Sie war die erste amerikanische Interkontinentalakete, doch wurde sie zu einer Stütze der US-Raumfahrt: Die Atlas war und ist einer der wichtigsten Träger der USA. Hier der erste Teil der Geschichte: die Anfänge bis zur Agena.
Autor: Daniel Maurat
Die Atlas (militärische Bezeichnung: SM-65) war die erste Interkontinentalrakete der USA. Zwar war ihr nur ein kurzes Einsatzleben als Interkontinentalrakete vergönnt, doch wurde sie schnell zu einer Stütze der US-Raumfahrt.
Entwicklung
Schon in den 1940er Jahren, kurz nach dem Ende des 2. Weltkrieges, gab es Konzepte einer Interkontinentalrakete für den Fall, dass die Sowjetunion mit einem weiteren Krieg beginnen würde und die Territorien der europäischen Verbündeten besetzt worden wären. Doch als sich herausstellte, dass mit dem Stand der Technik zu dieser Zeit dieses Projekt nicht durchführbar wäre, wurde es wieder in die Schublade verbannt.
Im Juli 1955 aber, unter dem Eindruck des Koreakrieges und der sowjetischen Aufrüstung, begann die Entwicklung der SM-65, die kurze Zeit später den Namen Atlas erhielt, bei Convair (heute Lockheed Martin). Im Gegensatz zu den zuvor entwickelten Raketen war diese ein großer Entwicklungssprung. Sie sollte nämlich eine 1,5 t schwere Wasserstoffbombe 13.000 km weit transportieren können, wozu man eine Geschwindigkeit aufbauen musste, die nur noch 800 m/s unter der Orbitalgeschwindigkeit lag. Als Treibstoffe wählte man die bisher am meisten benutzte Mischung RP-1 (Rocket Propellant 1), Kerosin als Treibstoff und flüssigen Sauerstoff als Oxidator. Darüber hinaus hatten die amerikanischen Konstrukteure noch keine Erfahrungen mit Zündungen von Flüssigtriebwerken im Vakuum. Um dieses Problem zu umgehen, entwickelte man ein System, das charakteristisch für die Atlas werden sollte: zwei Marschtriebwerke und ein Zentraltriebwerk, auch Substainer genannt. Alle Triebwerke wurden aus einem gemeinsamen Tank gespeist. Diese Trägerraketenkonzept wurde auch Eineinhalb-Sufen-Trägerrakete genannt. Dabei waren die Besonderheiten der Komponenten:
- Die Marschtriebwerke erbrachten den meisten Startschub. Nach 130 Sekunden wurden die Triebwerke abgeworfen.
- Das Substainertriebwerk wurde zwar mit den beiden Marschtriebwerken gestartet, arbeitete aber weiter, bis die Tanks leer waren. Es wurde für den Vakuumbetrieb opimiert.
- Der Tank ist eine der großen Besonderheiten der Atlas: um das Leergewicht gering zu halten, wurde die Außenhaut der Rakete gleichzeitig zum Tank. Diese ist so dünn, dass man sie unter Druck setzen muss, damit die Rakete nicht kollabiert.
Doch dieses neue Konzept hatte einen hohen Preis: Die Größe der Rakete und die Triebwerke waren technologisches Neuland und viele Testflüge endeten in Fehlschlägen. Die Testversionen der Atlas waren die Atlas A, Atlas B und Atlas C.
Die Atlas A war eine Testversion für die beiden Marschtriebwerke. Es war ein Entwicklungsmodul mit den beiden Marschtriebwerken, geringerer Treibstoffzuladung und einem sehr einfachen Steuersystem. Die Raketenspitze war eine Attrappe, die einem Atomsprengkopf nachempfunden ist. Erststart war am 11. Juni 1957.
Technischen Daten
  Ein Testflug der Atlas A (Bild: US Air Force, NASA) |
| Stufen | 1 |
| Höhe | 25 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1.517 kN |
| Startmasse | 110,7 t |
| Treibstoffmasse | 103,6 t |
| Max. Nutzlast | – |
| Erster Start | 11. Juni 1957 |
| Letzter Start | 3. Juni 1958 |
| Treibstoff | RP-1/LOX |
| Triebwerke | 2x XLR-89-5 |
Die Atlas B war die erste Atlas, die voll einsatzfähig war. Sie war ein Testmodell der Serienkonfiguration. Erstmals war die Spitze abtrennbar. Der Erststart fand am 19. Juli 1958 statt. Nach dem Sputnikschock rüstete man eine Atlas B um, um damit das Kommunikationsexperiment Score in den Weltraum zu bringen. Der Start war am 18. Dezember 1958.
