Delta IV Heavy roketi: nasıl çalıştı, kaç kez uçtu, teknik özellikleri

Delta IV Heavy, ABD'li United Launch Alliance'ın (ULA) üç ortak çekirdeği yan yana bağlayarak oluşturduğu, sıvı hidrojen ve sıvı oksijen yakan iki kademeli bir ağır yük roketidir. ULA'ya göre alçak Dünya yörüngesine 28.370 kg, yerdurağan geçiş yörüngesine 14.210 kg taşıyabiliyordu. Roket 21 Aralık 2004'te ilk kez, 9 Nisan 2024'te son kez uçtu ve toplam 16 fırlatmanın ardından emekliye ayrıldı.

Roket, ABD Hava Kuvvetleri'nin EELV programı çerçevesinde geliştirilen Delta IV ailesinin en güçlü üyesiydi. Delta adı 1960'a uzanan bir soydan gelir: ULA'ya göre Delta ailesi altmış yılda 389 fırlatma yaptı ve Delta IV Heavy'nin son uçuşu bu serinin de sonu oldu. Heavy, çoğunlukla ABD'nin Ulusal Keşif Ofisi (NRO) için büyük gözlem uyduları taşıdı; ayrıca NASA'nın Orion kapsülünü ilk kez uzaya çıkarmasıyla ve Güneş'e en yakın geçen Parker Güneş Sondası'nı fırlatmasıyla bilinir. Fırlatmalar Cape Canaveral'deki SLC-37B rampasından, bir bölümü ise Vandenberg'deki SLC-6 rampasından yapıldı.

Nasıl çalışır?

Roket, yakıtla oksitleyiciyi yakıp oluşan sıcak gazı arkaya püskürterek ilerler. Ulaşılabilecek hız, roket denklemine göre egzoz hızına ve yakıtın toplam kütleye oranına bağlıdır. Boş tankı taşımamak için roketler kademelidir. Delta IV Heavy'de bu fikir, yan yana bağlanmış üç özdeş çekirdekle uygulanır.

Üç ortak çekirdek (Common Booster Core). Her çekirdek yaklaşık 40,8 m boyunda, yaklaşık 5,1 m çapında bir tanktır ve içinde sıvı hidrojen ile sıvı oksijen taşır. Her birinin altında bir RS-68 motoru bulunur; sonraki uçuşlarda geliştirilmiş sürümü RS-68A kullanıldı. ULA, RS-68A'nın deniz seviyesinde yaklaşık 702.000 lbf (yaklaşık 3,1 MN) itki verdiğini bildiriyor. Üç motorun toplamı kalkışta kabaca 9,4 MN eder. Hidrojen, birim kütle başına çok yüksek özgül itki sağlar; bedeli ise hacminin büyük olmasıdır, bu yüzden çekirdekler kalın ve hacimlidir. Ayrıntısı sıvı yakıtlı roket motoru sayfasında.

Neden hidrojen? Bir motorun verimi, egzoz gazının ne kadar hızlı çıktığıyla ölçülür; sıvı hidrojen ve sıvı oksijen birleşimi, gazyağı türevlerine göre daha hızlı egzoz verir. Bu yüzden aynı yakıt kütlesiyle daha çok hız kazanılır. Bunun karşılığında hidrojen çok hafif olduğundan tankların büyük olması gerekir ve yakıt eksi 250 °C dolayına kadar soğutulmuş halde tutulmalıdır; Delta IV Heavy'nin kalın, hacimli gövdesi bundandır. Üç çekirdeği yan yana bağlamak ise tek bir tank büyütmeye göre daha pratik bir yoldu: aynı çekirdek üç kez üretilir ve kalkış itkisi üç kat artar.

Yan itici ve ayrılma. Ortadaki çekirdek, yanındaki iki çekirdek (yan iticiler) ayrılana kadar kısılmış itkiyle çalışarak yakıtını korur; yan iticiler boşalınca ayrılır ve orta çekirdek yoluna devam eder. Böylece üç çekirdeğin toplam itkisi kalkışta kullanılır, yakıtın bir kısmı ise yükselme sonrasına saklanır.

