El modelo 339 SpaceShipTwo ( SS2 ) de Scaled Composites es un tipo de avión espacial suborbital lanzado desde el aire diseñado para el turismo espacial . Es fabricado por The Spaceship Company , una empresa con sede en California propiedad de Virgin Galactic .
Nave espacialDos | |
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SpaceShipTwo (fuselaje central) transportado bajo su nave nodriza de doble fuselaje , White Knight Two . | |
Papel | Avión espacial de pasajeros |
origen nacional | Estados Unidos |
Fabricante | Materiales compuestos a escala (primer avión) The Spaceship Company |
Primer vuelo | 10 de octubre de 2010 (primer vuelo de planeo) 29 de abril de 2013 (primer vuelo propulsado) 13 de diciembre de 2018 (primer vuelo espacial) |
Usuario principal | galáctica Virgen |
Número construido | 2 |
Desarrollado por | Materiales compuestos a escala SpaceShipOne |
Desarrollado en | La empresa de naves espaciales SpaceShip III |
SpaceShipTwo es llevado a su altitud de lanzamiento por un Scaled Composites White Knight Two , antes de ser liberado para volar a la atmósfera superior impulsado por su motor de cohete . Luego se desliza de regreso a la Tierra y realiza un aterrizaje en la pista convencional. [1] La nave espacial se dio a conocer oficialmente al público el 7 de diciembre de 2009 en el puerto aéreo y espacial de Mojave en California. [2] El 29 de abril de 2013, después de casi tres años de pruebas sin motor, el primero construido realizó con éxito su primer vuelo de prueba con motor. [3]
Virgin Galactic planea operar una flota de cinco aviones espaciales SpaceShipTwo en un servicio privado de transporte de pasajeros [4] [5] [6] [7] y ha estado tomando reservas durante algún tiempo, con un vuelo suborbital con un precio de boleto actualizado de EE. UU. 250.000 dólares. [8] El avión espacial también podría usarse para transportar cargas útiles científicas para la NASA y otras organizaciones. [9]
El 31 de octubre de 2014, durante un vuelo de prueba, el primer SpaceShipTwo VSS Enterprise se rompió en vuelo y se estrelló en el desierto de Mojave. [10] [11] [12] [13] Una investigación preliminar sugirió que el dispositivo de descenso de la nave se desplegó demasiado pronto. [14] [15] Un piloto, Michael Alsbury , murió; el otro fue tratado por una lesión grave en el hombro después de lanzarse en paracaídas desde la nave espacial afectada. [16] [17]
La segunda nave espacial SpaceShipTwo, VSS Unity , se dio a conocer el 19 de febrero de 2016. [18] [19] El vehículo está siendo sometido a pruebas de vuelo. [20] [21] [22] Su primer vuelo al espacio (por encima de 50 millas de altitud) , VSS Unity VP03 , tuvo lugar el 13 de diciembre de 2018. [23] [24]
Descripción general del diseño
El proyecto SpaceShipTwo se basa en parte en la tecnología desarrollada para la primera generación de SpaceShipOne , que formaba parte del programa Scaled Composites Tier One , financiado por Paul Allen . Spaceship Company obtiene la licencia de esta tecnología de Mojave Aerospace Ventures , una empresa conjunta de Paul Allen y Burt Rutan , el diseñador de la tecnología predecesora.
