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Lanzador Uno

LauncherOne fue un vehículo de lanzamiento orbital de dos etapas desarrollado y volado por Virgin Orbit que tuvo vuelos operativos desde 2021 hasta 2023, después de estar en desarrollo desde 2007 hasta 2020. Era un cohete lanzado desde el aire , diseñado para transportar cargas útiles de pequeños satélites de hasta 300 kg (660 lb) en órbita sincrónica solar (SSO), [3] después del lanzamiento aéreo desde un avión portador a gran altitud . El cohete fue llevado a la atmósfera superior en un Boeing 747-400 modificado , llamado Cosmic Girl , y lanzado sobre el océano. El trabajo inicial en el programa fue realizado por Virgin Galactic , otra subsidiaria de Virgin Group , antes de que se formara una entidad separada, Virgin Orbit , en 2017 para completar el desarrollo y operar el negocio de proveedor de servicios de lanzamiento por separado del negocio de transporte de pasajeros de Virgin Galactic.

El primer vuelo exitoso se realizó el 17 de enero de 2021, cuando se lanzó una carga útil de 10 CubeSats a la órbita terrestre baja (LEO). [6] Otros tres lanzamientos alcanzaron la órbita con éxito. Un vuelo de prueba inicial no tuvo éxito el 25 de mayo de 2020, cuando el cohete no logró llegar al espacio. [7] El vuelo final, el 9 de enero de 2023, tampoco logró alcanzar la órbita.

LauncherOne fue el primer cohete orbital lanzado desde el aire con combustible líquido . [8]

De 2007 a 2015, Virgin tenía previsto que LauncherOne fuera un vehículo algo más pequeño con una carga útil de 200 kg (440 lb) en órbita terrestre baja. En 2015, Virgin modificó el diseño del vehículo para orientarlo mejor a su mercado objetivo y aumentó la capacidad de carga útil del vehículo a 300 kg (660 lb) lanzado a una órbita heliosincrónica de 500 km (310 mi), adecuada para CubeSats y cargas útiles pequeñas. Virgin Orbit fijó un precio de lanzamiento de alrededor de 12 millones de dólares para el cohete. [2]

Dado que Virgin Orbit cerrará todas sus operaciones después de la quiebra en 2023, es poco probable que el vehículo tenga lanzamientos adicionales. [9]

Historia

Virgin Galactic comenzó a trabajar en el concepto LauncherOne en 2007, [10] y las especificaciones técnicas se describieron por primera vez con cierto detalle a fines de 2009. [11] Se propuso que la configuración del LauncherOne fuera un cohete desechable, de dos etapas y de combustible líquido lanzado desde el aire desde un avión portador White Knight Two . [12] Esto lo convertiría en una configuración similar a la utilizada por Pegasus de Orbital Sciences , o una versión más pequeña del sistema de cohetes lanzados desde el aire StratoLaunch .

En 2012, varios clientes comerciales habían firmado contratos anticipados para lanzamientos que indicaban el apoyo de la demanda para nuevos vehículos de lanzamiento pequeños orientados al comercio . Entre ellos se encontraban GeoOptics, Skybox Imaging , Spaceflight Services y Planetary Resources . En ese momento, se informó que tanto Surrey Satellite Technology como Sierra Nevada Space Systems estaban desarrollando buses satelitales "optimizados para el diseño de LauncherOne". [13] [14] En octubre de 2012, Virgin anunció que LauncherOne se diseñaría de modo que pudiera colocar 200 kg (440 lb) en órbita heliosincrónica (SSO). [15] Virgin planeó en ese momento comercializar la entrega de carga útil de 200 kg (440 lb) a la órbita heliosincrónica por menos de 10 millones de dólares estadounidenses por misión, [13] mientras que la carga útil máxima para misiones de órbita terrestre baja (LEO) sería algo mayor, de 500 kg (1100 lb). [16]

Según los planes anunciados en 2012, la segunda etapa iba a ser propulsada por NewtonOne, un motor de 16 kN (3600 lbf ) de empuje, y la primera etapa por una versión a mayor escala llamada NewtonTwo, con 211 kN (47 000 lbf ) de empuje. El diseño y la construcción de los primeros motores se completaron en 2014. NewtonOne fue probado hasta una combustión de duración completa de cinco minutos. NewtonTwo realizó varios encendidos de corta duración a principios de 2014. [16] Sin embargo, en última instancia, ni NewtonOne ni NewtonTwo se utilizarían en LauncherOne.

