Pada 25 Mei tahun ini, kira-kira pukul enam petang waktu Moscow, berlabuh dok pertama Stesen Angkasa Antarabangsa dan SpaceX Dragon, kapal angkasa yang dibangunkan oleh syarikat swasta. Peristiwa ini menimbulkan banyak pujian dan andaian yang paling berani mengenai masa depan angkasawan dunia. Menurut pendapat majoriti pakar dan amatur bidang aktiviti manusia ini, tarikan kewangan swasta dan usaha untuk angkasawan akan memberikan dorongan yang sangat baik. Perlu diperhatikan bahawa fabrikasi seperti ini telah berjalan di seluruh dunia selama sepuluh tahun, jika tidak lebih. Tetapi ia adalah pelancaran trak Naga ke orbit dengan dok seterusnya yang menjadi acara yang menjadikan tekaan sederhana menjadi versi yang sangat realistik. Mengingat perubahan pandangan ini, kita dapat mengharapkan kejayaan menyelesaikan projek komersial lain dalam bidang astronautik.
SpaceShipOne
Projek kapal angkasa persendirian pertama, SpaceShipOne, dibina oleh Scaled Compositer LLS sejak akhir tahun sembilan puluhan. Pengembangan alat ini untuk penerbangan suborbital sedang berlangsung, termasuk untuk penyertaan dalam pertandingan Ansari X-Prize. Untuk menerima yang terakhir, peranti baru harus melakukan dua penerbangan suborbital dalam dua minggu dan kembali ke Bumi.
Oleh kerana keunikan kursus penerbangan yang dicadangkan, SpaceShipOne mendapat penampilan khas. Secara aerodinamik, ia adalah pesawat tanpa roda dengan keel menegak yang dilanjutkan ke belakang. Lebih-lebih lagi, berbeza dengan sebahagian besar tailless lain, keel mempunyai bulu mendatar. Fakta ini sekaligus menimbulkan banyak kegembiraan bagi orang yang berusaha memasukkan SpaceShipOne ke dalam klasifikasi susun atur yang ada. Enjin roket hibrid yang direka khas diletakkan di badan pesawat belakang. Dimensi dan keperluan kecil untuk teras mesin turbin gas menjadi alasan untuk mencari bahan bakar bukan standard baru. Hasilnya, pasangan bahan bakar polybutadiene - nitrogen oksida dipilih. Blok polibutadiena terletak di ruang pembakaran, dan ketika mesin dihidupkan, agen pengoksidaan dimasukkan ke dalam ruang.
Selain loji kuasa luar biasa kapal, perjalanannya juga menarik. Lepas landas dari landasan konvensional dengan panjang yang mencukupi dilakukan menggunakan pesawat WhiteKnight yang direka khas. Pesawat dengan reka bentuk asal menaikkan kapal angkasa ke ketinggian 14 kilometer, selepas itu, penggabungan berlaku. Selanjutnya, SpaceShipOne yang terbang dengan inersia mencapai sudut serangan yang diperlukan dan juruterbangnya memulakan enjin. Dalam satu minit dengan enjin roket hibrid kecil memberikan daya tuju 7500 kgf. Semasa pecutan, kenderaan suborbital mencapai kelajuan sedikit lebih tinggi daripada M = 3, yang jelas tidak cukup untuk memasuki orbit. Walaupun begitu, setelah mematikan mesin pada ketinggian sekitar 50 kilometer, kelajuan kenderaan cukup untuk terus terbang di sepanjang lintasan balistik. Dengan inersia, SpaceShipOne naik ke ketinggian penerbangan maksimumnya - kira-kira 100 kilometer - di mana jaraknya tiga minit. Setelah kelajuan kapal ternyata tidak mencukupi untuk terus berada di angkasa, keturunan bermula. Sangat menarik bahawa pada awal penurunan, bahagian belakang sayap radas, bersama dengan keel dan penstabil yang dipasang di atasnya, naik ke atas dengan sudut yang ketara. Ini dilakukan untuk meningkatkan ketahanan udara dan menurunkan kelajuan penurunan. Pada ketinggian 17 kilometer, sayap kembali ke posisi semula dan SpaceShipOne merancang untuk mendarat di lapangan terbang.