İkinci kademe (DCSS). Beş metre çaplı Delta Cryogenic Second Stage'de bir RL10B-2 motoru bulunur; bu motor sıvı hidrojen ve sıvı oksijen yakar ve yaklaşık 110 kN itki verir. Yeniden ateşlenebilmesi, yükün önce bir park yörüngesine, ardından hedef yörüngeye bırakılmasını sağlar. Parker Güneş Sondası gibi Dünya'dan çok yüksek hızla ayrılması gereken görevlerde üçüncü kademe olarak katı yakıtlı bir Star 48BV eklendi.

İniş ve kurtarma. Delta IV Heavy tek kullanımlık bir roketti: yan iticiler ve orta çekirdek okyanusa düşerdi, ikinci kademe yörüngede kalır ya da atmosfere dönerdi. Hiçbir parçası geri alınıp yeniden uçurulmadı.

Teknik özellikler

Özellik	Değer
Yükseklik	yaklaşık 70,7 m
Çap	yaklaşık 5,1 m (her çekirdek)
Kalkış kütlesi	yaklaşık 733.000 kg
Kademe	2 (iki yan itici çekirdekle birlikte)
Birinci kademe motoru	3 × RS-68 / RS-68A (sıvı hidrojen / sıvı oksijen)
RS-68A itkisi	yaklaşık 702.000 lbf (≈3,1 MN) deniz seviyesinde, motor başına
İkinci kademe motoru	1 × RL10B-2, yaklaşık 110 kN (sıvı hidrojen / sıvı oksijen)
Alçak Dünya yörüngesine yük	28.370 kg
Yerdurağan geçiş yörüngesine yük	14.210 kg
Yeniden kullanım	Yok (tek kullanımlık)
Fırlatma yerleri	Cape Canaveral SLC-37B, Vandenberg SLC-6

Yük kapasiteleri ULA'nın yayımladığı değerlerdir. Yörünge kavramları için alçak Dünya yörüngesi ve yerdurağan yörünge sayfalarına bakılabilir.

Uçuş geçmişi

• 21 Aralık 2004. İlk uçuş, bir test yüküyle (DemoSat) yapıldı. Sıvı oksijen hatlarındaki kavitasyon, yan iticilerin erken kapanmasına yol açtı ve yük hedeflenenden daha alçak bir yörüngeye çıktı; uçuş kısmi başarısızlık olarak kayıtlara geçti. Heavy'nin tek başarısızlığı budur.
• 11 Kasım 2007. DSP-23 füze fırlatma uyarı uydusu taşındı; roketin ilk tam başarılı uçuşu.
• 2009-2013. NRO'ya ait gözlem ve istihbarat uyduları art arda fırlatıldı.
• 5 Aralık 2014. Orion kapsülünün ilk uçuşu olan Exploration Flight Test-1 (EFT-1), ayrıntıları aşağıda.
• 12 Ağustos 2018. NASA'nın Parker Güneş Sondası, Star 48BV üçüncü kademesiyle fırlatıldı.
• 2019-2023. NRO için yeni uydular taşındı; 22 Haziran 2023'teki NROL-68 uçuşu sondan bir önceki fırlatmaydı. Heavy donanımının üretimi Mayıs 2023'te sona erdi.
• 9 Nisan 2024. NROL-70 ile son uçuş yapıldı. İlk deneme 28 Mart'ta, azot dağıtım sistemindeki sorun nedeniyle son dakikalarda iptal edilmişti.

Maliyet ve emeklilik. ULA'nın dönemin yöneticisi Tory Bruno'ya göre bir Delta IV Heavy fırlatmasının maliyeti yaklaşık 350 milyon dolardı; Ulusal Keşif Ofisi'nin görev başına yaklaşık 440 milyon dolar ödediği aktarılıyor. ULA, son uçuşun şirketin tek çekirdekli yeni roketi Vulcan Centaur'a geçişini simgelediğini, bu roketin üç çekirdekli Heavy'den daha yüksek performans sunduğunu belirtti. Delta IV ailesi toplamda 45 uçuş yaptı; Heavy bunların 16'sıydı.