 Eine Atlas B mit dem Kommunikations- experiment SCORE auf der Startrampe (Bild: NASA) |
Technische Daten
| Stufen | 2 |
| Höhe | 25 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1.587 kN |
| Startmasse | 110,7 t |
| Treibstoffmasse | 107,6 t |
| Max. Nutzlast | 70 kg (LEO) |
| Erster Start | 9. Juli 1958 |
| Letzter Start | 4. Februar 1959 |
| Treibstoff | RP-1/LOX |
| Triebwerke | Marschtriebwerke: 2x XLR-89-5 Substainer: 1x XLR-105-5 |
Die Atlas C war schon sehr nahe an der Serienkonfiguration. Mit ihr wurden die nuklearen Sprengköpfe für den Einsatz qualifiziert. Erststart war am 24. Dezember 1958.
Technischen Daten
| Stufen | 1 |
| Höhe | 25 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1587 kN |
| Startmasse | 110,7 t |
| Treibstoffmasse | 107,6 t |
| Max. Nutzlast | – |
| Erster Start | 24. Dezember 1958 |
| Letzter Start | 24. August 1959 |
| Treibstoff | RP-1/LOX |
| Triebwerke | Marschtriebwerke: 2x XLR-89-5 Substainer: 1x XLR-105-5 |
Nach den Testversionen war die Atlas bereit, auf verschiedenen Basen stationiert zu werden. Diese Version war die Atlas D, die einer der wichtigsten Träger der NASA wurde. Die Atlas D war die erste Interkontinentalrakete, die die US-Armee stationierte. Zwar wurden nur 33 stationiert, doch waren sie das Erstschlagspotential der USA. In der Testphase wurden 78 Atlas D gestartet, von denen nicht weniger als 27, zumeist am Anfang der Teststarts, versagten. Die Stationierung begann im September 1959, doch schon 1965 wurden die Raketen von ihren Basen zurückgezogen. Der Grund dafür war, dass die Treibstoffkombination Kerosin und flüssiger Sauerstoff nur begrenzt lagerfähig ist (Sauerstoff verdampft schon bei -180°C) und so die Bereithaltung sehr kompliziert war. Deswegen wurde sie durch die Titan II und die Minuteman ersetzt. Bereits vor der Ausmusterung begann das zweite Leben der Atlas: zunächst wählte die NASA die Atlas D aus, die bemannten Mercury-Kapseln in einen Orbit zu bringen. Zwei unbemannte Einsätze der Atlas D waren zwar Fehlschläge, doch alle vier bemannten Einsätze Erfolge. Für die NASA hatte die Atlas die Bezeichnung LV-3B, doch die Öffendlichkeit kannte sie nur als Mercury Atlas.
 Eine Atlas D startet die Kapsel Mercury Atlas 6 (Friendship 7) auf der Spitze. An Bord war der Astronaut John Glenn. (Bild: NASA) |
Technischen Daten
| Stufen | 1 |
| Höhe | 25 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1.587 kN |
| Startmasse | 116,1 t |
| Treibstoffmasse | 110,7 t |
| Max. Nutzlast | 1,36 t (LEO) |
| Erster Start | 14. April 1959 |
| Letzter Start | 27. Juli 1967 |
| Treibstoff | RP-1/LOX |
| Triebwerke | Marschtriebwerke: 2x XLR-89-5 Substainer: 1x XLR-105-5 |
Nach der Indienststellung der Atlas D begann die US Air Force, eine verbesserte Version der Atlas zu bauen, die auch in einem Silo gelagert werden kann. Daraus resultierten die Versionen Atlas E und F. Beide Versionen gleichen sich, die Atlas F aber hat ein anderes Betankungssystem, welches die Betankung in einem Silo erlaubt. Sie wurden jeweils 1961 stationiert und 1965 ausgemustert. Anschließend wurden sie als Satellitenträger mit verschiedenen Oberstufen benutzt. Da sie sich so sehr ähneln, ist eine Unterscheidung nicht einfach.
Technischen Daten
| Stufen | 1 |
| Höhe | 29,2 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1.731 kN |
| Startmasse | 122 t / 125 t |
| Treibstoffmasse | 116,9 t |
| Max. Nutzlast | 2,25 t (LEO); 1,5 t (SSO) |
| Erster Start | 11. Oktober 1960; 9. August 1961 |
| Letzter Start | 24. März 1995; 23. Juni 1981 |
| Treibstoff | RP-1/LOX |
| Triebwerke | Marschtriebwerke: 2x LR-89-5 Substainer: 1x LR-105-5 |
Oberstufen
Atlas Able
Schon früh war den Entwicklern der Atlas klar, dass sie ohne Oberstufe ihr Potential nicht ausschöpfen konnten. Darüber hinaus suchte die NASA einen Träger, um eine 175 kg schwere Mondsonde zu starten. Dafür rüstete man die Atlas D mit der Able-Oberstufe der unglücklichen Vanguard und der Thor-Able aus. Diese war zwar für die Atlas unterdimensioniert, doch erstmals war es der Atlas möglich, Fluchtbahnen anzusteuern. Diese Kombinationen war aber noch nicht ausgereift, als man mit den Starts begann. Alle drei waren Fehlschläge. Ein Start schlug wegen der Atlas fehl, einer wegen der Able und beim dritten kollabierte die Nutzlastverkleidung, weswegen der gesamte Träger explodierte. Zwar war ein vierter Start geplant, doch explodierte die Rakete bei einem Test auf der Rampe.