SpaceShipTwo es un avión espacial de pasajeros de baja relación de aspecto . Su capacidad será de ocho personas, seis pasajeros y dos pilotos. El apogeo de la nueva nave será de aproximadamente 110 km (68 millas) en la termosfera inferior , 10 km (6,2 millas) más alta que la línea Kármán, que era el objetivo de SpaceShipOne, aunque el último vuelo de SpaceShipOne alcanzó una altitud única de 112 km (70 millas). SpaceShipTwo alcanzará los 4.200 km / h (2.600 mph), utilizando un solo motor de cohete híbrido : el RocketMotorTwo . [25] Se lanza desde su nave nodriza, White Knight Two , a una altitud de 15.000 metros (50.000 pies) y alcanza una velocidad supersónica en 8 segundos. Después de 70 segundos, el motor del cohete se apaga y la nave espacial se deslizará hasta su altitud máxima. La cabina de la tripulación de SpaceShipTwo tiene 3,7 m (12 pies) de largo y 2,3 m (7,5 pies) de diámetro. [26] La envergadura del ala es de 8,2 m (27 pies), la longitud es de 18 m (60 pies) y la altura de la cola es de 4,6 m (15 pies). [27]
SpaceShipTwo utiliza un sistema de reentrada emplumado , factible debido a la baja velocidad de reentrada. Por el contrario, las naves espaciales orbitales vuelven a entrar a velocidades orbitales, cercanas a los 25.000 km / h (16.000 mph), utilizando escudos térmicos. Además, SpaceShipTwo está diseñado para volver a entrar en la atmósfera desde cualquier ángulo. [28] Decelerará a través de la atmósfera, cambiando a una posición de planeo a una altitud de 24 km (15 millas), y tardará 25 minutos en deslizarse de regreso al puerto espacial .
SpaceShipTwo y White Knight Two son, respectivamente, aproximadamente el doble del tamaño de la SpaceShipOne de primera generación y la nave nodriza White Knight , que ganó el premio Ansari X en 2004. SpaceShipTwo tiene ventanas de 43 y 33 cm (17 y 13 pulgadas) de diámetro para el placer visual de los pasajeros, [27] y todos los asientos se reclinarán hacia atrás durante el aterrizaje para disminuir la incomodidad de las fuerzas G. [29] Según se informa, la nave puede aterrizar de manera segura incluso si ocurre una falla catastrófica durante el vuelo. [30] En 2008, Burt Rutan comentó sobre la seguridad del vehículo:
Este vehículo está diseñado para ir a la atmósfera en el peor de los casos directamente o al revés y se corregirá. Esto está diseñado para ser al menos tan seguro como los primeros aviones de pasajeros de la década de 1920 ... No le crea a nadie que le diga que la seguridad será la misma que la de un avión de pasajeros moderno, que ha existido durante 70 años. [28]
En septiembre de 2011, se probó la seguridad del sistema de reentrada emplumada de SpaceShipTwo cuando la tripulación perdió brevemente el control de la nave durante un vuelo de prueba de planeo. El control se restableció después de que el avión espacial entró en su configuración emplumada y aterrizó de manera segura después de un vuelo de 7 minutos. [31]
Flotas y sitios de lanzamiento
Historia de la flota
SpaceShipTwo (y el avión lanzador WhiteKnightTwo ) son construidos por The Spaceship Company , originalmente formada como una empresa conjunta entre Scaled Composites y Virgin Galactic. [32] Virgin Galactic compró la participación de Scaled Composites en TSC en 2012, y TSC es ahora una subsidiaria de propiedad total de Virgin Galactic. [33]
El cliente de lanzamiento de SpaceShipTwo es Virgin Galactic, que ha pedido cinco vehículos. [34] [35] El primer SS2 se llamó VSS Enterprise . [36] El prefijo "VSS" significa "Virgin Space Ship". VSS Enterprise fue el primero en volar; [37] fue destruido en un accidente el 31 de octubre de 2014. [10] [38] [39] La construcción de VSS Unity estaba completa en un 65 por ciento a principios de noviembre de 2014, y Virgin Galactic esperaba que estuviera completa en 2015. fue presentado en febrero de 2016 [40] y realizó su primer vuelo motorizado en abril de 2018. Se esperaba que el tercer SpaceShipTwo comenzara la construcción a fines de 2015. [41] [21]
Sitios de lanzamiento