Penerbangan ujian pertama kenderaan suborbital berlangsung pada 20 Mei 2003. Kemudian WhiteKnight mengangkat kapal prototaip ke ketinggian lebih dari 14 kilometer. Lebih dari setahun kemudian, dua penerbangan berawak berlangsung, yang menjadikan para pencipta projek itu terkenal dan mendapat hadiah dana X-Prize. Pada 29 September 2004, juruterbang M. Melville membawa SpaceShipOne yang berpengalaman ke ketinggian 102, 93 kilometer. Hanya lima hari kemudian, juruterbang B. Binney melakukan pendakian kedua ke angkasa, sejauh 112 kilometer. Untuk dua penerbangan suborbital berawak selama dua minggu (sebenarnya satu), Scaled Compositer LLS menerima penghargaan sepuluh juta dolar.
Kapal angkasa dua
Projek SpaceShip One sudah pasti berjaya dan berjaya. Tetapi hanya tiga kerusi di kokpit menjadikan prospek komersial projek ini sangat meragukan. Ia diharuskan untuk merevisi reka bentuk secara signifikan untuk menjadikan daya dukung kapal menjadi lebih berjaya. Untuk tujuan ini, segera setelah menerima Hadiah X Ansari, Scaled Compositer LLS memulakan projek baru - SpaceShipTwo (SS2).
Pembinaan versi kedua "Space Spike" agak serupa dengan yang pertama. Namun, syarat baru untuk daya dukung tidak dapat mempengaruhi tata letak. Jadi, adalah perlu untuk mengubah ukuran badan pesawat, menyusunnya semula dan mengubah kedudukan sayap. Tidak seperti SpaceShipOne sayap tinggi, SS2 adalah sayap rendah: sayapnya dipasang pada bahagian bawah badan pesawat. Ini dilakukan untuk meningkatkan prestasi penerbangan di lapisan atmosfer yang padat dan meningkatkan ketahanan terma semasa turun. Akhirnya, bentuk keel dan penstabil telah diubah. Bagi sistem angkat sayap, kaedah menurunkan kadar keturunan ini terbukti benar-benar berjaya dan dapat diterima untuk digunakan dalam projek baru. Hal serupa berlaku dengan jenis sistem pendorong, walaupun perubahan parameter jisim dan ukuran alat memerlukan pengembangan mesin gas baru.
Prosedur penerbangan SpaceShipTwo umumnya serupa dengan versi pertama kenderaan. Satu-satunya perbezaan adalah jenis kapal induk - WhiteKnight II dikembangkan untuk SS2, yang mempunyai susun atur pesawat yang berbeza dan enjin turbojet baru. Menurut ketua pembangun projek B. Rutan, SS2 mampu naik ke ketinggian 300 kilometer, walaupun dalam praktiknya data ini belum dapat disahkan.
Menguji pelbagai subprogram projek SpaceShipTwo jauh dari mudah. Oleh itu, reka bentuk baru peranti memerlukan, antara lain, perlindungan haba baru. Tetapi kerja yang paling mencabar melibatkan enjin hibrid baru yang lebih kuat. Pada 26 Julai 2007, satu tragedi berlaku di pusat ujian di lapangan terbang Mojave semasa ujian enjin. Tangki dengan 4.5 tan pengoksidaan tidak tahan tekanan dan meletup. Serpihan logam yang berserakan membunuh tiga orang dan tiga yang lain cedera dengan tahap keparahan yang berbeza-beza. Nasib baik, yang cedera mendapat bantuan yang diperlukan tepat pada waktunya dan dalam beberapa minggu dapat kembali aktif.
Penerbangan uji coba prototaip pertama SS2, yang mendapat nama sendiri VSS Enterprise, berlangsung pada 22 Mac 2010. Seperti halnya SpaceShip pertama, selama penerbangan ini kapal prototaip berlabuh ke pesawat pengangkut sepanjang masa. Beberapa bulan berikutnya dihabiskan untuk pengangkutan tanpa pemandu dan memeriksa semua sistem kapal. Pada pertengahan bulan Julai tahun yang sama, SS2 berangkat untuk pertama kalinya dengan anak kapal. Dua juruterbang sekali lagi memeriksa operasi sistem komunikasi, navigasi dan kawalan. Tiga bulan kemudian, pemutusan hubungan pertama Perusahaan dilakukan, diikuti dengan penurunan yang meluncur. Kerana beberapa alasan kewangan dan teknikal, penerbangan suborbital pertama yang dirancang untuk 2011 dengan melintasi sempadan ruang bawah tidak berlaku. Lebih-lebih lagi, penerbangan ujian terpaksa ditangguhkan untuk jangka masa yang tidak pasti pada musim gugur lalu. Pada masa ini, ujian dijadualkan untuk disambung semula pada musim panas ini.
