Кіріспе

Ғарыш туризмі үшін суборбитальды ғарыш ұшағы Scaled Composites Model 339 SpaceShipTwo (SS2) – ғарыш туризмі үшін арналған, әуеден ұшырылатын суборбитальды ғарыш ұшағы. Оны Virgin Galactic компаниясына тиесілі, Калифорния штатындағы The Spaceship Company компаниясы шығарады. SpaceShipTwo ұшыру биіктігіне Scaled Composites White Knight Two көмегімен жеткізіледі, содан кейін ракеталық қозғалтқышының күшімен жоғарғы атмосфераға ұшып кетеді. Одан кейін ол Жерге сырғанап оралып, әдеттегі ұшу-қону жолағына қонады. Ғарыш ұшағы 2009 жылдың 7 желтоқсанында Калифорниядағы Мохаве әуе және ғарыш портында ресми түрде таныстырылды. 2013 жылдың 29 сәуірінде, үш жылға жуық қозғалтқышсыз сынақтан өткеннен кейін, алғаш құрастырылған ұшақ алғашқы қуатты сынақ ұшуын сәтті орындады. Virgin Galactic жеке жолаушыларды тасымалдау үшін бес SpaceShipTwo ғарыш ұшағынан тұратын флотты пайдалануды жоспарлап отыр және суборбитальды ұшу билеттеріне 250 000 АҚШ долларынан бастап брондауды қабылдап келеді. Бұл ғарыш ұшағы NASA және басқа да ұйымдар үшін ғылыми жүктерді тасымалдауға да қолданылуы мүмкін. 2014 жылдың 31 қазанында сынақ ұшу кезінде алғашқы SpaceShipTwo VSS Enterprise ұшақта жарылып, Мохаве шөліне құлады. Алдын ала тергеу көрсеткендей, ұшақтың түсіру құрылғысы мерзімінен бұрын жұмыс істеген. Ұшқыштардың бірі Майкл Алсбери қаза тапты, ал екіншісі парашютпен секіріп шыққаннан кейін ауыр иық жарақатын алды. Екінші SpaceShipTwo ғарыш ұшағы VSS Unity 2016 жылдың 19 ақпанында таныстырылды. Көлік қазіргі уақытта ұшу сынақтарынан өтуде. Оның ғарышқа алғашқы ұшуы (50 мильден жоғары биіктікте) VSS Unity VP03 2018 жылдың 13 желтоқсанында өтті.

Жобалау туралы жалпы түсінік

SpaceShipTwo жобасы, ішінара, Пол Аллен қаржылаған Scaled Composites Tier One бағдарламасының бөлігі болған, бірінші буын SpaceShipOne үшін әзірленген технологияға негізделген. The Spaceship Company компаниясы бұл технологияны Пол Аллен мен Бёрт Рутанның бірлескен кәсіпорны – Mojave Aerospace Ventures компаниясынан, алдыңғы технологияның авторынан лицензиялайды. SpaceShipTwo – төмен қанаттылық коэффициенті бар жолаушылар ғарыш ұшағы. Оның сыйымдылығы сегіз адам: алты жолаушы және екі ұшқыш. Жаңа аппараттың апогейі төменгі термосферада, Карман сызығынан жоғары болуы жоспарланған, бірақ 2021 жылдың шілдесіне дейін жеткен ең жоғары биіктік 89,9 км құрады. SpaceShipOne-нің алдыңғы аппаратының мақсаты да 100 км болған, бірақ соңғы ұшуда SpaceShipTwo аппараты RocketMotorTwo гибридтік қозғалтқышын пайдаланып, жеткен биіктікке жету үшін жоспарланған. Ол "Ақ салтшы 2" аналық кемесінен ұшып, 8 секунд ішінде дыбыс жылдамдығынан асып түседі. 70 секундтан кейін қозғалтқыш тоқтатылып, ғарыш кемесі ең жоғары биіктікке дейін инерциямен қозғалады. SpaceShipTwo экипажының кабинасы ұзындығы және диаметрі бар. Қанаттың ені , ұзындығы және құйрығының биіктігі құрайды. SpaceShipTwo кіру жылдамдығының төмен болуына байланысты, қанатты қайта кіру жүйесін пайдаланады. Ал орбиталық ғарыш кемелері жылу қалқандарын қолдана отырып, орбиталық жылдамдықпен, шамамен , қайта кіреді. SpaceShipTwo сонымен қатар атмосфераға кез келген бұрышпен кіруге арналған. Ол атмосферада жылдамдығын төмендетіп, биіктігіне жеткенде желкендеуге өтеді және ғарыш айлағына қайтуға 25 минут жұмсайды. SpaceShipTwo және White Knight Two, тиісінше, бірінші буын SpaceShipOne және аналық кеме White Knight-тан шамамен екі есе үлкен, олар 2004 жылы Ансари X жүлдесін жеңіп алды. SpaceShipTwo жолаушылардың көңілін көтеру үшін диаметрі бар терезелерге ие. 2008 жылы Бёрт Рутан көліктің қауіпсіздігі туралы былай деді:
"Бұл аппарат ең жаман жағдайда тік немесе төңкерілген күйде атмосфераға кіргізілсе де, өзін түзетуге арналған. Ол 1920 жылдардағы алғашқы ұшақтар сияқты, кемінде, соншалықты қауіпсіз болуы тиіс. 70 жылдан бері қолданылып келе жатқан қазіргі заманғы ұшақтармен қауіпсіздік бірдей болады деп айтқандарға сенбеңіз."

