25. maja letos, okoli šeste ure zvečer po moskovskem času, je potekalo prvo pristajanje Mednarodne vesoljske postaje in SpaceX Dragon, vesoljskega plovila, ki ga je razvilo zasebno podjetje. Ta dogodek je povzročil veliko pohval in najbolj drzne predpostavke o prihodnosti svetovne astronavtike. Po mnenju večine strokovnjakov in ljubiteljev tega področja človeških dejavnosti bo privlačnost zasebnih financ in prizadevanja v astronavtiki dala odličen zagon. Treba je opozoriti, da takšne izmišljotine po svetu hodijo že deset let, če ne celo več. Toda izstrelitev tovornjaka Dragon v orbito z naknadnim pristajanjem je postala dogodek, ki je preprosta ugibanja spremenil v zelo realistične različice. Glede na to spremembo pogledov lahko pričakujemo uspešen zaključek drugih komercialnih projektov na področju astronavtike.
SpaceShipOne
Prvi projekt zasebnega vesoljskega plovila, SpaceShipOne, je od poznih devetdesetih let izdelal Scaled Compositer LLS. Razvoj tega aparata za suborbitalne lete je potekal, tudi za sodelovanje na tekmovanju Ansari X-Prize. Za sprejem slednjega je morala nova naprava v dveh tednih opraviti dva suborbitalna leta in se vrniti na Zemljo.
Zaradi posebnosti predlaganega tečaja letenja je SpaceShipOne dobil značilen videz. Aerodinamično gre za letalo brez repa z navpičnimi kobilicami, raztegnjenimi nazaj. Poleg tega imajo kobilice v nasprotju z veliko večino drugih brezrepov vodoravno perje. To dejstvo je nekoč povzročilo veliko navdušenja za ljudi, ki so poskušali SpaceShipOne uvrstiti v obstoječo klasifikacijo postavitve. V zadnji del trupa je bil nameščen posebej zasnovan hibridni raketni motor. Majhne mere in zahteve za potisk motorja s plinsko turbino so postale razlog za iskanje novega nestandardnega goriva. Kot rezultat je bil izbran par goriv polibutadien - dušikov oksid. Polibutadienski blok se nahaja v zgorevalni komori in ob zagonu motorja se v komoro dovaja oksidant.
Poleg nenavadne elektrarne ladje je zanimiv tudi potek njenega leta. Vzlet s konvencionalne vzletno -pristajalne steze zadostne dolžine se izvaja s posebej izdelanim letalom WhiteKnight. Letalo prvotne zasnove dvigne vesoljsko plovilo na višino 14 kilometrov, nato pa pride do odpenjanja. Poleg tega SpaceShipOne, ki leti po vztrajnosti, doseže zahtevani napadni kot in njegov pilot zažene motor. V eni minuti z majhnim hibridnim raketnim motorjem zagotavlja potisk reda 7500 kgf. Med pospeševanjem suborbitalno vozilo doseže hitrost nekoliko večjo od M = 3, kar očitno ni dovolj za vstop v orbito. Kljub temu po izklopu motorja na višini približno 50 kilometrov hitrost vozila zadostuje za nadaljevanje leta po balistični poti. SpaceShipOne se po vztrajnosti dvigne na največjo nadmorsko višino - približno 100 kilometrov -, kjer je tri minute. Potem, ko se hitrost ladje izkaže za premajhno, da bi lahko bila še naprej v vesolju, se začne spust. Zanimivo je, da se na začetku spusta zadnji del kril aparata skupaj s kobilicami in stabilizatorji, nameščenimi na njem, dvigne navzgor za pomemben kot. To se naredi za povečanje zračnega upora in zmanjšanje hitrosti spuščanja. Na nadmorski višini 17 kilometrov se krila vrnejo v prvotni položaj in SpaceShipOne namerava pristati na letališču.