 Der Start einer Atlas Able. (Bild: NASA) |
Technischen Daten
| Stufen | 3 |
| Höhe | 35 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1.587 kN |
| Startmasse | 120,1 t |
| Treibstoffmasse | 112 t |
| Max. Nutzlast | 250 kg (GTO); 175 kg (Fluchtbahn) |
| Erster Start | 15. November 1959 |
| Letzter Start | 15. Dezember 1960 |
| Treibstoff | RP-1/LOX (1. Stufe); UDMH/Salpetersäure (2. Stufe); Kaliumchlorat |
| Triebwerke | 1. Stufe: Marschtriebwerke: 2x XLR-89-5 Substainer: 1x XLR-105-5 2. Stufe: Aerojet AJ-10-101 3. Stufe: X-248 |
Atlas Agena A
Nach dem totalen Fehlschlag der Atlas Able wollte man eine verlässlichere Oberstufe. Deswegen entschied man sich für die Atlas mit der Agena A, die schon von der Thor benutzt wurde. Zwar war sie nicht optimal für den Vakuumbetrieb – die Agena entstand aus einer Abstandswaffe für die B-58 – doch war sie ein Quantensprung im Vergleich zur Able. Die Leistung der Agena waren eher mittelmäßig: bei vier Starts versagte sie zweimal.
Technischen Daten
| Stufen | 2 |
| Höhe | 30,1 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1.587 kN |
| Startmasse | 124 t |
| Treibstoffmasse | 117,7 |
| Max. Nutzlast | 2.300 kg (LEO); 800 kg (GTO) |
| Erster Start | 26. Februar 1960 |
| Letzter Start | 31. Januar 1961 |
| Treibstoff | RP-1/LOX (1. Stufe); UDMH/Salpetersäure |
| Triebwerke | 1. Stufe: Marschtriebwerke: 2x LR-89-5 Substainer: 1x LR-105-5 2. Stufe: XLR81-BA-5 |
Atlas Agena B
Nach dem mittelmäßigen Erfolg der Agena A entschloss sich die US Air Force, die Oberstufe zu verbessern. Sie war nun ganz für Raumfahrtzwecke optimiert und verfügte über ein neues Triebwerk sowie ein größeres Tankvolumen, weswegen sie nun viel flexibler im Orbit wurde. Die Atlas Agena B startete einige der ersten planetaren Sonden der NASA, unter anderem die Venussonde Mariner 2, verschiedene Ranger-Raumsonden, aber auch Fotoaufklärer der Samos- und Midas-Reihe.
Technischen Daten
| Stufen | 2 |
| Höhe | 32,86 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1721 kN |
| Startmasse | 127,4 t |
| Treibstoffmasse | 121 t |
| Max. Nutzlast | 2.300 kg (LEO); 850 kg (GTO) |
| Erster Start | 12. Juli 1961 |
| Letzter Start | 21. März 1965 |
| Treibstoff | RP-1/LOX (1. Stufe); UDMH/Salpetersäure (2. Stufe) |
| Triebwerke | 1. Stufe: Marschtriebwerke: 2x LR-89-5 Substainer: 1x LR-105-5 2. Stufe: LR81-BA-5 |
Atlas Agena D
Die Agena D war die Serienkonfiguration der Agena B. Sie war eine der beiden wichtigsten Oberstufen in den ersten 50 Jahren der US-Raumfahrt und wurde auf verschiedenen Raketen eingesetzt. Sie wurde so oft eingesetzt, dass die Agena auch für das Gemini-Programm als Dockingvehikel benutzt wurde. Auch wurden verschiedene Sonden des Typs Lunar Orbiter und Mariner sowie viele Aufklärungssatelliten für das US-Militär gestartet.
 Der Start einer Atlas Agena D (Bild: US Air Force / NASA) |
Technischen Daten
| Stufen | 2 |
| Höhe | 40,48 m |
| Durchmesser | 3,05 m |
| Startschub | 1.700kN |
| Startmasse | 155 t |
| Treibstoffmasse | 147 t |
| Max. Nutzlast | 3.900 kg (LEO); 1.000 kg (GTO); 500 kg (Fluchtbahn) |
| Erster Start | 12. Juli 1963 |
| Letzter Start | 7. April 1978 |
| Treibstoff | RP-1/LOX (1. Stufe); UDMH/Salpetersäure (2. Stufe) |
| Triebwerke | 1. Stufe: Marschtriebwerke: 2x LR-89-7 Substainer: 1x LR-105-5 2. Stufe: LR81-BA-5 |
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