SpaceShipTwo se lanza desde el avión lanzador WhiteKnightTwo, que despega del puerto aéreo y espacial de Mojave en California durante las pruebas. Spaceport America (anteriormente Southwest Regional Spaceport), un puerto espacial de 212 millones de dólares en Nuevo México , financiado en parte por el gobierno estatal, [42] se convertirá en el sitio de lanzamiento permanente cuando comiencen los lanzamientos comerciales. [26]
Barcos en clase
Barco | Número de la cola | Primer vuelo sin motor | Primer vuelo propulsado | Primer vuelo espacial | Último vuelo | Estado |
---|---|---|---|---|---|---|
VSS Enterprise | N339SS | 10 de octubre de 2010 | 29 de abril de 2013 | n / A | 31 de octubre de 2014 | Destruido [10] [38] [39] |
Unidad VSS | N202VG | 3 de diciembre de 2016 [20] | 5 de abril de 2018 | 13 de diciembre de 2018 | Operacional | |
Número de serie tres | En construcción [41] [43] | |||||
Número de serie cuatro | En construcción [44] [43] |
Desarrollo
El 28 de septiembre de 2006, el fundador de Virgin Group , Sir Richard Branson, presentó una maqueta de la cabina de pasajeros SpaceShipTwo en la exposición NextFest en el Centro de Convenciones Jacob K. Javits en Nueva York. [45] El diseño del vehículo fue revelado a la prensa en enero de 2008, con la declaración de que el vehículo en sí estaba completo en un 60%. [26] El 7 de diciembre de 2009, tuvo lugar la presentación oficial y el lanzamiento de SpaceShipTwo. El evento involucró al primer SpaceShipTwo que fue bautizado por el entonces gobernador de California Arnold Schwarzenegger como VSS Enterprise . [46]
Explosión de prueba de 2007
El 26 de julio de 2007, se produjo una explosión durante una prueba de flujo de oxidante en el puerto aéreo y espacial de Mojave , donde se estaban llevando a cabo pruebas en las primeras etapas de los sistemas de SpaceShipTwo. La prueba del oxidante incluyó llenar el tanque del oxidante con 4.500 kilogramos (10.000 libras) de óxido nitroso , seguido de una prueba del inyector de flujo frío de 15 segundos. Aunque las pruebas no encendieron el gas, tres empleados murieron y tres resultaron heridos por metralla voladora . [47]
Motor de cohete
El diseño del motor de cohete híbrido para SpaceShipTwo ha sido problemático y provocó grandes retrasos en el programa de pruebas de vuelo . El diseño original del motor de cohete se basaba en combustible de polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB) y oxidante de óxido nitroso , a veces denominado motor N 2 O / HTPB . [48] [49] Fue desarrollado por el subcontratista de Scaled Composites, Sierra Nevada Corporation (SNC) desde 2009 hasta principios de 2014. En mayo de 2014, Virgin Galactic anunció un cambio en el motor híbrido para ser utilizado en SpaceShipTwo, y tomó el esfuerzo de desarrollo en -house a Virgin Galactic, rescindiendo el contrato con Sierra Nevada y deteniendo todos los trabajos de desarrollo del motor cohete de primera generación . [50] Virgin luego modificó el diseño del motor para incluir un cambio del combustible del cohete híbrido de un HTPB a una formulación de combustible de poliamida. En octubre de 2015, Virgin anunció que estaba considerando cambiar de nuevo al combustible HTPB original. [51]
2014 cambio de motor
En lugar del motor de combustible HTPB a base de caucho —motores que habían experimentado problemas graves de estabilidad del motor en disparos de más de 20 segundos aproximadamente— el motor ahora se basaría en un combustible sólido compuesto de un tipo de plástico llamado poliamida termoplástica . Se proyectó que el combustible plástico tendría un mejor rendimiento (mediante varias medidas no especificadas) y se proyectó para permitir que SpaceShipTwo hiciera vuelos a una altitud mayor. [52] [53] [54]
En mayo de 2014[actualizar]Cuando se anunció públicamente la versión 2 del motor de Virgin Galactic, el motor ya había completado quemaduras de duración completa de más de 60 segundos en pruebas en tierra en un banco de pruebas de motores. [53] El diseño del motor de segunda generación también requirió la modificación del fuselaje SS2 para adaptarse a tanques adicionales en las alas de SpaceShipTwo, uno con metano y el otro con helio , a fin de garantizar una combustión adecuada y el apagado del nuevo. motor. [55] Se realizaron pruebas en tierra adicionales en el nuevo motor entre mayo y octubre de 2014.
