SpaceShipTwo fue llevado a su altitud de lanzamiento por un White Knight Two de Scaled Composites , antes de ser liberado para volar hacia la atmósfera superior impulsado por su motor de cohete . Luego se deslizó de regreso a la Tierra y realizó un aterrizaje en la pista convencional. [1] La nave espacial fue presentada 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 primer SS2 construido realizó con éxito su primer vuelo de prueba con motor. [3]
Virgin Galactic planeó operar una flota de cinco aviones espaciales SpaceShipTwo en un servicio privado de transporte de pasajeros [4] [5] [6] [7] y aceptó reservas durante algún tiempo, con un vuelo suborbital con un precio de billete de 250.000 dólares estadounidenses en 2015. [8] El avión espacial también se utilizó 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 encontró 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 grave lesión en el hombro después de lanzarse en paracaídas desde la nave espacial accidentada. [16] [17]
La segunda nave espacial SpaceShipTwo, VSS Unity , se presentó el 19 de febrero de 2016. [18] [19] El vehículo se sometió a pruebas de vuelo entre 2016 y 2023. [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] El primer vuelo operativo de Unity (definido como el primer vuelo pasajeros que volaban que no eran empleados de Virgin Galactic) fue Galactic 01 el 29 de junio de 2023. El último vuelo de Unity fue Galactic 07 el 8 de junio de 2024.
Descripción general del diseño
El proyecto SpaceShipTwo se basó en parte en la tecnología desarrollada para el SpaceShipOne de primera generación , que formaba parte del programa Scaled Composites Tier One , financiado por Paul Allen . The Spaceship Company obtuvo 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 era un avión espacial de pasajeros de baja relación de aspecto . Su capacidad estaba prevista para ocho personas: seis pasajeros y dos pilotos. Los aviones espaciales SpaceShipTwo nunca volaron con más de 6 personas a bordo (4 pasajeros, 2 pilotos). El apogeo de la nueva nave fue diseñado para ser de aproximadamente 110 km (68 millas) en la termosfera inferior , 10 km (6,2 millas) más alto que la línea de Kármán, pero en julio de 2021, la altura máxima alcanzada fue de 89,9 km. [25] Al final, el SpaceShipTwos nunca superó el límite de 100 km. El objetivo de la nave predecesora, SpaceShipOne, también era de 100 km, pero el último vuelo alcanzó una altitud de 112 km (70 millas). [26] SpaceShipTwo fue diseñado para alcanzar 4.200 km/h (2.600 mph), utilizando un único motor de cohete híbrido : el RocketMotorTwo . [27] Se lanzó desde su nave nodriza, White Knight Two , a una altitud de 13.500 m (44.300 pies), [28] y alcanzó una velocidad supersónica en 8 segundos. Después de 70 segundos, el motor del cohete se apagó y la nave espacial se deslizó hasta su altitud máxima. La cabina de la tripulación de SpaceShipTwo tenía 3,7 m (12 pies) de largo y 2,3 m (7 pies 7 pulgadas) de diámetro. [29] La envergadura del ala era de 8,2 m (27 pies), la longitud era de 18 m (59 pies) y la altura de la cola era de 4,6 m (15 pies). [30]
SpaceShipTwo utilizó 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 fue diseñado para volver a entrar en la atmósfera en cualquier ángulo. [31] Desaceleró a través de la atmósfera, cambiando a una posición de planeo a una altitud de 24 km (15 millas), y tardó 25 minutos en planear de regreso al puerto espacial .
