El 25 de maig d’aquest any, cap a les sis del vespre, hora de Moscou, va tenir lloc el primer atracament de l’Estació Espacial Internacional i SpaceX Dragon, una sonda espacial desenvolupada per una empresa privada. Aquest esdeveniment va causar molts elogis i les suposicions més agosarades sobre el futur de l'astronautica mundial. Segons l'opinió de la majoria d'especialistes i aficionats a aquest camp de l'activitat humana, l'atracció de les finances privades i els esforços cap a l'astronautica li donaran un impuls excel·lent. Cal assenyalar que aquestes fabricacions han estat caminant arreu del món durant deu anys, si no més. Però va ser el llançament del camió Dragon en òrbita amb el posterior acoblament que es va convertir en l'esdeveniment que va convertir simples endevinalles en versions molt realistes. A la llum d’aquest canvi de visió, podem esperar la realització amb èxit d’altres projectes comercials en el camp de l’astronàutica.
SpaceShipOne
El primer projecte de nau espacial privada, SpaceShipOne, va ser construït per Scaled Compositer LLS des de finals dels anys noranta. El desenvolupament d’aquest aparell per als vols suborbitals estava en marxa, inclosa la participació a la competició Ansari X-Prize. Per rebre aquest últim, el nou dispositiu va haver de fer dos vols suborbitals en dues setmanes i tornar a la Terra.
A causa de les peculiaritats del curs de vol proposat, SpaceShipOne va rebre un aspecte característic. Aerodinàmicament, és un avió sense cua amb quilles verticals esteses cap enrere. A més, a diferència de la immensa majoria d’altres sense cua, les quilles tenen un plomatge horitzontal. Aquest fet alhora va causar molta emoció a les persones que intentaven inserir SpaceShipOne a la classificació de disseny existent. Es va col·locar un motor coet híbrid especialment dissenyat al fuselatge de popa. Les petites dimensions i requisits per a l’empenta del motor de turbina de gas es van convertir en el motiu de la cerca d’un nou combustible no estàndard. Com a resultat, es va triar el parell de combustible polibutadien - òxid de nitrogen. El bloc de polibutadiè es troba a la cambra de combustió i, quan s’engega el motor, s’introdueix un agent oxidant a la cambra.
A més de la insòlita central elèctrica del vaixell, el curs del seu vol també és interessant. L’enlairament d’una pista convencional de longitud suficient es realitza mitjançant un avió WhiteKnight especialment dissenyat. L'avió del disseny original eleva la nau espacial a una altitud de 14 quilòmetres, després de la qual cosa es produeix el desacoblament. A més, l’SpaceShipOne volant per inèrcia assoleix l’angle d’atac requerit i el seu pilot arrenca el motor. En un minut amb un petit motor coet híbrid proporciona un impuls de l'ordre de 7500 kgf. Durant l'acceleració, el vehicle suborbital aconsegueix una velocitat lleugerament superior a M = 3, que clarament no és suficient per entrar en òrbita. Tot i això, després d’apagar el motor a uns 50 quilòmetres d’altitud, la velocitat del vehicle és suficient per continuar volant al llarg d’una trajectòria balística. Per inèrcia, SpaceShipOne s’eleva fins a la seva altitud màxima de vol (uns 100 quilòmetres), on són tres minuts. Després que la velocitat del vaixell resulti insuficient per continuar a l’espai, comença el descens. És interessant que al començament del descens, la part posterior de les ales de l’aparell, juntament amb les quilles i estabilitzadors instal·lats, s’elevi cap amunt amb un angle significatiu. Això es fa per tal d’augmentar la resistència de l’aire i disminuir la velocitat de descens. A una altitud de 17 quilòmetres, les ales tornen a la seva posició original i SpaceShipOne planeja aterrar al camp d’aviació.