Untuk alasan yang jelas, masih terlalu awal untuk membincangkan prospek komersial SpaceShipTwo. Ujian belum selesai dan peranti tidak pernah berada di ruang angkasa. Tetapi sudah pengurusan syarikat pemaju mendakwa bahawa lima SS2 dan dua WhiteKnight II akan dibina dalam masa terdekat. Sebagai tambahan, pada tahun 2009, Scaled Compositer LLS menawarkan untuk menempah tempat duduk untuk penerbangan pelancong. Mereka meminta tiket dengan harga 200 ribu dolar AS. Namun, walaupun tiga tahun selepas permulaan rakaman pelanggan, yang pertama masih tidak dapat naik ke angkasa lepas.
Naga Spacex
Lebih berjaya daripada SS2 adalah projek SpaceX's Dragon. Namun, tidak seperti program Scaled Compositer LLS, ia dibuat dengan sokongan NASA. Di samping itu, ia mempunyai tujuan lain. Tidak seperti SpaceShip pelancongan semata-mata, Dragon adalah kenderaan masuk semula yang dirancang untuk menyampaikan muatan ke stesen angkasa.
Justru fitur aplikasi inilah yang menyebabkan penampilan khas dan pembahagian struktur radas Naga. Ia terdiri daripada dua bahagian - peralatan silinder-kargo dan kargo dalam bentuk kon terpotong. Di dalam kapal terdapat isipadu bertekanan 14 meter padu dan 10 lagi tidak dilindungi dari kebocoran udara. Kapal angkasa dimasukkan ke orbit menggunakan kenderaan pelancaran Falcon-9.
Penerbangan uji coba pertama Naga berlangsung pada 8 Disember 2010. Kenderaan pelancaran lepas landas dari pusat pelancaran Kennedy Center dan meletakkan kenderaan ke orbit. Naga membuat dua orbit mengelilingi Bumi dan turun. Kapsul pendaratan dibanjiri Lautan Pasifik, di lepas pantai Amerika. Setahun setengah kemudian - pada Mei 2012 - pelancaran Naga penuh pertama dilakukan. Kapal angkasa yang dilancarkan ke orbit berjaya menghampiri ISS dan berlabuh ke sana. Perlu diperhatikan bahawa dari kemungkinan muatan enam tan, Naga hanya mengirimkan 520 kilogram ke ISS. Pengurus projek mengaitkan perbezaan berat ini dengan keperluan untuk pengesahan tambahan sistem dan keengganan untuk mengambil risiko beban yang sangat penting. Dragon membawa apa yang mereka sebut sebagai item pilihan ke ISS.
Dalam masa terdekat, SpaceX berhasrat melengkapkan penerimaan semua dokumen yang diperlukan untuk operasi kapal. Selepas itu, adalah mungkin untuk melancarkan operasi komersial sepenuhnya. Walaupun, seperti yang mereka katakan di SpaceX, pada mulanya penciptaan mereka akan berfungsi secara eksklusif untuk penghantaran barang ke ISS. Di masa depan yang lebih jauh, berdasarkan "Naga" akan dibuat kapal angkasa berawak Red Dragon, yang dirancang untuk terbang ke Mars. Tetapi pengembangan pilihan ini masih di peringkat awal.
CST-100
Selain syarikat kecil, syarikat gergasi industri penerbangan juga terlibat dalam pembuatan kapal angkasa komersial. Sejak 2009, Boeing mengusahakan projek CST-100. Pada musim sejuk tahun 2010, agensi NASA bergabung dalam pengembangan proyek, walaupun penyertaannya adalah untuk membantu dalam bidang penyelidikan dan mengambil sebagian kecil dana. Matlamat projek CST-100 adalah untuk membuat kapal angkasa baru untuk melancarkan kargo dan orang ke orbit. Pada masa akan datang, sebuah alat yang mampu melancarkan tujuh orang ke angkasa akan menjadi pengganti pesawat ulang-alik.
Atas sebab yang jelas, perincian teknikal projek tersebut tidak diketahui. Walaupun begitu, pakar Boeing telah menerbitkan beberapa nuansa kapal angkasa masa depan. Dengan jisim total sekitar 10 tan dan diameter lambung hingga 4.5 meter, ia akan dihantar ke orbit menggunakan kenderaan pelancaran Atlas V. Keturunan dirancang untuk dilakukan mengikut kaedah yang sama seperti yang digunakan oleh Naga atau Soyuz Rusia. Berdasarkan CST-100, dirancang untuk membuat beberapa kenderaan untuk pelbagai tujuan, yang dirancang untuk melancarkan kargo dan orang ke angkasa.
