El RM-81 Agena ( / ə dʒ i n ə / ) era un bus satelital y de etapa superior de cohete estadounidense que fue desarrollado por Lockheed Corporation inicialmente para el cancelado programa de satélites de reconocimiento WS-117L . [1] Tras 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. Vehículo objetivo utilizado para demostrar el encuentro y el atraque durante el Proyecto Gemini . Se utilizó como etapa superior en los cohetes Atlas , Thor , Thorad y Titan IIIB , y se consideró para otros, incluidos el transbordador espacial [2] y el Atlas V. Se lanzaron un total de 365 cohetes Agena entre el 28 de febrero de 1959 [3] y febrero de 1987. Sólo 33 Agenas llevaban cargas útiles de la NASA y la gran mayoría eran para programas del Departamento de Defensa.
En algunas misiones, la carga útil se incorporó directamente al Agena, que le proporcionó energía eléctrica, comunicaciones y estabilización de tres ejes . Los componentes de la carga útil generalmente estaban ubicados delante del mamparo estándar del Agena. En misiones donde la carga útil no estaba integrada en el Agena, sino que se separaba después del lanzamiento, el Agena era conocido como Ascent Agena . El Agena se actualizó dos veces con respecto al Agena A original para admitir satélites más pesados y sofisticados, como la nave espacial Corona con cámaras múltiples 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 "encendería en el cielo". Esto siguió la tradición de Lockheed de nombrar productos para fenómenos estelares. [4]
El lanzamiento final fue de un Agena D el 12 de febrero de 1987, configurado como etapa superior de una Titan 34B . En total, la NASA y la Fuerza Aérea de Estados Unidos lanzaron 365 vehículos Agena. [5]
El Agena tenía 5,0 pies (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 16.000 libras (71 kN) de empuje utilizando dimetilhidrazina asimétrica (UDMH) como combustible. e inhibió el ácido nítrico fumante rojo (IRFNA) como oxidante. [6] Esta es una combinación hipergólica de combustible/oxidante y, como tal, no necesita un sistema de encendido. Este motor de cohete podía reiniciarse varias veces en órbita, mediante comando de radio , y así era con frecuencia. El motor destacaba por su inusual construcción en aluminio . Los canales enfriados regenerativamente que enfriaban la garganta y la boquilla se formaron a partir de canales rectos formados con taladro de pistola . La forma parabólica de la garganta de la cámara dificultaba el problema de perforación con pistola, que los ingenieros de Bell Aerosystems resolvieron disponiendo los canales de enfriamiento en forma de " hiperboloide circular de una sola hoja ", lo que permitió a los maquinistas perforar canales de enfriamiento rectos a través de las superficies curvas. de la cámara de combustión. [ cita necesaria ] El motor se derivó de la unidad de propulsión XLR-81 para la cápsula de ojiva nuclear propulsada por cohete cancelada del bombardero Convair B-58 Hustler . Hasta 1959, el Agena también era conocido como 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 microchorros que utilizaban una mezcla de gas frío de nitrógeno y freón. El cabeceo y el balanceo fueron detectados por dos unidades giroscópicas integradas herméticas. Una unidad giroscópica determinó el error de guiñada detectando la velocidad orbital. Los errores de giro de cabeceo y balanceo se corrigieron desde los sensores del horizonte, que luego se complementaron con rastreadores de sol y estrellas . Esto permitió a Agena adaptarse a la mayor estabilidad de puntería necesaria para obtener imágenes de mejor resolución 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 desde principios de la década de 1960 se complementaron con paneles solares. Un transpondedor de banda S permitía al Agena recibir secuencias de comandos en tierra (compensación de movimiento de imagen, actitud alterada, etc.), que podían almacenarse para su posterior ejecución. [1]
Se volaron tres versiones del Agena:
El Agena A fue el primer tipo de Agena que se construyó. Fue lanzado sobre cohetes Thor y Atlas, principalmente en órbitas polares desde el Complejo de Lanzamiento 75 de la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg y el Complejo de Lanzamiento 1 de Point Arguello , respectivamente. Se produjeron 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 kilonewtons (unas 15.500 libras) de empuje durante dos minutos. Entre 1959 y 1961 se lanzaron dieciocho Agena As, todos ellos para los programas Discoverer, MIDAS y Samos. [7]
Durante 1960, Lockheed introdujo el Agena B mejorado, que podía reiniciarse en órbita y tenía tanques de propulsor más largos para aumentar el tiempo de combustión. Estaba equipado con un motor Bell 8081 , que podía generar 71 kilonewtons de empuje y volver a ponerse en órbita. La etapa llevaba suficiente propulsor para que el motor funcionara durante un total de cuatro minutos. 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 del Atlas y no voló en ese propulsor hasta el Midas 3 el 12 de julio de 1961. El último Agena B El vuelo fue el lanzamiento del OGO 3 el 7 de junio de 1966. Se lanzaron un total de 75.
