Tänavu 25. mail, umbes kella kuue ajal õhtul Moskva aja järgi, toimus rahvusvahelise kosmosejaama ja eraettevõtte arendatud kosmoselaeva SpaceX Dragon esimene dokkimine. See sündmus tekitas palju kiitust ja kõige julgemaid oletusi maailma astronautika tuleviku kohta. Enamiku selle inimtegevuse valdkonna spetsialistide ja amatööride arvates annab erasektori rahanduse ja jõupingutuste meelitamine astronautikasse sellele suurepärase tõuke. Tuleb märkida, et sellised väljamõeldised on maailmas ringi käinud juba kümme aastat, kui mitte rohkem. Kuid just veoauto Dragon orbiidile toomine koos sellele järgneva dokkimisega muutus sündmuseks, mis muutis lihtsad oletused väga realistlikeks versioonideks. Seda muutust silmas pidades võime oodata teiste astronautika valdkonna äriprojektide edukat lõpuleviimist.
SpaceShipOne
Esimese eraviisilise kosmoselaevade projekti SpaceShipOne ehitas Scaled Compositer LLS alates üheksakümnendate lõpust. Selle aparaadi arendamine suborbitaalsete lendude jaoks käis, sealhulgas osalemiseks Ansari X-auhinna konkursil. Viimase vastuvõtmiseks pidi uus seade kahe nädala jooksul tegema kaks suborbitaallendu ja naasma Maale.
Kavandatava lennukursuse eripärade tõttu sai SpaceShipOne iseloomuliku välimuse. Aerodünaamiliselt on see sabata õhusõiduk, mille vertikaalsed kiilid on pikendatud tahapoole. Pealegi, erinevalt valdavast enamusest teistest sabata, on kiilidel horisontaalne sulestik. See asjaolu tekitas omal ajal palju elevust inimestel, kes üritasid SpaceShipOne’i olemasolevasse paigutusklassifikaatorisse sobitada. Tagakereks paigutati spetsiaalselt projekteeritud hübriidrakettmootor. Väikesed mõõtmed ja nõuded gaasiturbiinmootori tõukejõule said uue mittestandardse kütuse otsimise põhjuseks. Selle tulemusena valiti kütusepaar polübutadieen - lämmastikoksiid. Polübutadieenplokk asub põlemiskambris ja mootori käivitamisel suunatakse kambrisse oksüdeeriv aine.
Lisaks laeva ebatavalisele elektrijaamale on huvitav ka selle lennu käik. Õhkutõus tavapärasest piisava pikkusega lennurajalt toimub spetsiaalselt projekteeritud WhiteKnight lennukiga. Esialgse disainiga õhusõiduk tõstab kosmoseaparaadi 14 kilomeetri kõrgusele, misjärel toimub lahtihaakimine. Lisaks saavutab inertsist lendav SpaceShipOne vajaliku ründenurga ja selle piloot käivitab mootori. Väikese hübriidrakettmootoriga jõuab minuti jooksul tõukejõud suurusjärgus 7500 kgf. Kiirenduse ajal saavutab suborbitaalne sõiduk kiiruse veidi rohkem kui M = 3, millest orbiidile sisenemiseks selgelt ei piisa. Sellest hoolimata on sõiduki kiirus pärast mootori väljalülitamist umbes 50 kilomeetri kõrgusel piisav, et jätkata lendu mööda ballistilist trajektoori. Inertsist tõuseb SpaceShipOne oma maksimaalsele lennukõrgusele - umbes 100 kilomeetrile -, kus see on kolm minutit. Kui laeva kiirus osutub ebapiisavaks kosmoses viibimiseks, algab laskumine. Huvitav on see, et laskumise alguses tõuseb aparaadi tiibade tagumine osa koos sellele paigaldatud kiilude ja stabilisaatoritega märkimisväärse nurga all ülespoole. Seda tehakse õhutakistuse suurendamiseks ja laskumiskiiruse vähendamiseks. 17 kilomeetri kõrgusel naasevad tiivad oma algsesse asendisse ja SpaceShipOne plaanib maanduda lennuväljal.