Başarı oranı. 11/2026 itibarıyla 16 fırlatmanın 15'i tam başarılı, biri kısmi başarısızdır; tam başarısızlık yok. Roket emekli olduğu için bu sayı artmayacak. ULA, Heavy'nin 12 uçuşunun NRO için yapıldığını bildiriyor.

EFT-1 ayrıntıları. Orion, 5 Aralık 2014'te Delta IV Heavy ile fırlatıldı. İki yörünge süren uçuş yaklaşık 4 saat 24 dakika sürdü; kapsül yaklaşık 5.800 km yüksekliğe çıktı ve atmosfere yaklaşık 32.000 km/sa hızla girdi. Isı kalkanı yaklaşık 2.200 °C'ye ulaştı. Kapsül Pasifik'e indi ve USS Anchorage tarafından kurtarıldı. Test, ayrılma olaylarını, aviyoniği ve paraşütleri doğruladı; kapsülde mürettebat yoktu.

Fırlatma videosu

NASA'nın resmî kanalındaki video, Orion'un Delta IV Heavy ile ilk test uçuşunu gösteriyor.

Taşıdığı önemli görevler

• Orion EFT-1 (2014): Kapsülün roketle ilk sınavı. Orion daha sonra SLS ile uçtu ve Artemis II ile Artemis III görevlerinin aracı oldu; fırlatıcısı SLS sayfasında anlatılıyor.
• Parker Güneş Sondası (2018): NASA'ya göre sonda 24 Aralık 2024'te Güneş'in yüzeyine yaklaşık 6,1 milyon km yaklaşarak saatte yaklaşık 692.000 km hıza ulaştı; bu, insan yapımı bir cismin en yüksek hızı olarak anılıyor. Daha geniş bağlam için Güneş'i inceleyen görevler sayfasına bakılabilir.
• NRO uyduları: Ulusal Keşif Ofisi için gözlem ve istihbarat uyduları taşıyan 12 uçuş; roketin görev yükünün büyük kısmı bunlardı.
• DSP-23 (2007): Füze fırlatma uyarı sisteminin uydusu.

Benzer roketlerle karşılaştırma

Roket	Yükseklik	Alçak yörüngeye yük	Yerdurağan geçiş yörüngesine yük
Delta IV Heavy	yaklaşık 70,7 m	28.370 kg	14.210 kg
Falcon Heavy	70 m	63.800 kg (tek kullanımlık)	26.700 kg (tek kullanımlık)
Ariane 5 ECA	46-52 m	20.000 kg'ın üzerinde	10.865 kg'a kadar

Delta IV Heavy, yayımlanan değerlere göre Ariane 5'ten daha ağır yük taşıyabiliyordu; Falcon Heavy ise tek kullanımlık hâliyle alçak yörüngeye iki katından fazla, geçiş yörüngesine yaklaşık iki kat yük kaldırır. ULA, son uçuşun ardından Heavy'nin görevlerinin tek çekirdekli Vulcan Centaur'a geçtiğini ve yeni roketin üç çekirdekli Heavy'den daha yüksek performans sunduğunu belirtti.

Sık sorulan sorular

Delta IV Heavy kaç kez uçtu?

16 kez. İlk uçuş 21 Aralık 2004'te, son uçuş 9 Nisan 2024'te yapıldı; 15'i tam başarılı, biri (2004) kısmi başarısız oldu.

Delta IV Heavy ne kadar yük taşır?

ULA'ya göre alçak Dünya yörüngesine 28.370 kg, yerdurağan geçiş yörüngesine 14.210 kg.

Delta IV Heavy insan taşıdı mı?

Hayır. EFT-1'de roket Orion'u insansız olarak fırlattı; Delta IV Heavy ile hiçbir insanlı uçuş yapılmadı.

Türkiye'den bir uydu Delta IV Heavy ile fırlatıldı mı?

Hayır. Roketin 16 uçuşunun tamamı ABD kurumlarına (NRO, ABD Hava Kuvvetleri, NASA) aitti; kayıtlarda Türkiye'ye ait bir yük yok.