El Agena D fue el resultado de una propuesta del ejecutivo de ingeniería de Lockheed , Lawrence Edwards , quien sugirió estandarizar la configuración básica de Agena (hasta este punto, cada Agena se fabricaba a medida tanto para la carga útil como para el vehículo de lanzamiento con el que se utilizaba), y agregando características adicionales dependiendo de los requisitos de carga útil, y un requisito del Pentágono de que Agena sea compatible con el cohete Titán . Esta propuesta se originó a finales de 1962, cuando la creciente frustración por la alta tasa de fallas de Thor y Atlas-Agena llevó a 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, "a cuestas". subsatélites y un motor Bell Aerosystems opcional que podría reiniciarse en el espacio hasta dieciséis veces. [8]
Su configuración orbital tenía un diámetro de 1,5 m (60 pulgadas) y una longitud de 6,3 m (248 pulgadas) y proporcionaba 19.500 Wh de energía eléctrica a partir de baterías. [9] A partir de 2014, el Agena-D es la etapa superior más lanzada en EE. UU. [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 operativo el Agena-D y congeló su diseño. En el momento de su retirada, la fiabilidad del Agena-D superaba el 95 por ciento. El primer lanzamiento del Agena D fue el KH-4 #7 el 28 de junio de 1963, y se lanzaron un total de 269 Agena D.
Thor-Agena voló por última vez en 1972 cuando lanzó un satélite KH-4B. El último Atlas-Agena utilizó una etapa Agena D encima de un misil Atlas F reacondicionado para lanzar Seasat en 1978. Se lanzaron doce Agenas más en vehículos Titan hasta 1987 antes de que la etapa se retirara por completo.
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 . La última etapa superior del Agena-D se lanzó en un cohete Titan IIIB el 12 de febrero de 1987, transportando el USA-21, el último satélite SDS-1 .
El vehículo objetivo Agena se basó alrededor del Agena-D, con equipo equipado para soportar su uso como objetivo de encuentro y atraque 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 atracada, para impulsar la nave espacial a una órbita más alta y traerla de regreso. Durante la misión Gemini 11 se alcanzó una órbita elíptica con un apogeo de 1.375 kilómetros (854 millas), lo que estableció un récord de altitud para vuelos espaciales tripulados que se mantuvo hasta que el Apolo 8 , la primera misión tripulada a la Luna, lo superó.
A principios de la década de 1970, Lockheed estudió el uso de Agena como refuerzo de carga útil en la bahía de carga útil del transbordador espacial. Se propuso un Agena-C con un diámetro mayor, pero nunca se construyó.
El Agena-2000 estaba pensado como un Agena modernizado y se habría utilizado en el vehículo de lanzamiento prescindible evolucionado ligero Atlas V. [11] El Atlas V Light fue cancelado a favor de estandarizar la configuración Mediana y, como resultado, el Agena-2000 nunca se construyó.
El primer lanzamiento de un Agena-D fue el vuelo Agena #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 permanecieron en órbita mucho después de ser necesarios, tuvieron tiempo de fragmentarse, lo que resultó en más desechos orbitales. [13] Se cree que explotaron debido a la ignición del propulsor residual. [14]
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