Suborbitaalse sõiduki esimene katselend toimus 20. mail 2003. Seejärel tõstis WhiteKnight laeva prototüübi üle 14 kilomeetri kõrgusele. Rohkem kui aasta hiljem toimus kaks mehitatud lendu, mis tõid projekti loojatele väljateenitud kuulsuse ja X-auhinnafondi auhinna. 29. septembril 2004 tõi piloot M. Melville kogenud SpaceShipOne'i 102, 93 kilomeetri kõrgusele. Vaid viis päeva hiljem tegi piloot B. Binney teise kehtiva tõusu kosmosesse, ulatudes 112 kilomeetrini. Kahe kahe nädala jooksul mehitatud suborbitaalse lennu (tegelikult ühe) eest sai Scaled Compositer LLS kümne miljoni dollari suuruse auhinna.
Kosmoselaev kaks
SpaceShip One projekt oli kahtlemata edukas ja edukas. Kuid ainult kolm istekohta kokpitis muutsid selle projekti ärilised väljavaated väga kahtlaseks. Laeva kandevõime edukamaks muutmiseks oli vaja konstruktsiooni oluliselt üle vaadata. Selleks alustas Scaled Compositer LLS peaaegu kohe pärast Ansari X -auhinna saamist uut projekti - SpaceShipTwo (SS2).
"Space Spike" teise versiooni ehitus on mõnevõrra sarnane esimese versiooniga. Uued kandevõime nõuded ei saanud aga paigutust mõjutada. Niisiis, oli vaja muuta kere suurust, ümber paigutada ja muuta tiiva asendit. Erinevalt kõrgetiivalisest SpaceShipOne'ist on SS2 madala tiivaga lennuk: selle tiib on kinnitatud kere põhja külge. Seda tehti selleks, et parandada lennuki jõudlust atmosfääri tihedates kihtides ja suurendada soojustakistust laskumise ajal. Lõpuks on kiilude ja stabilisaatorite kuju muudetud. Mis puutub tiivatõstesüsteemi, siis see laskumiskiiruse alandamise meetod leiti olevat täiesti edukas ja uues projektis kasutamiseks vastuvõetav. Sarnane asi juhtus ka tõukejõu tüübi puhul, kuigi aparaadi massi ja suuruse parameetrite muutmine tõi kaasa uue gaasimootori väljatöötamise.
SpaceShipTwo lennuprotseduur on üldiselt sarnane sõiduki esimese versiooni omaga. Ainus erinevus on lennukikandja tüübis - WhiteKnight II töötati välja SS2 jaoks, millel on erinev kerepaigutus ja uued turboreaktiivmootorid. Projekti peakonstruktori B. Rutani sõnul on SS2 võimeline tõusma 300 kilomeetri kõrgusele, kuigi praktikas pole neid andmeid veel kinnitatud.
SpaceShipTwo projekti erinevate alamprogrammide testimine polnud kaugeltki lihtne. Niisiis vajas seadme uus disain ka uut termokaitset. Kuid kõige keerulisem töö hõlmas uut, võimsamat hübriidmootorit. 26. juulil 2007 juhtus Mojave lennujaama testikeskuses mootorikatsete ajal tragöödia. 4,5 tonni oksüdeerijaga paak ei pidanud survele vastu ja plahvatas. Hajutatud metallikillud tapsid kolm inimest ja veel kolm said erineva raskusastmega haavata. Õnneks said haavatud õigel ajal vajalikku abi ja said mõne nädala pärast tagasi aktiivsele elule.
Esimese prototüübi SS2 esimene katselend, mis sai oma nime VSS Enterprise, toimus 22. märtsil 2010. Nagu esimese SpaceShipi puhul, oli ka selle lennu ajal prototüüplaev kogu aeg kandelennuki külge dokitud. Järgmised paar kuud kulusid mehitamata vedamisele ja kõigi pardasüsteemide kontrollimisele. Sama aasta juuli keskel tõusis SS2 esimest korda õhku koos meeskonnaga pardal. Kaks pilooti kontrollisid veel kord side-, navigatsiooni- ja juhtimissüsteemide toimimist. Kolm kuud hiljem viidi läbi ettevõtte esimene lahtiühendamine, millele järgnes liugleminek. Mõningatel finantsilistel ja tehnilistel põhjustel jäi 2011. aastal planeeritud esimene suborbitaalne lend, mis ületas ruumi alumise piiri. Pealegi tuli eelmisel sügisel katselennud määramata ajaks peatada. Praegu on plaanis testimist jätkata sel suvel.