Prvi poskusni let suborbitalnega vozila je bil 20. maja 2003. Nato je WhiteKnight prototipno ladjo dvignil na višino več kot 14 kilometrov. Več kot leto dni pozneje sta potekala dva leta s posadko, ki sta ustvarjalcem projekta prinesla zasluženo slavo in nagrado sklada X-Prize. 29. septembra 2004 je pilot M. Melville izkušeni SpaceShipOne pripeljal na višino 102, 93 kilometra. Le pet dni kasneje je pilot B. Binney opravil drugi veljavni vzpon v vesolje, ki je dosegel 112 kilometrov. Za dva suborbitalna leta s posadko v dveh tednih (dejansko en) je Scaled Compositer LLS prejel nagrado v višini deset milijonov dolarjev.
Vesoljska ladja dva
Projekt SpaceShip One je bil nedvomno uspešen in uspešen. Toda samo trije sedeži v pilotski kabini so naredili komercialne možnosti tega projekta zelo dvomljive. Treba je bilo bistveno revidirati zasnovo, da bi ladjo prenesli v uspešnejšo obliko. V ta namen je Scaled Compositer LLS skoraj takoj po prejemu nagrade Ansari X začel z novim projektom - SpaceShipTwo (SS2).
Konstrukcija druge različice "Space Spike" je do neke mere podobna prvi. Nove zahteve glede nosilnosti pa niso mogle vplivati na postavitev. Zato je bilo treba spremeniti velikost trupa, ga preurediti in spremeniti položaj krila. Za razliko od visokokrilnega SpaceShipOne je SS2 nizkokrilno letalo: njegovo krilo je pritrjeno na dno trupa trupa. To je bilo storjeno za izboljšanje zmogljivosti letenja v gostih plasteh ozračja in povečanje toplotne odpornosti med sestopom. Končno se je spremenila oblika kobilic in stabilizatorjev. Kar zadeva sistem krilnega dviga, je bila ta metoda znižanja stopnje spuščanja popolnoma uspešna in sprejemljiva za uporabo pri novem projektu. Podobno se je zgodilo s tipom pogonskega sistema, čeprav je sprememba parametrov mase in velikosti aparata pomenila razvoj novega plinskega motorja.
Postopek leta SpaceShipTwo je na splošno podoben tistemu pri prvi različici vozila. Edina razlika je v tipu letalskega nosilca - WhiteKnight II je bil razvit za SS2, ki ima drugačno postavitev trupa in nove turboreaktivne motorje. Po besedah glavnega konstruktorja projekta B. Rutana se lahko SS2 povzpne na višino 300 kilometrov, čeprav v praksi ti podatki še niso potrjeni.
Testiranje različnih podprogramov projekta SpaceShipTwo še zdaleč ni bilo enostavno. Tako je nova zasnova naprave zahtevala tudi novo toplotno zaščito. Toda najbolj zahtevno delo je vključevalo nov, močnejši hibridni motor. 26. julija 2007 se je v preskusnem centru na letališču Mojave med preskusi motorja zgodila tragedija. Cisterna s 4,5 tone oksidanta ni zdržala pritiska in je eksplodirala. Razpršeni kovinski drobci so ubili tri ljudi, trije pa so bili ranjeni različne teže. Na srečo so ranjenci pravočasno prejeli potrebno pomoč in v nekaj tednih so se lahko vrnili k aktivnemu življenju.
Prvi preizkusni let prvega prototipa SS2, ki je prejel lastno ime VSS Enterprise, je bil 22. marca 2010. Tako kot v primeru prve vesoljske ladje je bil prototip ladje med tem letom ves čas privezan na letalo -nosilec. Naslednjih nekaj mesecev smo porabili za vlečenje brez posadke in preverjanje vseh sistemov na vozilu. Sredi julija istega leta je SS2 prvič vzletel s posadko na krovu. Dva pilota sta ponovno preverila delovanje komunikacijskih, navigacijskih in nadzornih sistemov. Tri mesece pozneje je bilo izvedeno prvo odpenjanje Enterprisea, ki mu je sledil drsni spust. Zaradi nekaterih finančnih in tehničnih razlogov prvi podorbitalni let, načrtovan za leto 2011 s prečkanjem spodnje meje vesolja, ni potekal. Poleg tega so morali preskusne lete jeseni za nedoločen čas prekiniti. Trenutno naj bi se testiranje nadaljevalo poleti.