En 2015, Virgin Galactic estableció un centro de investigación, desarrollo y fabricación de 14.000 m2 (150.000 pies cuadrados) para LauncherOne en el aeropuerto de Long Beach , California . [17] La ​​compañía informó en marzo de 2015 que estaban en camino de comenzar los vuelos de prueba de LauncherOne con su motor NewtonThree para fines de 2016, [18] pero no lograron ese objetivo.

El 25 de junio de 2015, la empresa firmó un contrato con OneWeb Ltd. para 39 lanzamientos de satélites para su constelación de satélites con una opción para 100 lanzamientos adicionales, [19] pero en 2018 OneWeb canceló todos menos cuatro, lo que provocó una demanda de Virgin Orbit. [20] OneWeb se declaró en quiebra en 2020. [21]

Los informes de noticias en septiembre de 2015 indicaron que la carga útil más pesada de 200 kg (440 lb) se lograría con tanques de combustible más largos y el uso del motor NewtonThree recientemente calificado, pero esto también significaba que el avión de transporte desarrollado por Virgin White Knight Two ya no podría elevar el cohete a la altitud de lanzamiento, por lo que en diciembre de 2015, Virgin anunció un cambio en el avión de transporte para LauncherOne para transportar la carga útil más pesada. El avión de transporte posteriormente se cambió a un Boeing 747-400 usado, [22] Cosmic Girl , previamente operado por la empresa hermana de Virgin Galactic, Virgin Atlantic, y comprado directamente por Virgin Group a Boeing al vencimiento del contrato de arrendamiento de esa estructura. El 747 permitirá que un LauncherOne más grande transporte las cargas útiles más pesadas. Se esperaba que los trabajos de modificación del 747 de la compañía se completaran en 2016, y que fueran seguidos por lanzamientos de pruebas orbitales del cohete en 2017. [23] [24] [25]

En diciembre de 2015 se anunció que el LauncherOne revisado utilizaría el motor de cohete NewtonThree más grande en la etapa de refuerzo, con el NewtonFour impulsando la segunda etapa . [23] NewtonThree iba a ser un motor de 260-335 kN (58.000-75.000 lb f ) de empuje, y comenzó las pruebas de encendido en marzo de 2015. [18] [26] El motor NewtonFour impulsaría la segunda etapa. NewtonThree genera 326,8 kN (73.500 lb f ) de empuje mientras que NewtonFour entrega 26,5 kN (6.000 lb f ) a la segunda etapa y es capaz de múltiples reinicios. [27]

El 2 de marzo de 2017, Virgin Galactic anunció que su equipo LauncherOne de 200 miembros se separaría en una nueva empresa llamada Virgin Orbit . [28] Se creó una empresa subsidiaria de Virgin Orbit llamada Vox Space para llevar a cabo negocios que requieren estrictos requisitos de seguridad. [29] [30] A partir de 2017 , la compañía planeó volar aproximadamente dos veces al mes para 2020. [31]

En septiembre de 2017, los primeros vuelos de prueba del LauncherOne se retrasaron hasta 2018. [31] En junio de 2018, la campaña de pruebas de vuelo cautivo de Virgin Orbit para el LauncherOne, incluida una prueba de caída planificada de un cohete sin combustible, recibió la autorización para comenzar en julio de 2018 y podría durar hasta seis meses. [27]

