Nach dem Erfolg der Taurus und Minotaur Rakete gewann die Orbital Sciences Corporation im Jahr 2003 auch den OSP-2 (Orbital/Suborbital Program 2 ) Entwicklungsauftrag für eine weitere landgestützten Trägerrakete. Ausgangspunkt war diesmal die MX „Peacekeeper“ Rakete. Diese war seit Ende der 1980er Jahre die schwerste ICBM im Arsenal der USA. Im Rahmen der START-2 Abrüstungsverträge wurde die hochmoderne Rakete aber vollständig aus dem Dienst zurückgezogen. Eine Konversion zum zivilen Satellitenträger blieb jedoch ausdrücklich erlaubt.
Für das Minotaur IV genannte Projekt wurden die ersten drei Stufen der MX praktisch unverändert übernommen. Die Gehäuse der Stufen waren jeweils aus Kevlar Verbundwerkstoffen gefertigt. Für eine optimale Leistung im Vakuum wurden die zweite und dritte Stufe mit ausfahrbaren Düsen ausgestattet, was ihnen einen extrem guten spezifischen Impuls bescherte. Alle drei Triebwerke waren steuerbar durch Schwenken der Düsen, wobei Kaltgasdüsen bei der zweiten und dritten Stufe die Schubvektorsteuerung unterstützten. Die originale Oberstufe, das Post Boost Vehicle, der MX Rakete wurde im Rahmen der Konversion zum Satellitenträger durch das Orion 38 Triebwerk ersetzt, das sich bereits bei der Pegasus und Taurus Rakete bewährt hatte. Konstruktiv ähnelte es den Unterstufen, basierte auf einem Gehäuse aus kohlefaserverstärktem Kunststoff. Die Triebwerksdüse konnte elektromechanisch geschwenkt werden. Dazu kam ein Stickstoff Kaltgas-Düsen-System für die Rollkontrolle. Bei Bedarf konnte anstelle des Orion 38 auch eine 3-Achsen-stabilisierte Star 48 V Kickstufe eingesetzt werden, ebenso eine HAPS (Hydrazine Auxiliary Propulsion Stage) als fünfte Stufe. Nutzlastverkleidung und Lagekontrollsystem stammten von der OSC Taurus, die restliche Avionik wurde anderen OSC Projekten entlehnt.
Der Jungfernflug der Rakete verzögerte sich aufgrund verschiedener technischer Probleme um über ein Jahr. Zunächst wurde die Nutzlastverkleidung der Rakete nochmals kritisch geprüft, nachdem es mit einem baugleichen Modell während eines Taurus Starts ein unerklärliches Problem gegeben hatte. Dann registrierte man auch noch ein potentielles Problem mit der dritten Stufe. Diese verfügte über einen Gasgenerator, der auch nach Brennschluß noch weiterarbeitete und ungewollt einen asymmetrischen Impuls auf die Rakete induzierte. Das beeinträchtigte die Präsision des Bahneinschusses. Gelöst wurde das Problem durch Einbau eines Diffusors und Softwareanpassungen.
Nach einem suborbitalen Testflug im Frühjahr 2010 fand am 26.09.2010 auch der langerwartete erste orbitale Einsatz der Rakete statt. Sie steht damit zum Start von nicht-kommerziellen Nutzlasten auf niedrige und mittlere Bahnen bereit.
Gesamtsystem | |
Nation | USA |
Bezeichnung(en) | Minotaur IV, OSP-2 |
Entwicklungszeitraum | 2003 – 2010 |
erster Start | 26.09.2010 |
Einsatzzeitraum | 2010– |
Stufenzahl | 4 |
Gesamthöhe | 23,88 m |
Basisdurchmesser | 2,34 m |
max. Nutzmasse | 1.735 kg (185 km Kreisbahn@28,5°) 1.025 kg (sonnensynchrone 740 km Kreisbahn@99,38°) |
Leermasse | |
Treibstoffmasse | |
Startmasse | |
Startschub | 1.607 kN |
1. Stufe | |
Hersteller | ATK Thiokol |
Bezeichnung(en) | SR-118 (TU-903) |
Länge | 8,39 m |
Durchmesser | 2,34 m |
Leermasse | |
Treibstoffmasse | |
Gesamtmasse | |
Antrieb | 1 Feststofftriebwerk |
Treibstoff | Feststoff HTPB |
Startschub | 1.607 kN |
spezifischer Impuls (Seehöhe) | |
Brenndauer | 56 s |
2. Stufe | |
Hersteller | Aerojet General |
Bezeichnung(en) | SR-119 |
Länge | 5,34 m |
Durchmesser | 2,34 m |
Leermasse | |
Treibstoffmasse | |
Gesamtmasse | |
Antrieb | 1 Feststofftriebwerk |
Treibstoff | Feststoff HTPB |
durchschnittlicher Vakuumschub | 1.365 kN |
spezifischer Impuls (Vakuum) | |
Brenndauer | 59 s |
3. Stufe | |
Hersteller | Hercules |
Bezeichnung(en) | SR-120 |
Länge | 2,33 m |
Durchmesser | 2,34 m |
Leermasse | |
Treibstoffmasse | |
Gesamtmasse | |
Antrieb | 1 Feststofftriebwerk |
Treibstoff | Feststoff HTPB |
durchschnittlicher Vakuumschub | 329 kN |
spezifischer Impuls (Vakuum) | |
Brenndauer | 74 s |
4. Stufe | |
Hersteller | ATK Thiokol |
Bezeichnung(en) | |
Länge | 1,85 m |
Stufendurchmesser | 2,34 m |
Triebwerksdurchmesser | 1,93 m |
Leermasse | 126 kg |
Treibstoffmasse | 770 kg |
Gesamtmasse | 896 kg |
Antrieb | 1 Feststofftriebwerk ATK Thiokol Orion 38 |
Treibstoff | Feststoff HTPB |
Vakuumschub | 36 kN |
spezifischer Impuls (Vakuum) | 223 s |
Brenndauer | 66 s |
Nutzlastverkleidung | |
Länge über Endstufe | 5,98 m |
max. Durchmesser | 2,34 m |