Nuo šimtmečio pabaigos kosmoso tyrinėjimas smarkiai pasikeitė dėl precedento neturinčio komercinės aviacijos (dar žinomos kaip „NewSpace“) iškilimo. Siekiant panaudoti naujas technologijas ir sumažinti naudingų krovinių išleidimo į kosmosą išlaidas, pateikiamos kelios tikrai novatoriškos ir naujos idėjos. Tai apima idėją naudoti oro balionus raketoms gabenti į labai aukštį, tada naudingus krovinius šaudyti į norimas orbitas.
Ši koncepcija, dar vadinama „Rockoons“, pranešė apie „Leo Aerospace“ visiškai autonominę ir daugkartinio naudojimo paleidimo sistemą, kurią sudaro aukšto aukščio aerostatas (balionas) ir raketų paleidimo platforma. Atsiradus pirmiesiems komerciniams laivams, planuojamiems kitiems metams, ateinančiais metais bendrovė planuoja naudoti šią sistemą teikdama reguliarias paleidimo paslaugas mikrosatellito (dar žinomas kaip „CubeSat“) rinkai.
Rockoon koncepcija yra viena iš daugelio orlaivių paleidimo sistemų, kurios buvo ištirtos ir patvirtintos nuo kosminio amžiaus pradžios. Skirtingai nuo įprastų raketų, kurios naudojasi dideliais raketinio kuro kiekiais, kad pasiektų pabėgimo greitį ir nukreiptų naudingą krovinį į orbitą, oro paleidimo sistemos remiasi palyginti ekonomiškai efektyviu naudingo krovinio gabenimo į didelį aukštį metodu, kur jį vėliau galima nusiųsti į žemą žemę. Orbita (LEO).
Tai sumažina reikiamą raketinio kuro kiekį, bet taip pat apima raketos paleidimą iš aukščio, kur oro pasipriešinimas yra mažesnis ir reikia mažiau jėgos, kad būtų išvengta Žemės gravitacijos. Visa tai leidžia naudoti daug mažesnes ir lengvesnes paleidimo raketas, todėl žymiai sumažėja išlaidos. Šis metodas yra ypač efektyvus, kai kalbama apie mažus naudingus krovinius, tokius kaip mikrosatellitai, kurie tampa vis dažnesni.
Šiandien daugumoje vykdomų orlaivių paleidimo sistemų orlaiviai, pakeliantys aukštį, atneša raketas ar erdvėlaivius su raketiniais varikliais, pavyzdžiui, „Virgin Galactic's SpaceShipTwo“, „Virgin Orbit“ LauncherOne ar oro vežėją „Stratolaunch“. Vis dėlto Los Andžele įsikūrusi „Leo Aerospace“ kompanija pasirinko ištirti vienodai pagrįstą metodą - pasikliauti lengvesne už orą (LTA) platforma, kad gautų naudingąsias krovinius į kosmosą.
Kaip žurnalui „Space Magazine“ el. Paštu pasakojo Dane'as Rudy, „Leo Aerospace“ įkūrėjas ir generalinis direktorius:
„Žiūrint iš pirmosios eilės fizikos, balionų paleidimas yra labai elegantiškas sprendimas, leidžiantis efektyviai ir ekonomiškai efektyviai paleisti mažas naudingas krovas. Be to, ši architektūra smarkiai sumažina reikalingą paleidimo infrastruktūros kiekį, leisdama sukurti visiškai mobilųjį sprendimą. “
Pagrindiniai šios paleidimo sistemos komponentai yra „Regulus Orbital“ paleidimo platforma ir „Orbital“ raketa. „Regulus“ platforma suteikia autonominį skrydžio valdymą per degiklių serijas (kurios užtikrina, kad aerostatas išliktų plūdrias) ir variklius su varikliais su varikliais, kurie montuojami ant izoliuoto korpuso, sudaryto iš kompozicinės medžiagos.
Tuo tarpu „Orbital Rocket“ yra miniatiūrinė trijų pakopų paleidimo priemonė, pritvirtinta prie platformos per pavarą ir paleidimo bėgelį. Kai aerostatas pasieks 18 000 metrų (60 000 pėdų) dislokavimo aukštį, raketa nuskris ir naudingą krovinį perkels į norimą orbitą. Remiantis bendrovės misijų profilių puslapiu, sistema bus pajėgi atlikti įvairių rūšių pristatymus į skirtingą aukštį.
„Balionų sistemos kūrimo ir gamybos išlaidos yra mažesnės eilės nei naudojant lėktuvą“, - sakė Rudy. „Palyginti su kitomis balionų sistemomis, naudojančiomis kėlimo dujas, mūsų karšto oro architektūra yra visiškai ir greitai pakartotinai naudojama. Mes galime atlikti daugybę paleidimų su viena sistema prieš tai, kai reikės atnaujinti. “
Tai gali būti nuo suborbitalinių misijų - kai naudingos apkrovos siunčiamos į daugiau nei 100 km (62 mylių) aukštį - iki orbitinių misijų, kai „CubeSats“ bus siunčiamos į saulės sinchroninę orbitą (SSO), esančią 550 km (340 mi). Kita galimybė, kurią jie būtinai paminės, yra humanitarinės pagalbos ar nepaprastosios padėties ryšių įrangos pristatymas į atokius regionus, kurie yra neprieinami fiksuoto sparno orlaiviams, dronams ar kitoms oro transporto priemonėms.