En el evento, no se produjeron vuelos de prueba del LauncherOne en 2018 y se retrasaron aún más, hasta diciembre de 2019, y solo el avión portaaviones comenzó a volar en 2018. Los primeros tres vuelos de prueba de Cosmic Girl , incluido el pilono pero no el cohete, ocurrieron el 23, 25 y 27 de agosto de 2018. [32] [33] Una prueba de taxi de alta velocidad, con un cohete montado debajo de la aeronave, tuvo lugar a principios de noviembre de 2018. [34] La aeronave realizó su primer vuelo de prueba con el pilono y el cohete adjuntos el 18 de noviembre de 2018. [35] [36]

Virgin Orbit anunció muchos planes de actualización y expansión que no se terminaron, como una variante de 3 etapas. [37] El 17 de marzo de 2022, la Agencia Espacial Polaca y Virgin Orbit firmaron un acuerdo para utilizar LauncherOne como medio para enviar satélites a órbita, con su primer lanzamiento desde Polonia previsto para 2023. [38]

Su empresa matriz, Virgin Orbit , se declaró en quiebra según el Capítulo 11 el 4 de abril de 2023. [39]

Vuelos

Chica Cósmica llevando el LauncherOne durante el primer vuelo exitoso en enero de 2021.

El vuelo inaugural del LauncherOne tuvo lugar el 25 de mayo de 2020. El vuelo falló unos segundos después del encendido del cohete debido a un apagado prematuro del motor de la primera etapa, causado por una rotura en una línea de alimentación de propulsor, [40] y el cohete no llegó al espacio. El fallo del lanzamiento se atribuyó a una falla en una línea de combustible de oxígeno líquido a alta presión en el motor NewtonThree. Debido a la falla, ya no se suministró oxígeno al motor y el vuelo se dio por terminado. El problema con la línea de combustible se solucionó reforzando los componentes rotos. [41] [42]

El segundo lanzamiento tuvo lugar el 17 de enero de 2021 y fue el primero en alcanzar la órbita con éxito. [6] El cohete desplegó 10 CubeSats para la misión de lanzamiento educativo de nanosatélites de la NASA (ELaNa 20). [43] Cosmic Girl despegó del puerto aéreo y espacial de Mojave en California a las 18:38 UTC . La aeronave lanzó el cohete LauncherOne a las 19:39 UTC. [8] El lanzamiento se produjo a una altitud de 10 700 m (35 100 pies). [44] El 17 de enero de 2021, tanto NewtonThree como NewtonFour funcionaron como se esperaba. [43] Durante el lanzamiento, NewtonFour se disparó dos veces; una para inyectar la segunda etapa y las cargas útiles en una órbita de transferencia, y otra para circularizar la órbita. [43] [45]

El 9 de enero de 2023, se produjo el primer lanzamiento desde el Reino Unido y el lanzamiento final del cohete, pero no tuvo éxito. [46] Un filtro dentro de la línea de alimentación de combustible de la segunda etapa se desprendió, lo que provocó una ineficiencia de la bomba de combustible y un menor flujo de combustible al motor NetwonFour. El flujo de combustible reducido hizo que el motor funcionara a temperaturas más altas de lo esperado, lo que provocó daños en los componentes cercanos y el posterior apagado prematuro. El vehículo no tenía suficiente velocidad para entrar en órbita. [47] [48]

Diseño

LauncherOne es un vehículo de lanzamiento aéreo de dos etapas. El cohete tenía un diámetro de 1,6 m (5 pies 3 pulgadas) para la primera etapa y 1,3 m (4 pies 3 pulgadas) para la segunda etapa y el carenado de carga útil. [4]

El 24 de octubre de 2019, la compañía anunció planes para desarrollar una variante de tres etapas que sería capaz de lanzar 100 kg (220 lb) a la Luna , 70 kg (150 lb) a Venus o 50 kg (110 lb) a Marte . [37]