El primer vol de prova del vehicle suborbital va tenir lloc el 20 de maig de 2003. Llavors WhiteKnight va aixecar el prototip de vaixell a una altitud de més de 14 quilòmetres. Més d’un any després, es van produir dos vols tripulats, que van portar als creadors del projecte una merescuda fama i el premi del fons X-Prize. El 29 de setembre de 2004, el pilot M. Melville va portar l’expert SpaceShipOne a 102, 93 quilòmetres d’altitud. Només cinc dies després, el pilot B. Binney va fer la segona ascensió vàlida a l’espai, arribant als 112 quilòmetres. Per dos vols suborbitals tripulats durant dues setmanes (en realitat una), Scaled Compositer LLS va rebre un premi de deu milions de dòlars.
Nau espacial dos
El projecte SpaceShip One va tenir, sens dubte, èxit i èxit. Però només tres seients a la cabina feien molt dubtosa les perspectives comercials d’aquest projecte. Es va exigir una revisió significativa del disseny per tal de portar la capacitat de càrrega del vaixell a una forma més reeixida. Amb aquesta finalitat, gairebé immediatament després de rebre el premi Ansari X, Scaled Compositer LLS va iniciar un nou projecte: SpaceShipTwo (SS2).
La construcció de la segona versió del "Space Spike" és fins a cert punt similar a la primera. No obstant això, els nous requisits per a la capacitat de càrrega no van poder afectar la disposició. Per tant, era necessari canviar la mida del fuselatge, reordenar-lo i canviar la posició de l’ala. A diferència de l'ala alta SpaceShipOne, l'SS2 és una ala baixa: la seva ala està fixada a la part inferior del fuselatge. Això es va fer per millorar el rendiment del vol en capes denses de l'atmosfera i augmentar la resistència tèrmica durant el descens. Finalment, s’ha canviat la forma de les quilles i estabilitzadors. Pel que fa al sistema d’elevació de les ales, es va trobar que aquest mètode de reducció del descens va ser completament reeixit i acceptable per al seu ús en un nou projecte. Una cosa similar va passar amb el tipus de sistema de propulsió, tot i que el canvi en els paràmetres de massa i mida de l’aparell va comportar el desenvolupament d’un nou motor de gas.
El procediment de vol SpaceShipTwo és generalment similar al de la primera versió del vehicle. L'única diferència es troba en el tipus de portaavions: WhiteKnight II es va desenvolupar per a l'SS2, que té un disseny de fuselatge diferent i nous motors turborreactors. Segons el principal constructor del projecte B. Rutan, SS2 és capaç d'augmentar fins a una altitud de 300 quilòmetres, tot i que a la pràctica aquestes dades encara no s'han confirmat.
La prova dels diversos subprogrames del projecte SpaceShipTwo no va ser gens fàcil. Per tant, el nou disseny del dispositiu necessitava, entre altres coses, una nova protecció tèrmica. Però el treball més desafiant va consistir en un nou motor híbrid més potent. El 26 de juliol de 2007 es va produir una tragèdia al centre de proves de l'aeroport de Mojave durant les proves del motor. El tanc amb 4,5 tones d’oxidant no va poder suportar la pressió i va explotar. Les estelles de metall disperses van matar tres persones i tres més van resultar ferides de diferent gravetat. Afortunadament, els ferits van rebre l’assistència necessària a temps i en poques setmanes van poder tornar a la vida activa.
El primer vol de prova del primer prototip SS2, que va rebre el seu propi nom VSS Enterprise, va tenir lloc el 22 de març de 2010. Com en el cas de la primera nau espacial, durant aquest vol el prototip de vaixell va estar atracat a l'avió portador tot el temps. Els pròxims mesos es van dedicar a transport sense tripulació i a revisar tots els sistemes a bord. A mitjan juliol del mateix any, SS2 va enlairar-se per primera vegada amb una tripulació a bord. Dos pilots van tornar a comprovar el funcionament dels sistemes de comunicació, navegació i control. Tres mesos més tard, es va dur a terme el primer desacoblament de l’Enterprise, seguit d’un descens planejat. A causa d’alguns motius financers i tècnics, el primer vol suborbital previst per al 2011 amb creuament del límit inferior de l’espai no va tenir lloc. A més, els vols de prova es van haver de suspendre durant un període indefinit la tardor passada. Actualment, les proves es reprendran aquest estiu.