Iz očitnih razlogov je še prezgodaj govoriti o komercialnih možnostih SpaceShipTwo. Testi še niso končani in naprava še nikoli ni bila v vesolju. Toda že vodstvo podjetja za razvijalce trdi, da bo v bližnji prihodnosti zgrajenih pet SS2 in dva WhiteKnight II. Poleg tega je Scaled Compositer LLS že leta 2009 ponudil rezervacijo sedežev za turistične lete. Prosili so za vstopnico za 200 tisoč ameriških dolarjev. Vendar se tudi tri leta po začetku snemanja strank prvi med njimi še vedno ni mogel povzpeti v vesolje.
Spacex zmaj
Uspešnejši od SS2 je bil projekt SpaceX's Dragon. Vendar pa je bil za razliko od programov Scaled Compositer LLS ustvarjen s podporo NASA. Poleg tega ima druge namene. Za razliko od povsem turistične vesoljske ladje, je zmaj vozilo za ponovno vstopanje, zasnovano za dostavo tovora na vesoljske postaje.
Značilnosti videza in strukturne delitve aparata Dragon so bile značilnosti uporabe. Sestavljen je iz dveh delov - valjaste opreme - tovora in tovora v obliki okrnjenega stožca. V notranjosti ladje je prostornina pod tlakom 14 kubičnih metrov in še 10 jih ni zaščitenih pred puščanjem zraka. Vesoljsko plovilo je postavljeno v orbito z raketnim nosilcem Falcon-9.
Prvi preizkusni zmajev zmaj je bil 8. decembra 2010. Nosilec je vzletel z lansirne ploščadi Kennedy Center in ga dal v orbito. Zmaj je naredil dve orbiti okoli Zemlje in se spustil. Pristajalna kapsula je bila poplavljena v Tihem oceanu, pred ameriško obalo. Leto in pol kasneje - maja 2012 - je bila izvedena prva popolna izstrelitev zmaja. Vesoljsko plovilo, ki je bilo izstreljeno v orbito, se je uspešno približalo ISS -u in je bilo nanj privezano. Omeniti velja, da je zmaj od možnih šestih ton tovora na ISS dostavil le 520 kilogramov. Vodje projektov to razliko v teži pripisujejo potrebi po dodatnem preverjanju sistemov in nepripravljenosti tvegati velike obremenitve velikega pomena. Dragon je na ISS prinesel tisto, kar imenujejo neobvezni predmeti.
V bližnji prihodnosti namerava SpaceX dokončati sprejem vseh dokumentov, potrebnih za delovanje ladje. Po tem bo mogoče začeti polnopravno komercialno operacijo. Čeprav bodo, kot pravijo pri SpaceX -u, sprva njihovo ustvarjanje delovalo izključno na dostavi tovora na ISS. V daljni prihodnosti bo na podlagi "Zmaja" nastalo vesoljsko plovilo s posadko Red Dragon, zasnovano za letenje na Mars. Toda razvoj te možnosti je še v povojih.
CST-100
Poleg malih podjetij se z ustvarjanjem komercialnih vesoljskih plovil ukvarjajo tudi velikani letalske industrije. Boeing od leta 2009 dela na projektu CST-100. Pozimi 2010 se je razvoju projekta pridružila agencija NASA, čeprav naj bi sodelovala pri raziskovanju in prevzela majhen del sredstev. Cilj projekta CST-100 je ustvariti novo vesoljsko plovilo za izstrelitev tovora in ljudi v orbito. V prihodnosti bi moral aparat, ki bi lahko izstrelil sedem ljudi v vesolje, do neke mere nasledil Shuttlese.
Iz očitnih razlogov so tehnične podrobnosti projekta v veliki meri neznane. Kljub temu so strokovnjaki Boeinga že objavili nekatere odtenke prihodnjega vesoljskega plovila. S skupno maso okoli 10 ton in premerom trupa do 4,5 metra bo v orbito dostavljen z raketoplanom Atlas V. Spust je načrtovan po isti metodi, kot jo je uporabil Zmaj oz. Ruski Sojuz. Na podlagi CST-100 se načrtuje izdelava več vozil za različne namene, namenjenih za izstrelitev tovora in ljudi v vesolje.