Motores

LauncherOne es un vehículo de lanzamiento aéreo de dos etapas que utiliza motores Newton, motores de cohetes líquidos RP-1 / LOX . La segunda etapa iba a ser impulsada por NewtonOne, un motor de empuje de 211 kN (47.000 lbf ) . Originalmente se pretendía que la primera etapa fuera impulsada por un diseño a mayor escala de la misma tecnología básica que NewtonOne, llamado NewtonTwo, con 211,5 kN (47.500 lbf ) de empuje. Ambos motores habían sido diseñados y, en enero de 2014, se construyeron los primeros artículos. NewtonOne fue probado hasta una combustión de duración completa de cinco minutos. NewtonTwo realizó varios encendidos de corta duración a principios de 2014. [16]

NewtonThree es un motor con un empuje de 260–335 kN (58.000–75.000 lbf ) y comenzó las pruebas de encendido en marzo de 2015. NewtonThree impulsó la primera etapa del LauncherOne. [18] [49]

Rediseño de 2015: nuevos motores, mayor carga útil, nuevo portaaviones

LauncherOne se lanzará desde este antiguo Boeing 747 de Virgin Atlantic , llamado Cosmic Girl .

Los informes de prensa de septiembre de 2015 indicaron que la mayor carga útil se lograría mediante tanques de combustible más largos y el motor NewtonThree, pero esto significaría que White Knight Two ya no podría elevarlo a la altitud de lanzamiento. El cohete debía ser transportado a la altitud de lanzamiento por un Boeing 747. [50] [51] El LauncherOne revisado utiliza tanto los motores de cohete Newton 3 como Newton 4. [23]

En diciembre de 2015, Virgin anunció un cambio en el avión de transporte para LauncherOne, así como un punto de diseño sustancialmente más grande para el cohete en sí. El avión de transporte será ahora un Boeing 747 , lo que a su vez permitirá que un LauncherOne más grande transporte cargas útiles más pesadas que las planificadas anteriormente. Se espera que el trabajo de modificación en el Boeing 747 en particular que Virgin ha comprado se complete en 2016, a lo que seguirán los lanzamientos de prueba orbitales del cohete en 2017. [23]

Uso previsto

LauncherOne está diseñado para lanzar una carga útil de 300 kg (660 lb) a una órbita sincrónica solar (SSO) de 500 km (310 mi), adecuada para CubeSats y cargas útiles pequeñas . [52] [53] Virgin Orbit también ha anunciado la capacidad de LauncherOne para enviar cargas útiles a una órbita heliocéntrica para sobrevuelos de Marte, Venus o asteroides . [54]

Sitios de lanzamiento

Puerto aéreo y espacial de Mojave

Virgin Orbit integró cargas útiles en su sede en Long Beach, California . [3]

El lanzador LauncherOne se lanzó desde el portaaviones Boeing 747-400 Cosmic Girl , conectado a un pilón en el ala izquierda del avión, y se soltó sobre el océano en una ubicación que dependía de la inclinación orbital deseada. Este proceso evita los retrasos típicos de los lanzamientos desde tierra debido al clima y los vientos en niveles superiores. [3] William Pomerantz de Virgin Orbit afirmó que se podría haber utilizado cualquier aeropuerto que pudiera soportar un Boeing 747, sujeto a la legislación local. [55]

El avión de transporte despegó desde el puerto aéreo y espacial de Mojave en California , Estados Unidos y el aeropuerto de Newquay en Cornualles , Reino Unido . La compañía también tenía planes de utilizar otros aeropuertos como el Centro Espacial Kennedy en Florida y el Centro Espacial Alcântara en Brasil que nunca se materializaron. Otros sitios de lanzamiento propuestos incluyeron el Aeropuerto Internacional Ellison Onizuka Kona en Hawái , el Aeropuerto José Aponte de la Torre en Puerto Rico , [56] el Aeropuerto de Oita en Japón , la Base de la Fuerza Aérea Andersen en Guam [57] y el Aeropuerto Toowoomba Wellcamp en Australia . [58]

Lanzamientos anteriores

Lanzamientos no materializados

Estadísticas de lanzamiento

Véase también

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con LauncherOne .

Referencias

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