Arusaadavatel põhjustel on SpaceShipTwo ärilistest väljavaadetest veel vara rääkida. Katsed pole veel lõpule viidud ja seade pole kunagi kosmoses viibinud. Kuid juba arendajafirma juhtkond väidab, et lähiajal ehitatakse viis SS2 ja kaks WhiteKnight II. Lisaks pakkus Scaled Compositer LLS juba 2009. aastal turismilendudele istekohti. Nad küsisid piletit 200 tuhande USA dollari eest. Kuid isegi kolm aastat pärast klientide salvestamise algust ei suutnud esimene neist ikkagi kosmosesse tõusta.
Spacexi draakon
SS2 -st edukam oli SpaceXi draakoniprojekt. Kuid erinevalt Scaled Compositer LLS programmidest loodi see NASA toel. Lisaks on sellel muid eesmärke. Erinevalt puhtalt turistidele mõeldud SpaceShipist on Dragon taastulev sõiduk, mis on mõeldud kosmosejaamadesse kasulikku koormust toimetama.
Just rakenduse omadused põhjustasid Dragoni aparaadi iseloomuliku välimuse ja struktuurilise jaotuse. See koosneb kahest osast - silindriline varustus -lasti ja kärbitud koonuse kujul olev lasti. Laeva sees on rõhu all 14 kuupmeetrit ja veel 10 ei ole kaitstud õhulekete eest. Kosmoseaparaat pannakse orbiidile kanderakett Falcon-9 abil.
Draakoni esimene katselend toimus 8. detsembril 2010. Rakett startis Kennedy keskuse stardiplatvormilt ja viis selle orbiidile. Dragon tegi kaks tiiru ümber Maa ja läks alla. Maandumiskapsel ujutati üle Vaikse ookeani, Ameerika ranniku lähedal. Poolteist aastat hiljem - 2012. aasta mais - viidi läbi esimene täieõiguslik Dragoni käivitamine. Orbiidile lastud kosmoselaev lähenes edukalt ISS -ile ja oli selle külge dokitud. Tähelepanuväärne on see, et võimalikust kuuest tonnist kasulikust koormast toimetas Dragon ISSile vaid 520 kilogrammi. Projektijuhid seostavad selle kaaluvahe vajadusega süsteemide täiendava kontrollimise järele ja soovimatusega riskida suure koormusega. Dragon tõi ISS -ile selle, mida nad nimetavad valikulisteks üksusteks.
Lähiajal kavatseb SpaceX lõpetada kõigi laeva käitamiseks vajalike dokumentide kättesaamise. Pärast seda on võimalik käivitada täieõiguslik kommertsoperatsioon. Kuigi, nagu SpaceXis öeldakse, töötab nende loomine esialgu eranditult lasti ISS -ile toimetamisel. Kaugemas tulevikus luuakse "Draakoni" baasil mehitatud kosmoseaparaat Red Dragon, mis on mõeldud Marsile lendamiseks. Kuid selle valiku väljatöötamine on alles lapsekingades.
CST-100
Kaubanduslike kosmoselaevade loomisega tegelevad lisaks väikeettevõtetele ka lennundustööstuse hiiglased. Alates 2009. aastast töötab Boeing projektiga CST-100. 2010. aasta talvel liitus NASA agentuur projekti väljatöötamisega, kuigi selle osalemine on abiks teadusvaldkonnas ja väikese osa rahastamisest. Projekti CST-100 eesmärk on luua uus kosmoselaev lasti ja inimeste orbiidile viimiseks. Tulevikus peaks aparaat, mis on võimeline kosmosesse laskma seitse inimest, saama mingil määral süstikute järeltulijaks.
Arusaadavatel põhjustel on projekti tehnilised üksikasjad suures osas teadmata. Sellest hoolimata on Boeingi eksperdid juba avaldanud mõned tulevase kosmoselaeva nüansid. Kogumassiga umbes 10 tonni ja kere läbimõõduga kuni 4,5 meetrit viiakse see orbiidile, kasutades kanderakett Atlas V. Laskumine on kavas läbi viia samal meetodil, mida kasutas Dragon või Vene sojuz. CST-100 baasil on kavas luua mitu eri otstarbeks mõeldud sõidukit, mis on mõeldud kauba ja inimeste kosmosesse laskmiseks.