Bendrovė taip pat planuoja įtraukti sklandytuvus ir dronus, kurie gali būti naudojami iš savo aerostatų, tokiu būdu siūlydami kitus misijų profilius - tokius kaip dronų stebėjimas, moksliniai eksperimentai ir ryšių paslaugos. Paleidimo sistema yra ne tik ekonomiškesnė priemonė, leidžianti į orbitą sudėti mažus naudingus krovinius, bet ir labai kompaktiška.
Dėl šios priežasties visa raketa, aerostatas ir mašinos, reikalingi jai pripūsti, gali būti dedami į standartinį gabenimo konteinerį, pakraunami į puspriekabę ir vežami ten, kur reikia. Priekabos kabina taip pat yra pradinė ryšio stotelė paleidimui. Šis mobilumo ir lankstumo lygis yra viena iš savybių, dėl kurių aerostatų platformos galėtų veiksmingai teikti skubios pagalbos ir pagalbos paslaugas. Kaip sakė Rudy:
„Mes pradedame atskleisti daugybę skirtingų mūsų naudojamų daugkartinės ir autonominės aerostatų platformos naudojimo atvejų. Jis yra visiškai mobilus ir telpa į standartinį gabenimo konteinerį, todėl jį lengva transportuoti ir laikyti. Be to, tai paprasta valdyti ir nepaprastai tvirta. Kitaip nei kėlimo dujų balionai, mūsų sistema vis tiek gali veikti su skylute, esančia automobilio dydžio baliono medžiagoje. Mūsų bendradarbiai džiaugiasi, kad pasinaudos šiomis galimybėmis greitai dislokuoti jutiklių komplektus nelaimių vietose po uragano arba aprūpinti skubios pagalbos atsargas sunkiai pasiekiamose vietose. Buvo neįtikėtina dirbti kartu su tokiomis grupėmis kaip armijos kosmoso ir aukšto aukščio eksperimentų filialas, kad būtų galima nustatyti ir išspręsti tokį probleminių atvejų spektrą. “
Visa tai suteikia įmonėms, tokioms kaip „Leo Aerospace“, ir kitoms, kurios siekia lengvesnių nei oras idėjų, vietoje to, kad pasinaudotų palydovų rinkos augimu. Manoma, kad nuo mikrosatellitų (dar žinomų kaip „CubeSats“) plitimo iki lengvųjų krovinių paleidimo paslaugų (pvz., „Rocketlab“ ir „Virgin Orbit“) atsiradimo, ši rinka artimiausiais metais sprogs.
Tačiau „Leo Aerospace“ išskiria būtent tai, kaip jie orientuojasi į palydovų, sveriančių mažiau nei 25 kg (55 svarus), tiekimą. Kaip paaiškino Rudy, dar nėra specialių sprendimų mikrosatellitams, kurie patenka į šį diapazoną. Paprastai „CubeSats“ yra priverstos „važinėti dalimis“ ant raketų, kuriose jie užima laisvą vietą kartu su sunkesnėmis kroviniais.
Tai yra kažkas, ką Rudy ir jo kolegos tikisi ištaisyti:
„Tai ypač stebina, turint omenyje, kad beveik pusė visų palydovų per ateinančius 10 metų pateks į šį segmentą. Mes sunkiai dirbome, kad pasiektume ir išlaikytume pirmojo variklio pranašumą 25 kg segmente. Mes atlikome pačias plačiausias transporto priemonės operacijas ir bandymus. Be to, mes labiausiai reguliuojamąjį darbą vykdome per artimus ryšius su FAA ir aktyvią narystę Komercinių kosminių skrydžių federacijos veikloje. Galiausiai, mūsų sistema yra pritaikyta teikti klientams reikalingą specialų paleidimą ir pakankamai dažnai, kad patenkintų neįtikėtiną paklausą. “
Iki 2018 m. Pabaigos įmonė sėkmingai baigė bandymų kampaniją ir užsitikrino finansavimą per Nacionalinį mokslo fondą ir rizikos kapitalo firmą. 2020 m. Jie tikisi visiškai kvalifikuoti savo platformą vykdydami savo pirmąjį skrydį, po kurio bus vykdomos komercinės operacijos ir galbūt net sudaromos sutartys su NASA.
„Šios komercinės operacijos bus mūsų įžengimas į 2,6 milijardo dolerių vertės aukščio platformos paslaugų rinką su daugybe civilių, gynybos ir komercinių klientų“, - sakė Rudy. „Mes bendradarbiaujame su NASA JPL, norėdami ištirti kelis skirtingus naudojimo atvejus. Vienas iš pavyzdžių yra Marso įvažiavimo transporto priemonių nešimas į viršutinę atmosferą čia, Žemėje, ir nuleidimas, kad būtų renkami duomenys ir bandomos aerodinaminės savybės. “
Pastaraisiais metais nuo kosmoso pradžios visiškas kosmoso komercializavimas pažengė į priekį. Tarp mažėjančių paleidimo išlaidų, mažesnių naudingų krovinių kūrimo ir komercinių paleidimo tiekėjų, galinčių sutalpinti mažesnius naudingus krovinius, populiarėjimo, „Earth Earth Orbit“ (LEO) greičiausiai artimiausiu metu taps labai užimta vieta!