2015: otro cambio de combustible
Después de una serie de pruebas de motores de cohetes, Virgin anunció en octubre de 2015 que cambiarían el motor de cohetes de nuevo a polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB), con una formulación similar a la que usaron anteriormente en el programa de desarrollo antes de cambiar a un motor a base de nailon. grano de combustible. Utilizarán HTPB para alimentar el SpaceShipTwo cuando reanude el vuelo tras la pérdida del vehículo de prueba SS2 inicial en octubre de 2014. [ necesita actualización ] Quedan por completar las pruebas de calificación completas. [56]
CoheteMotorDos
El motor RocketMotorTwo de segunda generación es una variante del diseño básico anterior de SNC, pero está alimentado por combustible plástico de poliamida, mientras continúa usando el mismo oxidante de óxido nitroso. El motor de segunda generación lo fabrica ahora Virgin Galactic en lugar de SNC. Para diciembre de 2012, se habían realizado con éxito 15 pruebas a gran escala, [57] [58] y las pruebas en tierra adicionales continuaron hasta marzo de 2013. [59] En junio de 2012, la Administración Federal de Aviación (FAA) emitió un permiso de prueba de cohetes a Scaled Composites, lo que le permite comenzar vuelos de prueba SS2 impulsados por RocketMotorTwo [60] El primer vuelo propulsado de este tipo tuvo lugar el 29 de abril de 2013. [61] El motor produce 60.000 libras de fuerza (270 kN) de empuje.
Vuelos de prueba
Prueba de VSS Enterprise
En septiembre de 2012, Virgin Galactic anunció que el programa de prueba de vuelo de planeo subsónico sin energía estaba esencialmente completo. [62] En octubre de 2012, Scaled Composites instaló componentes clave del motor del cohete, y SpaceShipTwo realizó su primer vuelo de planeo con el motor instalado en diciembre de 2012. [63] [64]
El primer vuelo de prueba con motor de la nave espacial tuvo lugar el 29 de abril de 2013. SpaceshipTwo alcanzó velocidades supersónicas en este primer vuelo con motor. [65] [66] El 5 de septiembre de 2013, el segundo vuelo propulsado fue realizado por SpaceShipTwo. [67] El primer vuelo de prueba con motor de 2014, y el tercero en general, se produjo el 10 de enero de 2014. La nave espacial alcanzó una altitud de 22.000 metros (71.000 pies) y una velocidad de Mach 1,4 (1.491,5 km / h; 926,8 mph). El avión de transporte WhiteKnightTwo lanzó SpaceShipTwo (VSS Enterprise ) a una altitud de 14.000 metros (46.000 pies). [68]
Accidente de octubre de 2014
El 31 de octubre de 2014, SpaceShipTwo VSS Enterprise sufrió una ruptura en vuelo durante una prueba de vuelo con motor, [69] [70] que resultó en un accidente que mató a un piloto, Michael Alsbury , e hirió al otro. [10] [17] Fue casualmente el primer vuelo en utilizar el nuevo tipo de combustible, basado en granos de plástico de nailon. [71] [72] El choque fue causado por un despliegue prematuro del mecanismo de caída , que normalmente se usa para ayudar en un descenso seguro. SpaceShipTwo todavía estaba en ascenso motorizado cuando se desplegó el mecanismo de caída. La desintegración se observó dos segundos después. [70]
A octubre de 2014[actualizar], SpaceShipTwo había realizado 54 vuelos de prueba. [73] La nave espacial había utilizado su configuración de ala "emplumada" durante diez de estos vuelos de prueba. [73] [74] [75]
La Junta Nacional de Seguridad en el Transporte realizó una investigación independiente sobre el accidente. En julio de 2015, la NTSB publicó un informe que citaba salvaguardias de diseño inadecuadas, capacitación deficiente de los pilotos, falta de supervisión federal rigurosa y un copiloto potencialmente ansioso como factores importantes en el accidente de 2014. [76] [77] Si bien el copiloto fue culpado por desplegar prematuramente el mecanismo de puesta en marcha del barco, la Administración Federal de Aviación, la Oficina de Transporte Espacial Comercial de la Administración Federal de Aviación y los diseñadores del barco también fueron culpados por no crear un sistema a prueba de fallas. que podría haber evitado un despliegue tan prematuro. [77]
Unidad VSS
En octubre de 2015, se informó que el segundo SpaceShipTwo haría su primer vuelo en 2016. [78] VSS Unity se presentó en febrero de 2016.