SpaceShipTwo y White Knight Two tenían, respectivamente, aproximadamente el doble de tamaño que la primera generación de SpaceShipOne y la nave nodriza White Knight , que ganó el Premio Ansari X en 2004. SpaceShipTwo tenía ventanas de 43 y 33 cm (17 y 13 pulgadas) de diámetro para el placer visual de los pasajeros, [30] y todos los asientos se reclinaron durante el aterrizaje para disminuir la incomodidad de las fuerzas G. [32] En 2008, Burt Rutan comentó sobre la seguridad del vehículo:
Este vehículo está diseñado para salir a la atmósfera en el peor de los casos directamente hacia adentro o al revés y lo corregirá. 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 existe desde hace 70 años. [31]
En septiembre de 2011, se puso a prueba la seguridad del sistema de reentrada emplumado 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 forma segura después de un vuelo de 7 minutos. [33]
Flotas y sitios de lanzamiento
Historia de la flota
SpaceShipTwo (y el avión lanzador WhiteKnightTwo ) fueron construidos por The Spaceship Company , formada originalmente como una empresa conjunta entre Scaled Composites y Virgin Galactic. [34] Virgin Galactic compró la participación de Scaled Composites en TSC en 2012, y TSC se convirtió en una subsidiaria de propiedad total de Virgin Galactic. [35]
El cliente de lanzamiento de SpaceShipTwo fue Virgin Galactic, quien en 2005 [actualizar]había anunciado públicamente que había pedido cinco vehículos, [36] [37] pero en 2015 solo se habían pedido tres. [38] El primer SS2 se llamó VSS Enterprise . [39] El prefijo "VSS" significa "Nave espacial virgen". VSS Enterprise fue el primero en volar; [40] fue destruido en un accidente el 31 de octubre de 2014. [10] [41] [42] La construcción de VSS Unity estaba completa en aproximadamente un 65% a principios de noviembre de 2014, y Virgin Galactic esperaba que estuviera completa en 2015. se presentó en febrero de 2016 [43] y realizó su primer vuelo propulsado en abril de 2018. Se esperaba que la construcción del tercer SpaceShipTwo comenzara a fines de 2015. [38] [21]
Unity se retiró el 8 de junio de 2024 después de que se realizara su vuelo final en esa fecha, cuando Virgin Galactic cambió su enfoque a los vehículos clase Delta de próxima generación. En ese momento, los únicos SpaceShipTwos completados y volados fueron el Enterprise y el Unity . [44]
En 2016 se estaban construyendo dos barcos más. [38] [46] [47] No está claro si ahora están designados como vehículos de clase SpaceShip III . A partir de 2024, los únicos vehículos de clase SpaceShipTwo completados y volados son Enterprise y Unity .
Desarrollo
Maqueta a escala real de SpaceShipTwo con los colores de Virgin Galactic
El 28 de septiembre de 2006, el fundador de Virgin Group, Sir Richard Branson, presentó una maqueta de la cabina de pasajeros del SpaceShipTwo en la exposición NextFest en el Centro de Convenciones Jacob K. Javits de Nueva York . [48] El diseño del vehículo fue revelado a la prensa en enero de 2008, con la afirmación de que el vehículo en sí estaba completo en aproximadamente un 60%. [29] El 7 de diciembre de 2009, tuvo lugar la inauguración oficial y el lanzamiento de SpaceShipTwo. El evento implicó que el primer SpaceShipTwo fuera bautizado por el entonces gobernador de California , Arnold Schwarzenegger, como VSS Enterprise . [49]
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 realizando pruebas iniciales en los sistemas de SpaceShipTwo. La prueba del oxidante incluyó llenar el tanque del oxidante con 4500 kg (9900 lb) de óxido nitroso , seguido de una prueba del inyector de flujo en frío de 15 segundos. Aunque las pruebas no encendieron el gas, tres empleados murieron y tres resultaron heridos por la metralla . [50]
motor de cohete
El diseño del motor de cohete híbrido para SpaceShipTwo fue problemático y provocó grandes retrasos en el programa de pruebas de vuelo . El diseño original del motor de cohete se basó en combustible de polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB) y oxidante de óxido nitroso , a veces denominado motor de N 2 O / HTPB . [51] [52] 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 que se utilizará 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 de cohete de primera generación . [53] 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 volver al combustible HTPB original. [54]
2014 cambio de motor