Әскери флоттың тарихы

SpaceShipTwo (және WhiteKnightTwo ұшырушы ұшағы) бастапқыда Scaled Composites және Virgin Galactic компанияларының бірлескен кәсіпорны ретінде құрылған The Spaceship Company компаниясымен жасалған. Virgin Galactic 2012 жылы Scaled Composites-тің TSC-дегі үлесін сатып алып, TSC қазір Virgin Galactic-тің толық иелігіндегі еншілес компаниясы болып табылады. SpaceShipTwo-ның алғашқы тапсырыс берушісі Virgin Galactic болды, олар бес аппаратқа тапсырыс бергенін мәлімдеді, бірақ 2015 жылға дейін тек үшеуі ғана тапсырыс берілді. "VSS" префиксі "Virgin Space Ship" деген мағынаны білдіреді. VSS Enterprise бірінші рет ұшты; ол 2014 жылдың 31 қазанында апатқа ұшырап қирады. VSS Unity құрылысы 2014 жылдың қараша айының басында шамамен 65% аяқталды, ал Virgin Galactic оны 2015 жылы аяқтайтынын күтті. Ол 2016 жылдың ақпан айында таныстырылды және 2018 жылдың сәуірінде алғашқы қуатты ұшып өтті. Үшінші SpaceShipTwo құрылысын 2015 жылдың соңына дейін бастау жоспарланған.

Даму

2006 жылдың 28 қыркүйегінде Virgin Group негізін қалаушы сэр Ричард Брэнсон Нью-Йорктегі Джейкоб К. Джавитс конгресс орталығында өткен NextFest көрмесінде SpaceShipTwo жолаушылар кабинасының үлгісін таныстырды. Көліктің дизайны 2008 жылдың қаңтар айында баспасөзге жарияланды, сонымен қатар көліктің өзі шамамен 60% дайын екені хабарланды.

2007 жылғы сынақ жарылысы

2007 жылдың 26 шілдесінде Мохаве әуе және ғарыш портында окислендіргіш ағынын сынау кезінде жарылыс болды, онда SpaceShipTwo жүйелерінің бастапқы кезеңдегі сынақтары жүргізіліп жатты. Окислендіргіш сынағына азот оксидімен окислендіргіш бакын толтыру және одан кейін 15 секундтық суық ағынды инжекторды сынау кірді. Сынақтар газды тұтандырмағанмен, үш қызметкер ұшып келген сынықтардан қаза тауып, үш адам жарақат алды.