Pada masa ini, pelbagai sistem dan komponen kapal masa depan sedang diuji. Penerbangan pertama CST-100 dijadualkan pada tahun 2015. Secara keseluruhan, pada tahun ke-15, ia dirancang untuk melakukan tiga pelancaran. Semasa yang pertama, kapal angkasa akan dilancarkan ke orbit dalam mod automatik. Kemudian kapal angkasa tanpa pemandu kedua akan mengambil bahagian dalam ujian sistem penyelamatan, dan hanya dalam penerbangan ketiga akan ada orang yang menaiki CST-100. Penggunaan komersial kapal angkasa baru hanya akan bermula pada tahun 2016, dengan syarat tidak ada masalah besar dalam pengujian.
Tycho brahe
Semua projek yang dinyatakan di atas mempunyai satu persamaan. Mereka dibangunkan oleh organisasi yang cukup besar. Ternyata, syarikat tidak harus menjadi satu untuk mengambil bahagian dalam perlumbaan ruang persendirian. Oleh itu, biro reka bentuk Copenhagen Suborbital hanya terdiri daripada dua orang - Christian von Bengtson dan Peter Madsen. Mereka dibantu oleh 17 peminat yang terlibat dalam pemasangan semua komponen projek. Program angkasa "Tycho Brahe" dinamakan sempena ahli astronomi Denmark Renaissance. Matlamat projek yang dinamai ahli astronomi adalah pembinaan kompleks roket dan ruang untuk penerbangan suborbital.
Kompleks Tycho Brahe terdiri daripada pelancar roket yang digabungkan dengan kenderaan pelancaran HEAT-1X dan kapsul berawak MSC (MicroSpaceCraft). Roket dengan mesin hibrid mempunyai ukuran yang tidak biasa untuk kelas teknologi ini. Jadi, HEAT-1X mempunyai diameter hanya 25 inci (64 sentimeter). Sangat mudah untuk meneka bahawa kapsul yang dapat dihuni juga bersaiz kecil. Kapsul MSC adalah tiub tertutup dengan hidung kaca. Seperti yang difikirkan oleh para pereka, kapsul harus diluncurkan hingga ketinggian sekitar 100 kilometer menggunakan roket. Pada fasa terakhir penerbangan, roket, bersama dengan kapsul, bergerak sepanjang lintasan balistik. Penurunan sepatutnya dilakukan dengan bantuan brek aerodinamik, payung terjun dan sejumlah peralatan lain. Mengingat dimensi kecil kenderaan turun, timbul keraguan serius mengenai kemungkinan turunnya kenderaan yang selamat.
Pelancaran roket pertama dengan simulator manusia berukuran dan besar dijadualkan pada 5 September 2010. Beberapa jam sebelum waktu yang ditentukan, ia dibatalkan. Semasa salah satu pemeriksaan terakhir sistem, ternyata terdapat masalah dengan pemanasan injap bekalan oksidan. Oleh kerana spesifik projek ini, pemanasan bahagian ini harus dilakukan dengan menggunakan pengering rambut rumah tangga biasa, bahkan yang kuat. Peningkatan berterusan sehingga awal bulan Jun tahun lalu. Tetapi kemudian ada masalah, kali ini dengan sistem pencucuhan. Nasib baik, ia cepat diperbaiki dan pada 3 Jun roket HEAT-1X akhirnya mengangkat MSC ke udara. Menurut rencana penerbangan, roket itu seharusnya naik ke ketinggian sekitar 2, 8 kilometer, dan kemudian menjatuhkan fairing dan modul MSC. Yang terakhir harus turun dengan payung terjun. Jalan keluar ke ketinggian reka bentuk dan pengambilan modul dengan boneka berjaya. Tetapi garis payung terjun kusut. Peranti itu jatuh ke Laut Baltik.
Setelah ujian pertama dijalankan, kakitangan Coporbagen Suborbital membuat kesimpulan bahawa banyak penambahbaikan diperlukan. Sebenarnya, inilah yang dilakukan oleh kedua-dua peminat selama ini. Rupa-rupanya Tycho Brahe mempunyai banyak kekurangan. Anggapan ini disokong oleh fakta bahawa setahun setelah penerbangan kompleks yang tidak berjaya sepenuhnya, penulis projek tidak tergesa-gesa untuk berkongsi maklumat mengenai tarikh pelancaran seterusnya. Jelas sekali, sekumpulan warganegara yang berwibawa belum dapat mengingat perkembangan mereka. Walau bagaimanapun, Tycho Brahe kini merupakan satu-satunya projek luar angkasa Eropah yang bahkan telah mencapai tahap ujian.