En febrero de 2016 comenzó una fase de prueba denominada " Prueba integrada de vehículos en tierra " en VSS Unity . [21]
Entre el 8 de septiembre y el 30 de noviembre de 2016, Virgin Galactic realizó una serie de vuelos de transporte cautivo de Unity, incluidos los vuelos de planeo planeados (1 y 3 de noviembre) para los cuales se canceló la parte de planeo del vuelo debido a la velocidad del viento. [79] [80] [81] [82] Los vuelos de planeo de Unity comenzaron el 3 de diciembre de 2016. [83] [84] [85] [86]
Después de varios vuelos de planeo en los meses anteriores, en julio de 2017, Richard Branson sugirió que la nave debía comenzar las pruebas con motor a intervalos de tres semanas. [87] En septiembre de 2017, el CEO George Whitesides sugirió que las pruebas del motor estaban completas y que solo quedaba una "pequeña cantidad de vuelos de planeo" antes de que VSS Unity comenzara los vuelos de prueba con motor. [88] En octubre de 2017, Branson sugirió que SpaceShipTwo podría llegar al espacio en tres meses y que podría viajar al espacio a bordo de un SpaceShipTwo en seis meses. [89] [90] Se completó una séptima prueba de planeo de alta velocidad en enero de 2018. [91] El 13 de diciembre de 2018, SpaceShipTwo VSS Unity alcanzó su altitud más alta de 82,72 km (51,4 millas). Esto superó la definición de espacio del gobierno de EE. UU. A 80 km (50 millas), pero no el estándar utilizado en otros lugares a 100 km (62,1 millas). [92] A pesar del debate sobre dónde comienza el espacio exterior, Mark Stucky recibiría sus alas de astronauta, mientras que Frederick W. Sturckow no las recibiría, ya que ya ha volado en el transbordador espacial cuatro veces. [23]
Después de un vuelo espacial de febrero de 2019, VSS Unity comenzó a sufrir modificaciones en preparación para el servicio comercial; esto incluye la mejora de la cabina de vuelo y la instalación de una cabina de pasajeros. [93] Más tarde se reveló en 2021 que VSS Unity había sufrido una gran grieta en su estructura durante su vuelo espacial de 2019, lo que requirió trabajos de reparación en el vehículo. [94]
Vuelo espacial | Fecha | Velocidad máxima | Altitud | Duración | Tripulación |
---|---|---|---|---|---|
VSS Unity VP-03 | 13 de diciembre de 2018 | Mach 2.9 [95] | 82,72 kilometros (51,40 millas) | ? | Mark P. Stucky y Frederick W. Sturckow |
VSS Unity VF-01 | 22 de febrero de 2019 | Mach 3.0 [96] | 89,9 km (55,9 millas) [97] | ? | Dave Mackay , Michael Masucci y Beth Moses |
Costos
Los costos totales de desarrollo de SpaceShipTwo se estimaron en alrededor de $ 400 millones en mayo de 2011, un aumento significativo con respecto a la estimación de 2007 de $ 108 millones. [98]
Operación comercial
La duración de los vuelos será de aproximadamente 2,5 horas, aunque solo unos minutos de eso serán en el espacio. El precio inicialmente será de 200.000 dólares. [99] Más de 65.000 aspirantes a turistas espaciales solicitaron el primer lote de 100 billetes. En diciembre de 2007, Virgin Galactic tenía 200 clientes pagados en sus libros para los primeros vuelos, y el 95% pasaba las pruebas de centrifugación de 6-8 g. [100] Ese número había aumentado a 575 a principios de 2013. [101] En abril de 2013, Virgin Galactic anunció que el precio de un asiento aumentaría un 25 por ciento a 250.000 dólares antes de mediados de mayo de 2013, [101] y se mantendría en 250.000 dólares. "hasta que hayan viajado las primeras 1.000 personas, de modo que coincida con la inflación desde que comenzó [Virgin Galactic]". [102]
