211service.com
En privat rymdfärja ersättare
När rymdfärjeprogrammet avslutas i år kommer det enda sättet att få människor att gå i omloppsbana och till den internationella rymdstationen att köpa platser på Rysslands tre-personers Sojuz-kapslar. Så NASA, genom sin Kommersiell besättningsutveckling program, har gett 50 miljoner dollar i bidrag till företag som utvecklar nya rymdfarkoster som kan transportera människor och förnödenheter i omloppsbana och till rymdstationen.
Rymdskal: Dream Chasers ram i kolkomposit, sett från den främre högra sidan, genomgår stresstester i ett jordbävningssimuleringslaboratorium vid University of Colorado i Boulder. Dekalerna bär namnen på företag som är involverade i projektet.
Mottagaren av den största delen av dessa pengar var Sierra Nevada Corporation , som fick 20 miljoner dollar för att utveckla Drömjagare . Denna rymdfarkost, storleken på ett affärsjetplan, kommer att ta last och upp till åtta personer in i låg omloppsbana om jorden, där rymdstationen är belägen, och sedan återvända och landa på kommersiella flygplatser.
Företaget nådde alla sina utvecklingsmilstolpar för Dream Chaser förra året och avslutar nu ett batteri av tester på farkostens kolkompositram. Skalet på rymdfarkosten måste klara tunga belastningar och intensiva vibrationer. Så Dream Chaser-ramen har monterats på en jordbävningssimulator i ett labb vid University of Colorado i Boulder. Hittills har designen fungerat som förväntat, säger Mark Sirangelo , chef för Sierra Nevadas division Space Systems. På anläggningar i San Diego har företaget testat farkostens hybridraketmotorer. Under de kommande månaderna kommer företaget att sätta ihop de två för att färdigställa en fullständig prototyp, bära den upp i luften och släppa den för att se hur den flyger.
Andra orbitala rymdfarkoster under utveckling av företag, inklusive SpaceX och Boeing är kapslar som kommer att använda fallskärmar för att gå ner på land eller i havet. Dream Chaser har en lyftkroppsdesign; det ser ut ungefär som ett flygplan utan de stora vingarna på sidan. Ett annat privat företag, Orbital vetenskaper , arbetar också på en rymdfärja-liknande lyftkropp. Dream Chasers form, i kombination med utdragbara hjul och motorer, gör att den kan göra en kontrollerad landning på en bana. Sirangelo säger att farkosten därför kommer att kunna landa på marken på fler platser än vad andra fordon kan, och att gravitationskrafterna som det kommer att utsätta passagerare för – och känslig last och vetenskapliga instrument – kommer att vara mindre intensiva.
Om företaget fortsätter att uppnå sina test- och utvecklingsmilstolpar kommer Dream Chaser att lanseras i omloppsbana 2014 på näsan av en kraftfull uppskjutningsbooster, Atlas V , tillverkad av United Launch Alliance . När den når omloppsbana kommer farkosten att släppas och dess hybridmotorer kommer att användas för att justera dess omloppsbana eller docka den till en rymdstation. Dessa motorer kommer också att användas för att styra den till dess mjuka landningar.
Sierra Nevada, som också tillverkar satelliter, sensorer och andra komponenter, designade inte Dream Chaser från grunden. På 1970-talet testade sovjeterna ett fordon som det, känt som Bor-4. Besättningen på ett australiensiskt fartyg fotograferade det, och NASA använde bilden för att bakåtkonstruera ett liknande farkost. Den resulterande designen, NASAs HL-20 , genomgick betydande utveckling och testning och var tänkt att vara en livbåt för astronauter ombord på rymdstationen. Men HL-20-programmet förföll.
För sex år sedan ringde ett litet flygföretag som Sirangelo ledde SpaceDev , licensierade designen från NASA och började modifiera den, till exempel lägga till hybridmotorerna. Motorerna förbränner ett ovanligt bränsle: en kombination av återvunnet gummi och dikväveoxid. Detta har nästan samma energitäthet som konventionellt bränsle men kan förbrännas på ett mer kontrollerat sätt och kan därför vara säkrare, även om bara flera flygningar kan bevisa om det är det. Sirangelo jämför systemet med en brännare på en gasspis som kan vridas till en lägre eller högre låga. Samma hybridmotor användes i SpaceShipOne, som vann X-pris 2004, och kommer också att införlivas i Virgin Galactic'sSpaceShipTwo, avsedd att flyga turister in i suborbitalt utrymme.
Sierra Nevada, som förvärvade SpaceDev när det bildade sin rymddivision för två år sedan, hoppas att NASA kommer att vara en av dess stora kunder. Bolaget kommer även att gå efter rymdturister och tecknade i vinter ett avtal med Virgin om att marknadsföra och pilotera turistflygen. Om andra företag, som t.ex Stort luftrum , lyckas utveckla icke-statliga rymdstationer, kommer de att behöva transport för att få folk dit, och Sierra Nevada tittar också på denna potentiella marknad. Dessutom förväntar sig Sirangelo att universitet och andra forskningsinstitut kommer att vara intresserade av att köpa utrymme på Dream Chaser för att skicka experiment i omloppsbana under en vecka eller så.
Allt på Dream Chaser förutom den initiala startförstärkaren och bränslepatronerna är designade för att kunna återanvändas. Ändå, för att göra vinst kommer det att krävas att man flyger flera Dream Chasers 50 till 100 gånger vardera, och Sirangelo medger att han inte vet när det kommer att inträffa. Vi går in i en okänd värld, säger han. Företaget avslöjar inte exakta siffror, men Sierra Nevada, ett lönsamt företag som grundades 1963, har investerat tiotals miljoner dollar i projektet - mer än vad företaget fick från NASA i år. Sirangelo säger att Sierra Nevada planerar att fortsätta att investera sina egna pengar i projektet. Om vi inte når våra milstolpar får vi inte betalt, säger Sirangelo. Företaget har ansökt om en andra finansieringsomgång från NASA som kommer att delas ut senare i år.
Utöver affärsriskerna som är inneboende i att utveckla ett orbitalfordon, finns det också tekniska och politiska osäkerheter, säger Scott Pace , direktör för Rymdpolitiska institutet vid George Washington University i Washington, D.C. Ett fordon som Dream Chaser har inte Soyuz flyghistoria; även om ingenjörer har arbetat med designen under lång tid, har teknikerna inte en historia av säkerhet och tillförlitlighet. Säkerhetsproblem var en del av anledningen till att skyttelprogrammet avbröts. Det finns potential för de nya fordonen att vara säkrare än rymdfärjan, men det enda sättet du verkligen vet är genom att flyga, säger Pace. Om den regelbörda under vilken NASAs arbete tillämpades på kommersiella ansträngningar för att tillverka besättningsfordon, skulle det krossa dem - men vilken typ av kompromissföreskrifter som kommer att skrivas är fortfarande oklart.