Praegu katsetatakse tulevase laeva erinevaid süsteeme ja komponente. CST-100 esimene lend on kavandatud 2015. Kokku on 15. aastal kavas läbi viia kolm stardipauku. Esimesel ajal lastakse kosmoselaev orbiidile automaatrežiimis. Siis osaleb teine mehitamata kosmoseaparaat päästesüsteemi katsetustes ja alles kolmandal lennul on inimesi CST-100 pardal. Uue kosmoseaparaadi kommertskasutust alustatakse alles 2016. aastal, eeldusel, et katsetamisel pole suuri probleeme.
Tycho brahe
Kõigil ülalkirjeldatud projektidel on üks ühine joon. Neid arendavad üsna suured organisatsioonid. Nagu selgub, ei pea ettevõte privaatses kosmosesõidus osalemiseks olema üks. Disainibüroo Copenhagen Suborbitals koosneb vaid kahest inimesest - Christian von Bengtsonist ja Peter Madsenist. Neid abistab 17 entusiasti, kes on kaasatud projekti kõigi komponentide kokkupanekusse. Kosmoseprogramm "Tycho Brahe" on saanud nime renessansi Taani astronoomi järgi. Astronoomi nime kandva projekti eesmärk on raketi- ja kosmosekompleksi ehitamine suborbitaallendudeks.
Tycho Brahe kompleks koosneb raketiheitjast koos kanderakettiga HEAT-1X ja mehitatud MSC (MicroSpaceCraft) kapsliga. Hübriidmootoriga raketil on selle tehnoloogia klassi jaoks ebatavaline suurus. Seega on HEAT-1X läbimõõt vaid 25 tolli (64 sentimeetrit). On lihtne arvata, et ka elamiskõlblik kapsel on väikese suurusega. MSC kapsel on klaasist ninaga suletud toru. Disainerite idee kohaselt tuleks kapsel raketi abil käivitada umbes 100 kilomeetri kõrgusele. Lennu lõppfaasis läheb rakett koos kapsliga liikuma mööda ballistilist trajektoori. Laskumine peaks toimuma aerodünaamiliste pidurite, langevarju ja hulga muude seadmete abil. Pidades silmas laskumissõiduki väikseid mõõtmeid, tekivad tõsised kahtlused ohutu laskumise teostatavuses.
Massi ja suurusega inimsimulaatoriga raketi esimene käivitamine oli planeeritud 5. septembriks 2010. See tühistati paar tundi enne määratud aega. Süsteemide ühe viimase kontrolli käigus selgus, et oksüdeerija toiteventiili kuumutamisel on probleeme. Projekti eripära tõttu tuli selle osa soojendamiseks kasutada tavalist majapidamisfööni, isegi võimsat. Parandused venisid eelmise aasta juuni alguseni. Siis aga tekkisid probleemid, seekord süütesüsteemiga. Õnneks parandati see kiiresti ja 3. juunil tõstis rakett HEAT-1X lõpuks MSC õhku. Lennuplaani kohaselt pidi rakett tõusma umbes 2, 8 kilomeetri kõrgusele ning laskma seejärel katte ja MSC mooduli maha. Viimane pidi langevarjuga alla minema. Väljapääs projekteerimiskõrgusele ja mooduli pildistamine näivaga õnnestus. Langevarjujooned läksid aga sassi. Seade kukkus Läänemerre.
Pärast esimest proovisõitu jõudsid Kopenhaageni Suborbitalsi töötajad järeldusele, et vaja on palju parandusi. Tegelikult teevad kõik kaks tosinat entusiastit just praegu. Ilmselt on Tycho Brahel palju puudusi. Seda eeldust toetab asjaolu, et aasta pärast kompleksi esimest mitte täielikult õnnestunud lendu ei kiirusta projekti autorid järgmise käivitamise kuupäeva kohta teavet jagama. Ilmselgelt ei suuda grupp ettevõtlikke kodanikke veel oma arenguid meelde tuletada. Tycho Brahe on aga praegu ainus Euroopa eraruumiprojekt, mis on jõudnud isegi katsetamisjärku.
