SpaceShipOne: Ensimmäinen yksityinen ilma-alus avaruudessa

21. kesäkuuta 2004 SpaceShipOne -niminen lentokone käynnistettiin ilma-aluksella Kalifornian Mojaven autiomaasta. SpaceShipOne muistutti lentokoneita, mutta sen sijaan, että se lentäisi 35 000 metrin korkeudella kuten useimmat kaupalliset lentokoneet, se kiipesi edelleen ylöspäin. Lopulta se saavutti huipunkorkeuden hiukan Kármán-linjan yli - 100 kilometrin korkeuteen maan ilmakehän ja ulkoavaruuden välillä - ja palasi Maahan.

Tämän saavutuksen avulla kokeellisella rakettimoottorilla varustetulla SpaceShipOne -lentokoneella ja sen miehistöllä saavutettiin merkittävä virstanpylväs: ensimmäinen onnistuneesti miehitetty yksityinen avaruuslento.

Ennen SpaceShipOne-avaruusmatkaa oli mahdollista vain kokonaisten kansakuntien kollektiivisten toiveiden kautta. Olihan entisen Neuvostoliiton avaruusohjelma, joka asetti ihmiset avaruuteen 12. huhtikuuta 1961, kun taas Yhdysvaltojen oma Ilmailu-ja avaruushallinto hyppäsi heitä kahdeksan vuotta myöhemmin olemalla ensimmäinen maa, joka asetti ihmisen kuuhun. Monopolistisilla juridisilla rajoituksilla ja keskimääräisellä sukkulamatkalla maksettiin yli 450 miljoonaa dollaria, yksityisyrityksillä ei ollut juurikaan kannustinta harjoittaa kaupallista avaruuslentoa.

Kaikki muuttui 21: n vaihteessa^st luvulla. Siihen mennessä Yhdysvaltain hallitus oli kääntänyt merkittävät esteet kaupallisen tilan kaltaisen lainsäädännön avulla Vuoden 1984 laki, joka avasi yksityisyrityksille mahdollisuudet kehittää ja testata kulutuskustannuksia järjestelmiin. Tuolloin lainsäädännön tarkoituksena oli ensisijaisesti edistää satelliittien kuljettamista. Vuoden 1990 laukaisupalvelujen ostamislaki, joka määräsi NASA: n hankkimaan tarvittaessa laukaisupalveluita yrityksiltä, ​​poisti myös merkittävän esteen.

Tämä suuntaus kohti sääntelyn purkamista rohkaisi suurta määrää yrittäjiä lisäämään investointeja siihen, mikä oli muodostumassa uudentyyppiseksi avaruuskilpailuksi. Vuonna 2000 Amazonin perustaja ja toimitusjohtaja Jeff Bezos perusti Blue Origin, ilmailualan startupin, jonka tavoitteena oli kehittää tekniikoita, jotka tekisivät avaruusmatkoista toteutettavissa olevan todellisuuden. Kaksi vuotta myöhemmin, sitten PayPalin toimitusjohtaja Elon Musk perusti kilpailevan yrityksen, SpaceX. Ei ylitettävää, Virginin miljardööri perustaja ja toimitusjohtaja Richard Branson seurasi esimerkkiä vuonna 2004 omalla kaupallisella tilayksiköllään Virgin Galacticilla.

Tier One -projekti, kerran salainen kaupallinen avaruusohjelma, oli yksi ensimmäisistä yksityisten yritysten avaruustutkimushankkeista. Tier One -yrityksen aloitti 1990-luvun puolivälissä johtava ilmailuinsinööri Burt Rutan, ja sitä tuki miljardööri ja Microsoftin perustaja Paul Allen. Vakavasti Rutan aloitti SpaceShipOne-mallien suunnittelun. Ilma-aluksen oli tarkoitus kuljettaa kolme ihmistä matkustajaa, ja se saa voiman rakettijärjestelmällä saavuttaessaan 15 kilometrin korkeuden. Kun se on avaruudessa, se ohjataan takaisin maan ilmakehään ja laskeutuu vaakasuoraan kiitotielle.

Prototyyppi Rutan oli 28 jalkaa pitkä viiden jalkan leveällä rungolla ja 16 jalkan siipien etäisyydellä. Täysin polttoaineena se painoi noin 800 kiloa. Voimanlähteenä toimi satelliittiyhtiö SpaceDeviltä tilaamalla hybridi-rakettimoottorilla polttamalla polttoaineseos, joka koostui hydroksiterminaalisesta polybutadieenistä (rengaskumi) ja typpioksidi (nauraava kaasu), jotka vähentävät mahdollisia vaaroja ja kustannuksia, jotka aiheutuvat polttoaineen ja hapettimen erikseen varastoinnista palamisen.

Suorittaakseen matka maasta avaruuteen ja takaisin takaisin, SpaceShipOne muuttui kolmeksi eri kuviona matkan vaiheesta riippuen. Yhtä erityisen innovatiivista kokoonpanoa kutsuttiin "sulkeutumiseksi". Avaruudessa ollessaan lentäjä valmistautuu saapumiseen taitetaan ja asetetaan siipien takaosa ylöspäin muodostaen melkein kohtisuora V-muotoinen kulma takaosan etuosan kanssa siivet. Ajatuksena oli lisätä vetävyyttä ja auttaa vakauttamaan lentokoneita sen liukastuessa takaisin alaspäin, mikä puolestaan ​​helpotti ohjauksen ohjaamista.

