Redstone ve Juno I roketleri: nasıl çalıştı, kaç kez uçtu, özellikleri

Redstone, ABD Ordusu'nun 1950'lerde geliştirdiği, yaklaşık 92-324 km menzilli, tek kademeli ve sıvı yakıtlı bir balistik füzedir. Asıl ününü gövdesinin uzatılmış türevlerinden aldı: Juno I (Jupiter-C'nin uydu fırlatan hâli) ABD'nin ilk uydusu Explorer 1'i yörüngeye çıkardı, Mercury-Redstone ise Mayıs 1961'de Alan Shepard'ı ilk Amerikalı olarak uzaya taşıdı. Redstone ailesi 11/2026 itibarıyla hiçbir görevde uçmuyor.

Bu sayfa dört aracı birlikte anlatır, çünkü hepsi aynı birinci kademenin çevresinde kuruldu: füzenin kendisi, yeniden giriş testleri için kullanılan Jupiter-C, uydu fırlatan Juno I ve insan taşıyan Mercury-Redstone. Boy, kütle ve kapasite rakamları bu yüzden araca göre ayrı verilmiştir.

Kim yaptı, ne işe yaradı?

Redstone'u Ordu Balistik Füze Ajansı (ABMA) çevresinde çalışan ekip geliştirdi. Wernher von Braun, 1952-1956 arasında Redstone Arsenal'daki Ordu roket geliştirme ekibine başkanlık etti ve ortaya çıkan füze, ABD'nin ilk gerçek nükleer balistik füze denemelerinde kullanıldı. Von Braun, ABMA'nın Geliştirme Operasyonları Bölümü'nün başındayken ekibi Redstone'un değiştirilmiş bir türevi olan Jupiter-C'yi geliştirdi. Üretim tarafında 128 füzenin 27'sini ABMA, 101'ini Chrysler yaptı. Juno I aracını da ABMA adına Chrysler üretti; "Juno" adını Kasım 1957'de Jet İtki Laboratuvarı'nın (JPL) müdürü William Pickering önerdi.

Redstone füzesi 1958-1964 ile 1966-1967 yıllarında hizmette kaldı. Uzay tarihindeki yeri ise Sputnik 1'in Ekim 1957'de ve Sputnik 2'nin Kasım 1957'de yörüngeye çıkmasından sonra belirdi: Donanma'nın Vanguard roketi Aralık 1957'de rampada patlayınca ABD'nin ilk uydusunu Ordu'nun Jupiter-C türevi fırlattı.

Nasıl çalışır?

Redstone füzesi tek bir kademeden oluşur. Kademe, kendi motoru ve yakıt tankı olan, işi bitince atılan roket bölümüdür (ayrıntı için aşama maddesine bakılabilir). Tek bir Rocketdyne A-7 motoru deniz seviyesinde yaklaşık 350 kN (78.000 lbf) itki üretir. Füze sürümünde bu motor yaklaşık 121 saniye çalışır; Mercury-Redstone sürümünde yanma süresi 143,5 saniyedir. Motor sıvı yakıtlı çalışır: yükseltgen sıvı oksijen, yakıt ise erken sürümlerde etanol-su karışımıdır; sonraki türevler Hydyne adlı bir yakıta geçti. Juno I'in birinci kademesi de Hydyne ve sıvı oksijenle çalıştı.

Yörüngeye çıkmak için yalnız yükselmek yetmez; uydunun yatay yönde çok yüksek bir hıza (alçak yörüngede saniyede yaklaşık 7,8 km) ulaşması gerekir. Tek kademeli bir füzenin buna gücü yetmez, çünkü yakıtı bitince boş tank ve motor kütlesini de taşımaya devam eder. Çözüm, katı yakıtlı üst kademeler eklemekti. Jupiter-C üç kademeliydi: modifiye bir Redstone, onun üstünde küçültülmüş Sergeant füzesi motorlarından oluşan bir demet (ikinci kademede 11, üçüncü kademede 3 motor). Juno I ise bu düzenin tepesine bir katı yakıtlı kademe daha ekleyen dört kademeli sürümdür; ilk kademesi Redstone'dan türeyen uzatılmış bir gövdeydi, üst üç kademe Sergeant füzesine dayanıyordu.

Mercury-Redstone'da kapsülün üstünde bir kaçış kulesi vardı. Kalkışta bir arıza olursa kaçış roketi kapsülü rampadan uzaklaştırıyordu. Bu sistem iki kez gerçek koşullarda çalıştı: Kasım 1960'taki MR-1 denemesinde ve Ocak 1961'deki MR-2 uçuşunda.

