agena-B tardó meses en estar listo para los lanzamientos de Atlas y no voló en ese cohete hasta el Midas 3 el 12 de julio de 1961. El último vuelo del Agena-B fue el lanzamiento del OGO 3 el 7 de junio de 1966. Se lanzaron un total de 76.
El Agena D fue el resultado de una propuesta del ejecutivo de ingeniería de Lockheed , Lawrence Edwards , quien sugirió estandarizar la configuración básica del Agena (hasta ese momento, cada Agena se fabricaba a medida tanto para la carga útil como para el vehículo de lanzamiento con el que se utilizaba), y agregar características adicionales según los requisitos de la carga útil, y un requisito del Pentágono de que el Agena fuera compatible con el cohete Titán . Esta propuesta se originó a fines de 1962, cuando la creciente frustración por la alta tasa de fallas del Thor y el Atlas-Agena impulsó la sugerencia de que una mayor estandarización de los vehículos de lanzamiento mejoraría la confiabilidad. David N. Spires resume la estandarización de la siguiente manera:
La configuración común del Agena D incluía cuatro módulos utilizables que contenían los principales equipos de guía, baliza, energía y telemetría, una consola de carga útil estándar y un bastidor trasero sobre el motor para la instalación enchufable de paneles solares opcionales tipo engranaje, subsatélites "piggyback" y un motor Bell Aerosystems opcional que podía reiniciarse en el espacio hasta dieciséis veces. [8]
Su configuración orbital tenía un diámetro de 1,5 m y una longitud de 6,3 m, y proporcionaba 19 500 Wh de energía eléctrica a partir de baterías. [9] A partir de 2014, el Agena-D es la etapa superior estadounidense más lanzada. [10] Se instaló una línea de producción especial para producir 40 naves espaciales Agena-D por año. Edwards siguió siendo responsable de la ingeniería durante varios años, hasta que la Fuerza Aérea declaró que el Agena-D estaba operativo y congeló su diseño. En el momento de su retiro, la confiabilidad del Agena-D excedía el 95 por ciento.
Fue lanzado a bordo de cohetes Atlas, Thor, Thorad y Titan IIIB. Estaba equipado con un motor Bell 8096 , capaz de generar 71 kN de empuje con un tiempo de combustión de 265 segundos.
El primer lanzamiento del Agena-D fue el del KH-4 #7 el 28 de junio de 1963, y se lanzaron un total de 269 Agena-D. El Agena-D se utilizó para lanzar los satélites de reconocimiento KH-7 GAMBIT y KH-8 Gambit 3 , tres sondas Mariner a Venus y las dos sondas espaciales Mariner a Marte .
El Thor-Agena voló por última vez en 1972, cuando lanzó un satélite KH-4B. El último Atlas-Agena utilizó una etapa Agena D sobre un misil Atlas F reacondicionado para lanzar el Seasat en 1978. Se lanzaron doce Agenas más en vehículos Titán hasta 1987, antes de que la etapa se retirara por completo.
La última etapa superior del Agena-D fue lanzada en un cohete Titan IIIB el 12 de febrero de 1987, transportando a USA-21, el último satélite SDS-1 .
El vehículo objetivo Agena se basó en el Agena-D, con equipo instalado para respaldar su uso como objetivo de encuentro y acoplamiento para misiones realizadas como parte del Proyecto Gemini . Estaba equipado con un motor Bell Aerospace Modelo 8247 , que estaba calificado para hasta 15 reinicios. [2] En misiones posteriores, el motor del Agena se encendió mientras la nave espacial Gemini estaba acoplada, para impulsar la nave espacial a una órbita más alta y traerla de regreso nuevamente. Durante la misión Gemini 11 , se alcanzó una órbita elíptica con un apogeo de 1375 kilómetros (854 mi), que estableció un récord de altitud para un vuelo espacial tripulado que se mantuvo hasta que Apollo 8 , la primera misión tripulada a la Luna, lo superó.
A principios de los años 70, Lockheed estudió el uso del Agena como cohete de carga útil en la bodega de carga del transbordador espacial. Se propuso un Agena-C con un diámetro mayor, pero nunca se construyó.
El Agena-2000 fue concebido como un Agena modernizado, y se habría utilizado en el vehículo de lanzamiento descartable evolucionado Atlas V Light . [11] El Atlas V Light fue cancelado a favor de la estandarización de la configuración mediana, y como resultado, el Agena-2000 nunca se construyó.
El primer lanzamiento de un Agena-D fue el Agena Flight #64 el 27 de junio de 1962. A finales de 1967, se habían lanzado un total de 162 Agena-D: [12]
Dado que muchos de los Agenas han permanecido en órbita mucho tiempo después de que fueran necesarios, han tenido tiempo de romperse, lo que ha dado lugar a más desechos orbitales. [13] Se cree que han explotado debido a la ignición del propulsor residual. [14]
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