Trenutno se testirajo različni sistemi in komponente prihodnje ladje. Prvi let CST-100 je predviden za leto 2015. Skupaj se v 15. letu načrtuje izvedba treh izstrelitev. Med prvim bo vesoljsko plovilo izstreljeno v orbito v samodejnem načinu. Nato bo drugo vesoljsko plovilo brez posadke sodelovalo pri preskusih reševalnega sistema in šele na tretjem letu bodo ljudje na krovu CST-100. Komercialna uporaba novega vesoljskega plovila se bo začela šele leta 2016, če pri testiranju ne bo večjih težav.
Tycho brahe
Vsi zgoraj opisani projekti imajo eno skupno stvar. Razvijajo jih precej velike organizacije. Izkazalo se je, da podjetju ni nujno, da sodeluje v zasebni vesoljski tekmi. Tako oblikovalski biro Copenhagen Suborbitals sestavljata le dve osebi - Christian von Bengtson in Peter Madsen. Pomaga jim 17 navdušencev, ki sodelujejo pri sestavljanju vseh sestavnih delov projekta. Vesoljski program "Tycho Brahe" je dobil ime po danskem astronomu renesanse. Cilj projekta, ki nosi ime astronoma, je izgradnja raketno -vesoljskega kompleksa za suborbitalne polete.
Kompleks Tycho Brahe je sestavljen iz raketnega lansirnika, povezanega z nosilno rabo HEAT-1X in kapsule s posadko MSC (MicroSpaceCraft). Raketa s hibridnim motorjem ima za ta razred tehnologije nenavadno velikost. Torej ima HEAT-1X premer le 25 centimetrov (64 centimetrov). Preprosto je uganiti, da je bivalna kapsula tudi majhna. Kapsula MSC je zaprta cev s steklenim nosom. Po zamisli oblikovalcev bi morali kapsulo izstreliti na višino približno 100 kilometrov z raketo. V zadnji fazi leta se raketa skupaj s kapsulo premika po balistični poti. Spust naj bi izvedli s pomočjo aerodinamičnih zavor, padala in številne druge opreme. Zaradi majhnih dimenzij spustnega vozila se pojavljajo resni dvomi o izvedljivosti varnega sestopa.
Prvi izstrelitev rakete s simulatorjem mase in velikosti človeka je bil predviden 5. septembra 2010. Odpovedan je bil nekaj ur pred predvidenim časom. Med enim od zadnjih pregledov sistemov se je izkazalo, da je prišlo do težav pri ogrevanju dovodnega ventila oksidanta. Zaradi posebnosti projekta je bilo treba ogrevanje tega dela izvesti z navadnim gospodinjskim sušilnikom za lase, celo močnim. Izboljšave so se zavlekle do začetka junija lani. Potem pa so se pojavile težave, tokrat s sistemom vžiga. Na srečo so ga hitro popravili in 3. junija je raketa HEAT-1X končno dvignila MSC v zrak. Po načrtu leta naj bi se raketa dvignila na višino približno 2, 8 kilometra, nato pa spustila oblogo in modul MSC. Slednji se je moral spustiti s padalom. Izhod na načrtovano višino in snemanje modula z lutko sta bila uspešna. Toda pristajalna padala so se zapletla. Naprava je padla v Baltsko morje.
Po prvem preizkusu so uslužbenci podrejenih kopenhagenskih sodnikov prišli do zaključka, da je potrebno veliko izboljšav. Pravzaprav zdaj počneta dva ducata navdušencev. Očitno ima Tycho Brahe veliko pomanjkljivosti. Ta domneva je podkrepljena z dejstvom, da se leto po prvem ne povsem uspešnem letu kompleksa avtorjem projekta ne mudi z izmenjavo podatkov o datumu naslednjega izstrelitve. Očitno skupina podjetnih državljanov še ne more razmišljati o svojem razvoju. Vendar je Tycho Brahe trenutno edini evropski zasebni vesoljski projekt, ki je celo dosegel stopnjo preizkušanja.