Per raons òbvies, és massa aviat per parlar de les perspectives comercials de SpaceShipTwo. Les proves encara no s’han completat i el dispositiu no ha estat mai a l’espai. Però la direcció de l’empresa desenvolupadora ja afirma que en un futur proper es construiran cinc SS2 i dos WhiteKnight II. A més, el 2009, Scaled Compositer LLS es va oferir a reservar seients per a vols turístics. Van demanar un bitllet per 200 mil dòlars EUA. No obstant això, fins i tot tres anys després de l'inici de la gravació de clients, els primers encara no van poder ascendir a l'espai exterior.
Drac Spacex
El projecte Dragon de SpaceX va tenir més èxit que SS2. No obstant això, a diferència dels programes de Scaled Compositer LLS, es va crear amb el suport de la NASA. A més, té altres finalitats. A diferència de la nau espacial purament turística, el drac és un vehicle de reentrada dissenyat per subministrar càrregues útils a les estacions espacials.
Van ser precisament les característiques de l’aplicació les que van provocar l’aspecte característic i la divisió estructural de l’aparell Dragon. Consta de dues parts: equipament cilíndric-càrrega i càrrega en forma de con truncat. A l'interior del vaixell hi ha un volum a pressió de 14 metres cúbics i 10 més no estan protegits de les fuites d'aire. La sonda es posa en òrbita amb el vehicle de llançament Falcon-9.
El primer vol de prova del Drac va tenir lloc el 8 de desembre de 2010. El vehicle de llançament va sortir de la plataforma de llançament del Kennedy Center i va posar el vehicle en òrbita. Dragon va fer dues òrbites al voltant de la Terra i va baixar. La càpsula d’aterratge es va inundar a l’oceà Pacífic, a la costa americana. Un any i mig després, el maig del 2012, es va dur a terme el primer llançament complet del drac. La sonda espacial llançada en òrbita es va apropar amb èxit a la ISS i va ser atracada cap a ella. Cal destacar que de les sis tones possibles de càrrega útil, el drac va lliurar només 520 quilograms a la ISS. Els responsables del projecte atribueixen aquesta diferència de pes a la necessitat de verificacions addicionals dels sistemes i a la manca de voluntat de risc d’una càrrega pesada de gran importància. Dragon va portar el que ells anomenen articles opcionals a la ISS.
En un futur proper, SpaceX pretén completar la recepció de tots els documents necessaris per al funcionament del vaixell. Després d'això, serà possible llançar una operació comercial completa. Tot i que, com diuen a SpaceX, al principi la seva creació funcionarà exclusivament en el lliurament de mercaderies a l’ISS. En un futur més llunyà, sobre la base del "Drac" es crearà una sonda tripulada Red Dragon, dissenyada per volar a Mart. Però el desenvolupament d’aquesta opció encara es troba en els seus inicis.
CST-100
A més de les petites empreses, els gegants de la indústria aeronàutica també es dediquen a la creació de naus espacials comercials. Des del 2009, Boeing treballa en el projecte CST-100. A l'hivern del 2010, l'agència de la NASA es va unir al desenvolupament del projecte, tot i que la seva participació és ajudar en el camp de la investigació i assumir una petita part del finançament. L’objectiu del projecte CST-100 és crear una nova nau espacial per llançar càrrega i persones en òrbita. En el futur, un aparell capaç de llançar set persones a l’espai hauria de convertir-se, en certa mesura, en el successor de les llançadores.
Per raons òbvies, es desconeixen en gran mesura els detalls tècnics del projecte. No obstant això, els experts de Boeing ja han publicat alguns dels matisos de la futura nau espacial. Amb una massa total d’unes 10 tones i un diàmetre del casc de fins a 4,5 metres, es lliurarà en òrbita mitjançant un vehicle de llançament Atlas V. La baixada es preveu dur a terme segons el mateix mètode que el Dragon o Soiuz rus. Sobre la base del CST-100, està previst crear diversos vehicles per a diversos propòsits, dissenyats per llançar càrrega i persones a l’espai.