En lugar del motor de combustible HTPB a base de caucho (motores que habían experimentado graves problemas de estabilidad del motor en encendidos de más de 20 segundos aproximadamente), el motor 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 (según varias medidas no especificadas) y se proyectó que permitiría a SpaceShipTwo realizar vuelos a mayor altitud. [55] [56] [57]
En mayo de 2014, [actualizar]cuando se anunció públicamente el motor versión 2 de Virgin Galactic, el motor ya había completado una combustión de duración completa de más de 60 segundos en pruebas en tierra en un banco de pruebas de motores. [56] El diseño del motor de segunda generación también requirió la modificación de la estructura del avión SS2 para colocar tanques adicionales en las alas del SpaceShipTwo (uno con metano y el otro con helio ) para garantizar un encendido y apagado adecuados del nuevo motor. [58] 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 volverían a cambiar el motor del cohete por polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB), con una formulación similar a la que utilizaron anteriormente en el programa de desarrollo antes de cambiar a un motor a base de nailon. grano combustible. Utilizarían HTPB para impulsar el SpaceShipTwo cuando reanudara el vuelo tras la pérdida del vehículo de prueba inicial SS2 en octubre de 2014. En ese momento aún quedaban por completar las pruebas de calificación completas. [59]
CoheteMotorDos
El motor RocketMotorTwo de segunda generación era una variante del diseño básico anterior de SNC, pero funcionaba con combustible plástico de poliamida y seguía utilizando el mismo oxidante de óxido nitroso. El motor de segunda generación fue fabricado internamente por Virgin Galactic en lugar de SNC. En diciembre de 2012, se habían realizado con éxito 15 pruebas a gran escala [60] [61] y las pruebas en tierra adicionales continuaron hasta marzo de 2013. [62] En junio de 2012, la Administración Federal de Aviación (FAA) emitió un permiso de prueba de cohetes a Scaled Composites, lo que le permitirá comenzar vuelos de prueba SS2 propulsados por RocketMotorTwo; [63] El primer vuelo propulsado de este tipo tuvo lugar el 29 de abril de 2013. [64] El motor produjo 270 kN (61.000 lb f ) de empuje.
Vuelos de prueba
SpaceShipTwo en una configuración de vuelo cautivo debajo de White Knight Two, durante la inauguración de la pista de Spaceport America en octubre de 2010. Se muestra VMS Eve llevando VSS Enterprise .Una vista del encendido de los motores del cohete SpaceShipTwo durante su primer vuelo propulsado en abril de 2013.
Prueba de VSSEmpresa
En septiembre de 2012, Virgin Galactic anunció que el programa de prueba de vuelo de planeo subsónico sin motor estaba prácticamente completo. [65] 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. [66] [67]
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. [68] [69] El 5 de septiembre de 2013, SpaceShipTwo realizó el segundo vuelo propulsado. [70] El primer vuelo de prueba motorizado de 2014, y el tercero en general, se produjo el 10 de enero de 2014. La nave espacial alcanzó una altitud de 22.000 m (72.000 pies) y una velocidad de Mach 1,4 (1.720 km/h; 1.070 mph). El avión portaaviones WhiteKnightTwo lanzó el SpaceShipTwo (VSS Enterprise ) a una altitud de 14.000 m (46.000 pies). [71]
El 31 de octubre de 2014, SpaceShipTwo VSS Enterprise sufrió una avería en vuelo durante una prueba de vuelo motorizada, [72] [73], lo que provocó 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. [74] [75] El accidente fue causado por un despliegue prematuro del mecanismo de ajuste , que normalmente se usaba para ayudar en un descenso seguro. SpaceShipTwo todavía estaba en ascenso motorizado cuando se desplegó el mecanismo de descenso. La desintegración se observó dos segundos después. [73]
Hasta octubre de 2014 [actualizar], SpaceShipTwo había realizado 54 vuelos de prueba. [76] La nave espacial había utilizado su configuración de ala "emplumada" durante diez de estos vuelos de prueba. [76] [77] [78]
La Junta Nacional de Seguridad en el Transporte llevó a cabo 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. [79] [80] Si bien el copiloto fue culpado por desplegar prematuramente el mecanismo de alineación de la nave, la Administración Federal de Aviación, la Oficina de Transporte Espacial Comercial de la Administración Federal de Aviación y los diseñadores de la nave también fueron culpados por no crear un sistema a prueba de fallas. que podría haber protegido contra un despliegue tan prematuro. [80]
VSSUnidad
En octubre de 2015, se informó que el segundo SpaceShipTwo realizaría su primer vuelo en 2016. [81] VSS Unity se presentó en febrero de 2016.
