A jövő magánűrhajói

2013.07.30. 07:57

A NASA az űrrepülőgépek nyugdíjazása óta nem képes önerőből embert juttatni a világűrbe. Eközben folyik az Orion űrhajó és az azt magasba emelő hordozórakéta fejlesztése. Az Orionnal a NASA távolabbi célpontok - a kisbolygók és a Mars - felé indul, de az alacsony Föld körüli pálya kiszolgálását és a szuborbitális repüléseket a jelek szerint átengedi a magánvállalkozásoknak.

Az amerikai Szövetségi Repülési Igazgatóság (FAA, Federal Aviation Administration) tanulmánya szerint a versenyképes magánűrhajó-ipar megjelenése a 10 millió dolláros Ansari X-díjnak köszönhető. A felhívás 26 cég fantáziáját mozgatta meg, amelyek összesen több mint 100 millió dollárt fektettek be a fejlesztésekbe. A pálmát végül 2004-ben a SpaceShipOne vitte el. A tanulmány szerint a versengés legjelentősebb eredménye az volt, hogy a magánszektor nemcsak a világűr elérését tűzte ki célul, hanem a biztonságot és az ügyfelek számára vonzó árat is.

A szuborbitális repülés és a világűr határa

A világűrbe küldött eszközök akkor állnak Föld körüli pályára, ha sebességük eléri legalább az első kozmikus sebességet (7,9 km/másodperc). Ilyenkor orbitális mozgásról, azaz Föld körüli keringésről beszélünk. Kisebb kezdősebességgel indulva azonban az eszköz nem áll keringési pályára, hanem hamarabb visszatér a Földre. Ilyen, úgynevezett szuborbitális pályán történt az első két amerikai emberes űrrepülés (az úgynevezett űrugrások) és ilyen pályán mozogva nyerte el az Ansari X-díjat a SpaceShipOne űrrepülőgép.

A Virgin Galactic WhiteKnightTwo repülőgépének 100. tesztrepülése. Ez a gép szállította a szuborbitális repülésre képes SpaceShipOne magánűrhajót Forrás: Virgin Galactic

A világűr határát a szakemberek sokféleképpen definiálják. Sokan egy adott magassághoz kötik, például a 100 km magasban húzódó Kármán-vonalhoz. 

A szuborbitális űrjárművek két csoportba sorolhatók. Egyik részük a hagyományos hordozórakétákhoz hasonlóan függőlegesen emelkedik a magasba, mások vízszintesen indulnak (repülőgépről vagy rakétahajtóművel közvetlenül a földfelszínről). A leszállást az előbbiek általában rakétás vagy ejtőernyős fékezés után, szintén függőlegesen hajtják végre, míg utóbbiak a repülőgépek módjára, vízszintesen.

Űrhajók a piacon

Szuborbitális repülőt fejleszt az Armadillo Aerospace tudományos, illetve űrturisztikai repülések végrehajtására. A cég több, különböző teherbírású rakéta fejlesztésén dolgozik, mindegyik függőlegesen indul és függőlegesen is száll le, hajtóműve folyékony oxigénnel és alkohollal működik. A legnagyobb, a Hyperion nevű gép két utas szállítására is alkalmas lesz. Első tesztrepülését 2014-re tervezik, a szuborbitális űrrepülésre az űrturisták számára 102 ezer dolláros áron tervezik a jegyeket, de honlapjukon maguk is elismerik, hogy még sok munka vár rájuk, mire első űrturistáik útnak indulhatnak.

A kéttörzsű WhiteKnightTwo repülőgép és a SpaceShipTwoForrás: The Spaceship Company/Virgin Galactic/Mark Greenberg

A Blue Origin szintén a 100 km-es magasságot veszi célba. 2006-ban már sikeres próbarepülést hajtottak végre Goddard nevű, függőlegesen fel- és leszálló hordozóeszközükkel. Folyik a New Shepard kabin fejlesztése, amelyikben három vagy több űrhajós foglalhatna helyet, de a kapszula részben vagy egészen teher szállítására is átalakítható lesz. Első lépésben az űrhajósok nélküli változatban távirányítással tudományos kísérleteket szándékoznak végrehajtani.