Teknik özellikler

Özellik	Redstone füzesi	Mercury-Redstone	Juno I
Yükseklik	21,1 m	25,41 m	21,2 m
Çap	1,8 m	1,78 m	1,78 m
Kalkış kütlesi	27.763 kg	30.000 kg	29.060 kg
Kademe	1	1	4 (1 sıvı, 3 katı yakıtlı)
Birinci kademe motoru	Rocketdyne A-7	Rocketdyne A-7	Rocketdyne A-7
İtki (deniz seviyesi)	350 kN	350 kN	—
Yakıt	Etanol-su (sonra Hydyne) + sıvı oksijen	Etil alkol + sıvı oksijen	Hydyne + sıvı oksijen
Alçak yörüngeye yük	Yok (balistik füze)	Yok (alt yörünge uçuşu)	11 kg
Yerdurağan geçiş yörüngesine yük	Yok	Yok	Yok

Juno I için itki satırı boş bırakıldı; kaynaklarda bu aracın kalkış itkisi ayrı bir rakam olarak doğrulanamadı. Alçak yörünge (alçak Dünya yörüngesi) kapasitesi Juno I'de 11 kg'dır; Redstone füzesi ve Mercury-Redstone ise yörüngeye çıkmak için tasarlanmadı. Mercury-Redstone'un yaptığı, kapsülü yörüngeye ulaşmadan yay çizerek yükseltip aşağı indirmekti; bu tür uçuşa alt yörünge uçuşu denir.

Uçuş geçmişi

Redstone füzesinin ilk denemeleri 20 Ağustos 1953'te başladı. Jupiter-C ise 1956-1957 arasında Cape Canaveral'dan üç kez uçtu ve yeniden giriş sırasında yanmayan burun konilerini sınadı. 20 Eylül 1956'daki RS-27 uçuşu yaklaşık 1.100 km irtifaya ve 5.300 km menzile ulaştı; 15 Mayıs 1957'deki RS-34 yaklaşık 560 km irtifaya çıktı; 8 Ağustos 1957'deki RS-40 yaklaşık 460 km irtifaya çıktı ve uzaydan geri kurtarılan ilk burun konisini getirdi. Bu konilerden biri, Başkan Eisenhower'ın 7 Kasım 1957'deki televizyon konuşmasında Oval Ofis'te gösterildi.

Juno I'in altı uçuşu

Juno I 1958'de altı kez uçtu; üçü başarılı oldu. Tarihler UTC'dir; Explorer 1 Doğu saatiyle 31 Ocak 1958 gecesi, yani UTC ile 1 Şubat'ta fırlatıldı.

• 1 Şubat 1958 - Explorer 1: başarılı. ABD'nin ilk uydusu yörüngeye oturdu.
• 5 Mart 1958 - Explorer 2: başarısız. Dördüncü kademe ateşlenmedi.
• 26 Mart 1958 - Explorer 3: başarılı.
• 26 Temmuz 1958 - Explorer 4: başarılı.
• 24 Ağustos 1958 - Explorer 5: başarısız. Ayrılmadan sonra birinci kademe ikinci kademeye çarptı; üst kademe yanlış açıyla ateşlendi.
• 23 Ekim 1958 - Beacon 1: başarısız. İkinci kademe birinci kademeden erken ayrıldı.

Juno I'in başarı oranı bu nedenle altı uçuşta üç, yani yüzde 50'dir (11/2026 itibarıyla; araç emekli olduğundan sayı değişmez). 1959'da yerini, Redstone yerine PGM-19 Jupiter füzesini birinci kademe olarak kullanan Juno II aldı.

Mercury-Redstone'un altı uçuşu

• MR-1 (21 Kasım 1960): roket yaklaşık 10 cm yükseldikten sonra motoru durdurdu ve rampaya oturdu. Neden, iki elektrik kablosunun yanlış sırayla ayrılmasıydı: kontrol kablosu güç kablosundan yaklaşık 29 milisaniye sonra ayrıldı ve bir rölede ani akım motoru erken kesti. Kaçış roketi ateşlendi, kapsül paraşütlerini açtı. Roket yakıtla dolu hâlde rampada kaldığı için fırlatma yöneticisi Chris Kraft, pilleri boşalsın diye bir gece beklemeyi seçti.
• MR-1A (19 Aralık 1960): boş kapsülle yeniden deneme.
• MR-2 (31 Ocak 1961): şempanze Ham'i taşıdı. Uçuş yolu planlanandan dik gitti, sıvı oksijen erken tükendi ve kapalı çevrim iptal sistemi kaçış roketlerini ateşledi. Kapsül planlanan 115 mil yerine 157 mil (yaklaşık 253 km) irtifaya çıktı, yaklaşık 130 mil hedefi aştı ve inişte planlanandan yaklaşık 3 g fazla, 14,7 g ivme yaşadı. Ham sağlıklı kurtarıldı.
• MR-BD (24 Mart 1961): model kapsülle uçuş.
• MR-3 (5 Mayıs 1961): Alan Shepard ve Freedom 7.
• MR-4 (21 Temmuz 1961): Gus Grissom ve Liberty Bell 7.

Bundan sonra Mercury programının dört insanlı uçuşu daha güçlü Atlas roketiyle alçak yörüngeye çıktı ve Redstone'un uzaya insan taşıma dönemi kapandı.

Fırlatma videosu

NASA Johnson'ın resmî kanalındaki bu videoda 5 Mayıs 1961'deki Freedom 7 uçuşunun görüntüleri izlenebilir.