Una fase de pruebas llamada " Pruebas en tierra de vehículos integrados " comenzó en VSS Unity en febrero de 2016. [21] Entre el 8 de septiembre y el 30 de noviembre de 2016, Virgin Galactic llevó a cabo una serie de vuelos cautivos de Unity , incluidos vuelos de planeo planificados (1 y 3 de noviembre de 2016) por el cual la parte de planeo del vuelo fue cancelada debido a la velocidad del viento. [82] [83] [84] [85] Los vuelos de planeo de Unity comenzaron el 3 de diciembre de 2016. [86] [87] [88] [89]
Después de varios vuelos de planeo durante los meses anteriores, en julio de 2017, Richard Branson sugirió que la nave comenzaría las pruebas propulsadas a intervalos de tres semanas. [90] En septiembre de 2017, el director ejecutivo 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 propulsados. [91] 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. [92] [93] En enero de 2018 se completó una séptima prueba de planeo de alta velocidad. [94] El 13 de diciembre de 2018, SpaceShipTwo VSS Unity alcanzó su altitud más alta hasta ese punto, 82,72 km (51,40 millas). Esto superó la definición de espacio del gobierno de EE. UU. de 80 km (50 millas), pero no el estándar utilizado en otros lugares de 100 km (62 millas). [95] A pesar del debate sobre dónde comienza el espacio exterior, Mark Stucky recibiría sus alas de astronauta, mientras que Frederick W. Sturckow no, ya que ya había volado en el transbordador espacial cuatro veces. [23]
Después de un vuelo espacial en 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. [96] Más tarde se reveló en 2021 que VSS Unity en realidad había sufrido una gran grieta en su estructura durante su vuelo espacial de 2019, lo que requirió trabajos de reparación en el vehículo. [97] Tras su regreso al servicio, VSS Unity realizó un vuelo de prueba que incluyó a Richard Branson como pasajero el 11 de julio de 2021. Durante este vuelo, el vehículo se desvió de su curso de vuelo planificado, lo que provocó una investigación de la Administración Federal de Aviación sobre el problema. Mientras ascendía, el vehículo encendió una luz roja de advertencia que indicaba que se había desviado de su trayectoria de vuelo segura. [98] El 2 de septiembre de 2021, se anunció públicamente que más pruebas de vuelo de SpaceShipTwo quedarían en tierra por mandato de la FAA hasta que se completara la investigación. [99] La FAA autorizó la reanudación de los vuelos de SpaceShipTwo a finales de septiembre, después de decidir ampliar el espacio aeroespacial restringido alrededor del alcance de vuelo del vehículo. [100]
El vuelo de prueba final (definido como el vuelo final con solo personal de Virgin Galactic a bordo) fue la misión Virgin Galactic Unity 25 el 25 de mayo de 2023. El primer vuelo operativo de Unity (definido como el primer vuelo con pasajeros que no eran empleados de Virgin Galactic) fue Galactic 01 el 29 de junio de 2023.