A Masten Space Systems ember nélküli eszközöket fejleszt, de azokból többfélét is (Xombie, Xoie, Xaero, Xogdor), amelyek mindegyikével végeztek már próbarepüléseket. A legnagyobb változat, a Xogdor 100 kg hasznos terhet lesz képes 100 km magasságig emelni.

Az UP Aerospace többször felhasználható, szilárd hajtóanyagú kutatórakétát fejlesztett. A SpaceLoft nevű rakéta 354 kg terhet tud 160 km magasba juttatni, már rendszeresen használják. Embert szállító változatot nem terveznek.

A Virgin Galactic SpaceShipTwo űrrepülőgépének első, szuperszonikus sebességű próbarepüléseForrás: Virgin Galactic

Az űrturizmus szempontjából a legfigyelemreméltóbb szereplő kétségtelenül a Virgin Galactic. Miután a Scale Composites SpaceShipOne űrrepülőgépe megnyerte az Ansari X-díjat, a Virgin azonnal felvásárolta a rendszert (szebben fogalmazva közös vállalkozást hozott létre a Scaled Composites-szal) és annak bázisán megkezdte a továbbfejlesztett változat, a SpaceShipTwo (SS2) fejlesztését. A géppel a repülési tesztek már 2009-ben elkezdődtek. Az SS2-t elődjéhez hasonlóan a WhiteKnight kéttörzsű repülőgép emeli magasba, onnan indul saját hajtóművével tovább a szuborbitális útra. A nyolcfős gépben a kétfős személyzeten kívül hat fizető utas foglal majd helyet, a jegyeket 200 ezer dolláros áron kínálják. Jelentkezőkben nincs hiány, az eddigi több mint 600 jelentkezőtől közel 100 millió dollár előleget szedett be a cég, az első utasok jövő év elején indulhatnak.

Az XCOR Aerospace a Lynx nevű, vízszintesen fel- és leszálló géppel próbál betörni a szuborbitális repülések piacára. Egy pilóta és egy utas szállítására terveik, lényegében a kisrepülőgépek űrbe közlekedő változataként. Érdekessége, hogy naponta több felszállást is terveznek a géppel. A jegyek várható ára 95 ezer dollár.

Az XCOR Aerospace Lynx látványterveForrás: XCOR Aerospace

 

Induló vállalkozások

A bemutatott rendszereken kívül több más cégnél is folyik a fejlesztő munka, ezek azonban még a fejlesztés korábbi stádiumában járnak, így az FAA tanulmánya szerint az elkövetkező néhány évben még nem várható piaci megjelenésük, később azonban az említett cégek versenytársaivá válhatnak.

A Whittinghill Aerospace nanoműholdak pályára állítására használt rakétáját akarja továbbfejleszteni szuborbitális repülések céljára. A dán Copenhagen Suborbitals a HEAT 1X rakétát és az egy személy szuborbitális repülését lehetővé tevő Tycho Brahe kabint fejleszti. A Sierra Nevada Corporation az elsősorban orbitális repülésekre alkalmas, de szuborbitális célra is használható Dream Chaser (Álomvadász) űrrepülőgépet fejleszti. Az EADS Astrium és a Rocketplane Global egyaránt vízszintesen felszálló, a 100 km-es magasságot elérő űrrepülőgépet szándékozik készíteni. A francia Dassault Aviation a NASA X-38-as hiperszonikus repülőgépe es az ESA által egykor megálmodott Hermes űrrepülőgép tervezésében szerzett tapasztalatára alapozva a Vehra Suborbital Habité (VSH) nevű eszközzel jelenne meg a piacon. Végül, de nem utolsósorban a SpaceX már több sikeres kísérletet hajtott végre a Grasshopper (Szöcske) nevű eszközével.