Actualment, s’estan provant diversos sistemes i components del futur vaixell. El primer vol del CST-100 està previst per al 2015. En total, el 15è any està previst realitzar tres llançaments. Durant la primera, la nau espacial es llançarà en òrbita en mode automàtic. Després, la segona sonda no tripulada participarà en proves del sistema de rescat i només al tercer vol hi haurà gent a bord del CST-100. L’ús comercial de la nova nau espacial només començarà el 2016, sempre que no hi hagi problemes importants en les proves.
Tycho brahe
Tots els projectes descrits anteriorment tenen una cosa en comú. Són desenvolupats per organitzacions força grans. Resulta que una empresa no ha de ser-ho per participar en la cursa de l’espai privat. Per tant, l’oficina de disseny de Copenhaguen Suborbitals està formada només per dues persones: Christian von Bengtson i Peter Madsen. Els ajuden 17 entusiastes que participen en el muntatge de tots els components del projecte. El programa espacial "Tycho Brahe" rep el nom de l'astrònom danès del Renaixement. L’objectiu del projecte que porta el nom de l’astrònom és la construcció d’un coet i un complex espacial per a vols suborbitals.
El complex Tycho Brahe consisteix en un llançador de coets juntament amb un vehicle de llançament HEAT-1X i una càpsula tripulada MSC (MicroSpaceCraft). El coet amb motor híbrid té una mida inusual per a aquesta classe de tecnologia. Per tant, el HEAT-1X té un diàmetre de només 64 centímetres. És fàcil endevinar que la càpsula habitable també té una mida petita. La càpsula MSC és un tub segellat amb un nas de vidre. Tal com van concebre els dissenyadors, la càpsula s'hauria de llançar a una alçada d'uns 100 quilòmetres amb un coet. A la fase final del vol, el coet, juntament amb la càpsula, es posa en moviment al llarg d’una trajectòria balística. Se suposa que el descens es realitzarà amb l'ajut de frens aerodinàmics, un paracaigudes i diversos equips. Tenint en compte les reduïdes dimensions del vehicle de baixada, sorgeixen seriosos dubtes sobre la viabilitat d’una baixada segura.
El primer llançament d'un coet amb un simulador humà de massa i mida estava previst per al 5 de setembre de 2010. Unes hores abans de l’hora assenyalada, es va cancel·lar. Durant una de les darreres comprovacions dels sistemes, va resultar que hi havia problemes amb l'escalfament de la vàlvula de subministrament d'oxidant. A causa de les característiques específiques del projecte, la calefacció d’aquesta peça s’havia de fer mitjançant un assecador de cabell domèstic normal, fins i tot potent. Les millores es van allargar fins a principis de juny de l'any passat. Però després hi va haver problemes, aquesta vegada amb el sistema d’encesa. Afortunadament, es va solucionar ràpidament i el 3 de juny el coet HEAT-1X finalment va aixecar l'MSC a l'aire. Segons el pla de vol, el coet se suposava que pujaria a una altitud d’uns 2, 8 quilòmetres i després deixaria caure el carenat i el mòdul MSC. Aquest últim va haver de baixar en paracaigudes. La sortida a l’alçada de disseny i el rodatge del mòdul amb el maniquí van tenir èxit. Però les línies de paracaigudes d’aterratge es van enredar. L'aparell va caure al mar Bàltic.
Després de la primera prova, el personal de Copenhaguen suborbitals va arribar a la conclusió que calia moltes millores. En realitat, això és exactament el que fan ara les dues dotzenes d’entusiastes. Pel que sembla, Tycho Brahe té molts desavantatges. Aquesta suposició es recolza en el fet que un any després del primer vol del complex no del tot reeixit, els autors del projecte no tenen pressa per compartir informació sobre la data del proper llançament. Viouslybviament, un grup de ciutadans emprenedors encara no és capaç de recordar els seus desenvolupaments. Tanmateix, Tycho Brahe és actualment l’únic projecte d’espai privat europeu que fins i tot ha arribat a la fase de proves.