Después de 50-100 vuelos de prueba, se esperaba que los primeros clientes de pago volaran a bordo de la nave en 2014. [4] Al perfeccionar el horario proyectado a fines de 2009, Virgin Galactic se negó a anunciar un horario firme para vuelos comerciales, pero reiteró que los vuelos iniciales tendría lugar desde Spaceport America . El despliegue operativo se basará en un "programa impulsado por la seguridad". [103] Además de realizar lanzamientos suborbitales de pasajeros, Virgin Galactic comercializará SpaceShipTwo para misiones científicas espaciales suborbitales . [103]
Programa sRLV de la NASA
En marzo de 2011, Virgin Galactic SpaceShipTwo había presentado como un vehículo de lanzamiento reutilizable para llevar cargas útiles de investigación en respuesta a la NASA solicitud 's suborbital vehículo de lanzamiento reutilizable (SRLV), que es una parte del programa de oportunidades de vuelo de la agencia. Virgin proyecta vuelos de investigación con una altitud máxima de 110 km (68 millas). Estos vuelos proporcionarán aproximadamente cuatro minutos de microgravedad para cargas útiles de investigación. Aún no se han especificado los niveles de masa y microgravedad de la carga útil. [1] Desde 2020, la tecnología y los sistemas respaldados por la NASA se han probado en SpaceShipTwo. [104]
Nave espacial futura
En agosto de 2005, el presidente de Virgin Galactic declaró que si el servicio suborbital con SpaceShipTwo tiene éxito, el SpaceShipThree de seguimiento sería una nave orbital. En 2008, Virgin Galactic sugirió que podría desarrollar un vehículo de pasajeros de alta velocidad para ofrecer transporte a través de vuelos espaciales suborbitales de punto a punto . [105]
Especificaciones
Datos de Virgin Galactic, [106] space.com [107] y Popular Mechanics [108]
Características generales
- Tripulación: 2
- Capacidad: 6 pasajeros
- Longitud: 18,3 m (60 pies 0 pulgadas)
- Envergadura: 8,3 m (27 pies 3 pulgadas)
- Altura: 5,5 m (18 pies 1 pulg.)
- Peso bruto: 9,740 kg (21,473 lb)
- Planta motriz: 1 × RocketMotorTwo motor de cohete híbrido líquido / sólido
Actuación
- Velocidad máxima: 4000 km / h (2500 mph, 2200 kn)
- Techo de servicio: 110.000 m (360.000 pies)
Ver también
- New Shepard
- # proyecto dearMoon
- Cazador de sueños
- Lista de naves espaciales tripuladas
- X-15 norteamericano
- Vuelo espacial privado
- SpaceShipOne
- Jinete espacial
- Programa del transbordador espacial
Referencias
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SpaceShipTwo: Tipo: HTHL / Pilotado
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enlaces externos
- Sitio web oficial de Virgin Galactic
- Sitio web oficial de Scaled Composites
- Virgin Galactic , documental de National Geographic Channel , 2012.
- Formación de The Spaceship Company - Space.com (2005)
- El nacimiento de SpaceShipTwo - SpaceDaily (2004)
- Espacio o busto: artículo de fondo sobre turismo espacial - Revista Cosmos (2005)
- Derecho espacial en París - Sonda de derecho espacial (2006)
- Imágenes de maquetas SS2 - ZDNet (2007)
- "VG Powered Flight actualizado Drop BRoll" . Virgin Galactic a través de YouTube. 29 de abril de 2013. Muestra los 16 segundos del cohete del primer vuelo disparando desde tres vistas y la mayor parte de la secuencia desde una cuarta vista.