Koncept vesoljskega sistema z vesoljskim letalom v orbiti ima številne pozitivne lastnosti in zato pritegne pozornost. Že več desetletij se razvijajo različni projekti takšnih sistemov, vendar so njihove resnične možnosti še vedno vprašljive. Do danes je bilo izvedenih le nekaj takšnih projektov, prihodnost celotne smeri pa ostaja vprašljiva.
Uspehi preteklosti
Koncept vesoljskega letala v orbiti predvideva izdelavo letala, ki bi se lahko samostojno dvignilo v orbito ali uporabilo lansirno vozilo, nato pa se z aerodinamičnim poletom z vodoravnim pristankom vrnilo na Zemljo. Ta način letenja prinaša določene prednosti in je zato v interesu raketne in vesoljske industrije.
Vodilne sile so začele aktivno delo na tej temi že v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Nato so z različnimi vesoljskimi letali razvili najrazličnejše vesoljske sisteme (AKS). Nekateri od teh projektov so šli celo do obsežnih poskusov z uporabo eksperimentalnih tehnik.
Hkrati smer še vedno ni zelo uspešna in razvita. Število preizkušenih vzorcev je veliko manjše od skupnega števila predlaganih projektov, le en kompleks pa je dosegel resnično operacijo.
Najuspešnejše letalo v orbiti je ameriški vesoljski šatl. V letih 1981–2011. Takšne naprave so opravile 135 letov (2 nesreči), med katerimi je bilo na orbito dostavljenih na stotine ton tovora in na desetine astronavtov, ki so se vrnili na Zemljo. Vendar ta program ni rešil problema zmanjšanja stroškov umika in izterjave koristnega tovora, prav tako pa se je izkazal za preveč zapletenega. Poleg tega so do začetka desetih let vesoljska letala izčrpala svoje vire, gradnja novih pa se je izkazala za neprimerno.
Pri nas se je delo na vesoljskih letalih ustavilo v fazi testiranja. Tako je bil v sedemdesetih in osemdesetih letih izveden obsežen program preskusov na klopi in letenja naprav serije BOR, vklj. z dostopom do orbite. Leta 1988 je vesoljsko plovilo "Buran" opravilo edini vesoljski polet. Nadaljnji domači projekti niso napredovali v zgodnjih fazah.
Obetaven razvoj
V zgodnjih 2000 -ih sta družba The Spaceship Company in Virgin Galactic preizkusila eksperimentalno vesoljsko letalo SpaceShipOne. Kasneje je bilo na podlagi tega izdelka razvito novo vesoljsko plovilo SpaceShipTwo, ki je sposobno dvigniti majhne obremenitve na spodnjo mejo vesolja. Zaradi takšnih omejitev vesoljsko letalo velja le za prevoz vesoljskih turistov ali kot platforma za nekatere raziskave.
V letih 2018-19. izkušeni SpaceShipTwo se je v dveh letih povzpel na višino več kot 80 km. Novi leti se načrtujejo po končani posodobitvi in pripravi obstoječe ladje za komercialno obratovanje. V izdelavi sta tudi dva nova vesoljska letala "serijskega videza". Kdaj bo SpaceShipTwo dosegel komercialno uporabo, ni jasno. Projekt se je večkrat soočal s problemom odloga, ta trend pa se lahko nadaljuje tudi v prihodnje.
Uspešnejši in obetaven je projekt Dream Chaser podjetja Sierra Nevada Corp. Predlaga izgradnjo AKS z nosilno raketo in vesoljskim letalom, ki se lahko dvigne na nizke zemeljske orbite. Dream Chaser se razvija predvsem za delo z Mednarodno vesoljsko postajo; na orbito bo moral dostaviti ljudi in tovor ter se vrniti na Zemljo. Predvidena nosilnost bo dosegla 5 ton, čas letenja ne bo več kot nekaj ur.
Doslej so bili zemeljski in letalski testi izvedeni z dvema eksperimentalnima vesoljskim letalom. Prvi let je načrtovan leta 2022 z uporabo standardne nosilne rakete Vulcan Centaur. Nato bo potekal poskusni izstrelitev na ISS. Do konca desetletja se načrtuje polnopravno delovanje tega AKS z rednimi leti z eno ali drugo obremenitvijo na krovu. Kako realni so takšni načrti, ni jasno. Kot poroča NASA, se Sierra Nevada sooča z različnimi izzivi, ki vsaj otežujejo priprave na polete.