Taşıdığı önemli görevler

Explorer 1: Sputnik'lerin ardından, 31 Ocak 1958'de fırlatıldı. Uydu 13,97 kg ağırlığındaydı, 203 cm boyunda ve 15,2 cm çapındaydı; yörüngesi yaklaşık 358 × 2.550 km, dolanım süresi yaklaşık 114,8 dakikaydı. Pilleri 23 Mayıs 1958'e kadar çalıştı ve uydu 31 Mart 1970'te, 58.400'den fazla turdan sonra atmosfere girdi. Taşıdığı Geiger sayacı, James Van Allen'in ekibinin tasarladığı cihazdı. Sayaç 2.000 km'nin üstünde garip sıfır okumaları verdi; 26 Mart 1958'deki Explorer 3, bir teyp kaydedicisiyle bunun cihazın yoğun radyasyondan doyması olduğunu gösterdi. James Van Allen ve ekibi böylece Dünya'nın manyetik alanında hapsolmuş enerjili parçacık kuşaklarını, bugün Van Allen kuşakları dediğimiz bölgeleri keşfetti.

Freedom 7: Shepard'ın uçuşu 5 Mayıs 1961'de Doğu saatiyle 09.34'te başladı. Kapsül 187,5 km (101,2 deniz mili) irtifaya çıktı, rampadan yaklaşık 487 km uzağa indi ve uçuş yaklaşık 15 dakika sürdü. En yüksek hız yaklaşık 8.340 km/sa, yeniden girişte ivme 11,6 g'ydi. Kapsül Atlantik'e indi ve USS Lake Champlain gemisi tarafından yaklaşık on bir dakikada kurtarıldı. Uçuş, Vostok ile Yuri Gagarin'in 12 Nisan 1961'deki yörünge uçuşundan yaklaşık bir ay sonra yapıldı ve alt yörüngedeydi; Shepard'ın kapsülün duruş denetiminde bir miktar söz hakkı vardı, oysa Gagarin'in uçuşu tamamen otomatikti. Mercury programının bu ilk uçuşu, 1971'de Apollo 14'le Ay'a yürüyecek bir astronotu ilk kez uzaya çıkardı. Uçuşun yapıldığı irtifa, uzayın başladığı kabul edilen sınırın (100 km) üstündeydi. MR-4'te Grissom'un uçuşu ile ilgili ayrıntılar için Mercury Yedilisi yazısına bakılabilir.

Benzer roketlerle karşılaştırma

Aynı dönemin en yakın rakibi, ABD Donanması'nın Vanguard roketiydi; o da yaklaşık 11 kg yörünge kapasitesi sunuyordu (11,3 kg). İki aracın yörünge kapasitesi neredeyse aynıdır. Juno I'in dayandığı gövde ise 1956-1957'de Jupiter-C olarak zaten uçmuş bir füzeydi. İnsanlı yörünge uçuşu için gereken güç ise bambaşka bir sınıftı: Mercury programında kullanılan Atlas LV-3B'nin alçak yörünge kapasitesi 1.360 kg'dır. Bugünün Falcon 9 roketi tek kullanımlıkken alçak yörüngeye 22.800 kg taşır; yani Juno I'in yaklaşık 2.000 katı. Atlas V gibi modern roketler de aynı kademeli mantığın çok daha büyük uygulamalarıdır.

Sık sorulan sorular

Redstone ve Juno I kaç kez uçtu?

Juno I altı kez uçtu, üçü başarılı oldu. Mercury-Redstone altı kez uçtu: iki insanlı, dört insansız uçuş. Jupiter-C 1956-1957'de üç kez uçtu. Redstone füzesinden toplam 128 adet üretildi; bu rakam uçuş değil üretim sayısıdır.

Ne kadar yük taşıyabilirdi?

Juno I alçak yörüngeye 11 kg taşıyabiliyordu, Explorer 1 bu sınırın biraz üstünde, 13,97 kg'dı. Redstone ve Mercury-Redstone yörüngeye çıkmadı; kapsülü alt yörünge uçuşunda yaklaşık 15 dakika boyunca uzaya taşıdı.

Explorer 1'i Jupiter-C mi, Juno I mı fırlattı?

Aynı araç ailesidir. Jupiter-C, yeniden giriş testleri için kullanılan üç kademeli sürümdür; Juno I ise uydu fırlatmak için uyarlanan dört kademeli türevdir. NASA'nın arşiv açıklamalarında Explorer 1 çoğu kez "Jupiter-C" adıyla geçer; teknik kaynaklarda ise Juno I olarak anılır.

Türkiye'den bir yük bu roketle uçtu mu?

Doğruladığım kadarıyla hayır. Redstone ailesi 1958-1961 arasında Amerikan yüklerini taşıdı. Türksat uyduları Ariane, Proton-M ve Falcon 9 gibi başka roketlerle yörüngeye çıktı. Türkiye'nin uzay programının bugünkü durumu için ilgili ansiklopedi sayfasına bakabilirsiniz.