Costos
Los costos totales de desarrollo de SpaceShipTwo se estimaron en alrededor de 400 millones de dólares en mayo de 2011, un aumento significativo con respecto a la estimación de 2007 de 108 millones de dólares. [117]
Operación comercial
Cronología de los vuelos suborbitales SpaceShipOne, SpaceShipTwo, CSXT y New Shepard. Cuando el propulsor y la cápsula alcanzaron diferentes altitudes, se representa la mayor. En el archivo SVG, coloque el cursor sobre un punto para mostrar los detalles.
Se esperaba que la duración de los vuelos fuera de aproximadamente 2,5 horas, aunque sólo unos minutos de ellos serían en el espacio. El precio era inicialmente de 200.000 dólares estadounidenses. [118] Más de 65.000 aspirantes a turistas espaciales solicitaron [ ¿cuándo? ] para el primer lote de 100 entradas. En diciembre de 2007, Virgin Galactic tenía 200 clientes pagados en sus libros para los primeros vuelos, y el 95% pasaba las pruebas centrífugas de 6 a 8 g. [119] Ese número había aumentado a 575 a principios de 2013. [120]
En abril de 2013, Virgin Galactic anunció que el precio de un asiento aumentaría un 25% hasta los 250.000 dólares estadounidenses antes de mediados de mayo de 2013, [120] y se mantendría en 250.000 dólares estadounidenses "hasta que las primeras 1.000 personas hayan viajado, de modo que coincida con inflación desde que comenzó [Virgin Galactic]". [121]
Se esperaba que los primeros clientes de pago volaran a bordo de la nave en 2014, después de entre 50 y 100 vuelos de prueba. [4] Refinando el cronograma proyectado a finales de 2009, Virgin Galactic se negó a anunciar un cronograma firme para vuelos comerciales, pero reiteró que los vuelos iniciales se llevarían a cabo desde Spaceport America . El despliegue operativo se basaría en un "calendario basado en la seguridad". [122]
Además de realizar lanzamientos suborbitales de pasajeros, Virgin Galactic comercializó SpaceShipTwo para misiones científicas espaciales suborbitales . [122]
Programa sRLV de la NASA
En marzo de 2011, Virgin Galactic había presentado SpaceShipTwo como un vehículo de lanzamiento reutilizable para transportar cargas útiles de investigación en respuesta a la solicitud de vehículo de lanzamiento reutilizable suborbital (sRLV) de la NASA , que era parte del Programa de Oportunidades de Vuelo de la agencia. Los vuelos de investigación proyectados por Virgin podrían alcanzar una altitud máxima de 110 km (68 millas). Estos vuelos proporcionarían aproximadamente cuatro minutos de microgravedad para las cargas útiles de investigación. La masa de la carga útil y los niveles de microgravedad no se habían especificado en ese momento. [1] Desde mayo de 2021, la tecnología y los sistemas respaldados por la NASA se han probado en SpaceShipTwo. [123]
Nave espacial futura
En agosto de 2005, el presidente de Virgin Galactic declaró que si el servicio suborbital con SpaceShipTwo tenía éxito, el sucesor SpaceShipThree 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 . [124]
Especificaciones
Datos de Virgin Galactic, [125] space.com [126] y Popular Mechanics [127]
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con SpaceShipTwo .
Formación de The Spaceship Company - SPACE.com (2005)
El nacimiento de SpaceShipTwo - SpaceDaily (2004)
Space or Bust: artículo destacado sobre turismo espacial - Revista Cosmos (2005)
Derecho espacial en París - Sonda de derecho espacial (2006)
Imágenes de maquetas de SS2 - ZDNet (2007)
"VG Powered Flight Updated Drop BRoll" Virgin Galactic a través de YouTube 29 de abril de 2013 Muestra los 16 segundos del disparo del cohete del primer vuelo desde tres vistas y la mayor parte de la secuencia desde una cuarta vista.
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