SpaceShipOnen sisätiloissa oli paine, jotta matkustajilla olisi merenpinnan tasolla hengittävä ilmapiiri. Jos hytti pidettiin tasaisella ja mukavalla paineistetulla tasolla, tila sopivaa tilaa ei tarvinnut tarvita. Koneta ohjattiin patentoidulla lennonvarmistusjärjestelmällä, jota käytettiin GPS ja anturit tietojen välittämiseen ja näyttörajapinta, joka ohjaa lentäjää jokaiselle lennon vaiheelle (lisäysvaihe, rannikko, paluu ja liukuminen).

Lentokoneen laukaisemiseksi Rutan suunnitteli räätälöityä kuljettajakonetta nimeltä White Knight, jota lentoliikenteessä tunnetaan muuten emoaluksena. Valkoisella ritarilla oli pitkät ohuet siipit, jotka ulottuivat noin 82 jalkaan, mikä mahdollisti sen, että se veti SpaceShipOne-alustan alapuolelle ns. Loisten kokoonpanossa. Siinä oli sama hytti kuin rakettialuksella, jotta lentäjät voisivat harjoitella ja paremmin tunnistaa miehitetyn avaruuslennon aikana mahdollisesti esiintyvät ongelmat.

SpaceShipOne teki ensimmäisen moottoroidun koelennonsa 17. joulukuuta 2003 (joka sattumalta oli satavuotisjuhla) maailman ensimmäinen moottorilento, julkaissut Wright Brothers). Mutta vasta neljäs koelento, koodinimeltään 15P, yksityisesti rahoittamalla miehitetyllä lentokoneella lopulta poistui maan ilmakehästä.

SpaceShipOne-tiimi saavutti myös muita virstanpylväitä. Ennen avauspäivää Mojaven ilma- ja avaruusportin käynnistyspaikasta tuli ensimmäinen lisensoitu kaupallinen avaruusportti. Muutaman päivän kuluttua koelennosta lentäjä Mike Melvillistä tuli ensimmäinen henkilö, joka sai kaupallisen astronautin luvan.

SpaceShipOne suoritti vielä kaksi testilentoa, joka nousi jopa 112 kilometrin korkeuteen ennen eläkkeelle lähtöä. Ilma-aluksen viimeisen koelennon 4. lokakuuta 2004 jälkeen sitä esiteltiin muutamassa ilmaisussa ja esityksessä ennen Valkoinen ritari kantaa Smithsonian-instituution kansallisiin ilma- ja avaruusmuseoihin, missä se on esillä vierailijoille.

SpaceShipOnen historiallisen lennon jälkeen on tapahtunut merkittävää edistystä. Yksityiset ilmailu- ja avaruusalan yritykset toivovat tekevänsä avaruusmatkoista edullisempia parantamalla turvallisen ja tehokkaan uudelleenkäytettävän laukaisujärjestelmän. SpaceX: n kaltaisten yritysten ilmailuinsinöörit etenevät edelleen ja vievät meidät lähemmäksi kaupallisen tilan lennon tulevaisuus.

• Bray, Nancy. "Avaruussukkula ja kansainvälinen avaruusasema." NASA, NASA, 28. huhtikuuta 2015, www.nasa.gov/centers/kennedy/about/information/shuttle_faq.html.
• Kuu, Mariella. "Mitä sinun on tiedettävä kaupallisesta avaruuslennosta." Engadget, 14. heinäkuuta 2016, www.engadget.com/2014/08/18/commercial-space-flight-explainer/.
• Charlton, Alistair. "Space Race 2.0: Kuinka SpaceX, Virgin Galactic, Blue Origin ja muut vie meidät tähtiin." International Business Times UK, Blizzard Entertainment, 11. heinäkuuta 2017, www.ibtimes.co.uk/space-race-2-0-how-spacex-virgin-galactic-blue-origin-more-will-take-us-stars-1627455.
• Terävä, Tim. “SpaceShipOne: Ensimmäinen yksityinen avaruusalus | Upeimmat lentävät koneet koskaan. ” Space.com, Space.com, 2. lokakuuta 2014, www.space.com/16769-spaceshipone-first-private-spacecraft.html.
• Valdes, Robert. "Kuinka SpaceShipOne toimii." HowStuffWorks Science, HowStuffWorks, 8. maaliskuuta 2018, science.howstuffworks.com/spaceshipone.htm.
• "Kuinka SpaceShipTwon" sulkaisten "siipien suunniteltiin toimivan." NBCNews.com, NBCUniversal News Group, www.nbcnews.com/storyline/virgin-voyage/how-spaceshiptwos-feattered-wings-were-supposed-work-n240256.
• ”Discover.” Mojaven ilma- ja avaruussatama, www.mojaveairport.com/discover.html.
• Chmielewski, Tom. "Avaruussukkulan lentäjän palkka." Chron.com, 21. marraskuuta 2017, work.chron.com/space-shuttle-pilot-salary-1618.html.
• ”SpaceShipOne.” Wrightin veljet | Wright-yritys, Smithsonian Institute, 9. kesäkuuta 2018, airandspace.si.edu/collection-objects/spaceshipone.