Orbitalni testi
Od začetka 2000 -ih so ameriško letalstvo, DARPA, NASA in Boeing razvili obetavno vesoljsko letalo. Letalski testi izdelka, imenovanega X-37A, so se začeli leta 2006. Nato je bila ustvarjena izboljšana naprava X-37B, primerna za izstrelitev v orbito. Projekt je nastal po naročilu letalskih sil in je verjetno imel izključno vojaški namen. Hkrati točni podatki te vrste še niso razkriti.
Prvi orbitalni let izkušenega X -37B se je začel aprila 2010 in je trajal 224 dni - do decembra. Nato so potekali še štirje leti, zadnji pa je trajal več kot 779 dni. Od maja lani je eden od dveh prototipov v orbiti; datum vračanja in vkrcanja ni znan. Morda bodo tokrat spet postavili rekord v trajanju leta.
Po različnih ocenah in ocenah ameriško letalstvo X-37B že uporablja za misije v resničnem svetu. Naprava izvaja različne manevre in spreminja orbite. Poročali so, da je tovor odložil. Tako lahko proces razvoja letalskih tehničnih zmogljivosti spremlja resnično delo v korist vojske.
Septembra 2020 so kitajski strokovnjaki izstrelili lansirno vozilo Changzheng-2F z obetavnim vesoljskim plovilom za večkratno uporabo. Slednji je šel v nizko zemeljsko orbito in verjetno začel opravljati dodeljene naloge. Podrobnosti o kitajskem projektu AKC niso bile razkrite. Tudi razred nastale naprave ostaja neznan.
Po tujih virih je prva ladja za večkratno uporabo na Kitajskem po arhitekturi in videzu podobna ameriškemu X-37B in bi morala imeti podobne zmogljivosti. Ta izdelek naj bi bil izdelan v obliki letala z deltastim krilom majhnega razpona in ima maso največ 8 ton. Obseg nalog, ki jih je treba rešiti, in obseg uporabe niso znani. Kitajska še vedno ni razkrila podrobnosti svojega projekta.
Težave s smerjo
Kljub vsem prizadevanjem je smer AKS z letalom v orbiti doslej imela le omejen uspeh. V bližnji prihodnosti se bodo razmere lahko spremenile, vendar so čas in rezultati sedanjih procesov še vedno vprašljivi. Do tega stanja so privedli številni značilni dejavniki in težave, s katerimi se mora soočiti raketna in vesoljska industrija.
Glavni problem vesoljskih letal je zapletenost njihovega ustvarjanja. Oblikovalci morajo združiti posebne značilnosti orbitalne tehnologije in aerodinamičnega letenja ob upoštevanju značilnih obremenitev konstrukcije. To pogosto zahteva razvoj novih tehnologij in komponent. V skladu s tem se povečajo tudi stroški dela.
Predlagani projekti vesoljskih letal še ne morejo konkurirati raketnim in vesoljskim sistemom drugih razredov. Obstoječe ladje in nosilne rakete so sposobne dostaviti različne tovore na različne orbite - stranka lahko izbere optimalen sistem. Vesoljska letala predlaganih tipov še ne morejo zagotoviti takšne prilagodljivosti uporabe. Če želite to narediti, je treba dokončati razvoj trenutnih projektov in ustvariti nove vzorce z različnimi značilnostmi.
Nazadnje na možnosti smeri negativno vpliva splošna konjunktura raketne in vesoljske industrije. Najboljše uspehe kažejo ameriški in kitajski projekti, ustvarjeni po naročilu oboroženih sil in z njihovo neposredno podporo. Komercialni razvijalci s proaktivnimi projekti in celo velike organizacije, kot je NASA, še ne morejo samostojno zagotoviti hitrega in kakovostnega ustvarjanja sistemov z želenimi zmogljivostmi.
Zaradi objektivnih omejitev in različnih težav se lahko dosedanji razvoj vesoljskih sistemov s vesoljskimi letali lahko pohvali le z omejenimi dosežki. Večina tovrstnih projektov se je v zgodovino zapisala brez resničnih rezultatov, večina trenutnega razvoja pa še ni prišla iz faze testiranja. Vendar pa zanimanje za to temo ostaja in spodbuja nadaljevanje dela. Domnevamo lahko, da se bodo razmere v prihodnosti postopoma spremenile, v uporabo pa bodo prišli novi modeli orbitalnih letal. Vendar pa se analogi starega vesoljskega plovila z enakimi dimenzijami in nosilnostjo najverjetneje ne bodo pojavili v prihodnjih letih.