Ракеталық қозғалтқыш

SpaceShipTwo-ның гибридтік зымыран қозғалтқышының дизайны мәселелі болып, ұшу сынақ бағдарламасына елеулі кешігулер келтірді. Алғашқы зымыран қозғалтқышының дизайны гидроксилдік полибутадиен (HTPB) отыны мен азот оксиді тотықтырғышы негізінде жасалған, кейде N2O/HTPB қозғалтқышы деп те аталады. Оны 2009 жылдан 2014 жылдың басына дейін Scaled Composites компаниясының субподрядшысы Sierra Nevada Corporation (SNC) әзірледі. 2014 жылдың мамыр айында Virgin Galactic SpaceShipTwo-да қолданылатын гибридтік қозғалтқышты өзгертетінін хабарлады және әзірлеу жұмыстарын Virgin Galactic-ке көшірді, Sierra Nevada-мен шартты бұзды және бірінші буын зымыран қозғалтқышының барлық әзірлеу жұмыстарын тоқтатты. Содан кейін Virgin қозғалтқыш дизайнын өзгертіп, гибридтік зымыран отынын HTPB-ден полиамидтік отын құрамына ауыстырды. 2015 жылдың қазан айында Virgin бастапқы HTPB отынына қайта оралу мүмкіндігін қарастырып жатқанын мәлімдеді.

2014 жылғы қозғалтқышты ауыстыру

Резеңкеге негізделген HTPB отындық қозғалтқыштардың орнына – олар 20 секундтан астам уақыт бойы жанасу кезінде қозғалтқыштың тұрақтылығымен байланысты ауыр мәселелерге тап болған – енді қозғалтқыш термопластикалық полиамид деп аталатын пластиктен жасалған қатты отынға негізделді. Пластикалық отынның бірнеше белгісіз параметр бойынша жақсырақ өнімділік көрсетуі күтілді, сондай-ақ SpaceShipTwo-ға жоғарырақ биіктікке ұшуға мүмкіндік беруі болжалды. 2014 жылы Virgin Galactic компаниясы 2-ші нұсқадағы қозғалтқышын жариялаған кезде, қозғалтқыш сынақ стендінде 60 секундтан аса толыққанды жанасу сынақтарынан өтіп үлгерген. Жаңа қозғалтқышқа қосымша сынақтар 2014 жылдың мамыр және қазан айлары аралығында жүргізілді.

2015: тағы бір отын ауысуы

Бірқатар зымыран қозғалтқыштарын сынақтан өткізгеннен кейін, Virgin 2015 жылдың қазан айында зымыран қозғалтқышын гидроксилдік полибутадиенге (HTPB) қайта ауыстыратынын хабарлады. Бұл, даму бағдарламасының басында қолданған, нейлон негізіндегі отын кристалдарына көшу алдындағы ұқсас құрамымен болады. Олар HTPB-ді SpaceShipTwo құрылғысын қуаттандыру үшін пайдаланады, ол 2014 жылдың қазан айында бірінші SS2 сынақ үлгісінің жоғалғаннан кейін қайта ұшуға кіріседі. Толық сынақтарды растау жұмыстары әлі аяқталған жоқ.

RocketMotorTwo (Жетіруші қозғалтқыш)

RocketMotorTwo екінші буыны – бұрынғы SNC негізгі дизайнының түрі, бірақ ол полиамидтік пластик отынымен жұмыс істейді, ал азот оксидін окистендіргіш ретінде пайдалану жалғастырылады. Екінші буын қозғалтқышы енді Virgin Galactic компаниясымен, SNC емес, өз қызметінде жасалады. 2012 жылдың желтоқсанына дейін 15 толық көлемді сынақтар сәтті өткізілді. 2012 жылдың маусымында Федералдық авиация басқармасы (FAA) Scaled Composites компаниясына ракеталық сынақтарға рұқсат берді, бұл оларға RocketMotorTwo қозғалтқышымен жабдықталған SS2 сынақ ұшуларын бастауға мүмкіндік берді; мұндай алғашқы қуатты ұшу 2013 жылдың 29 сәуірінде өтті. 2012 жылдың қазан айында Scaled Composites ракеталық қозғалтқыштың негізгі компоненттерін орнатты, ал SpaceShipTwo 2012 жылдың желтоқсанында қозғалтқыш орнатылған күйде алғашқы сырғанау ұшуын жасады. Ғарыш кемесінің алғашқы қуатты сынақ ұшуы 2013 жылдың 29 сәуірінде өтті. SpaceShipTwo осы алғашқы қуатты ұшу кезінде дыбыс жылдамдығынан асып түсті. 2013 жылдың 5 қыркүйегінде SpaceShipTwo екінші қуатты ұшуын жасады. 2014 жылдың бірінші қуатты сынақ ұшуы – және жалпы үшіншісі – 2014 жылдың 10 қаңтарында өтті. Ғарыш кемесі биіктікке және жылдамдыққа жетті. WhiteKnightTwo тасымалдаушы ұшағы SpaceShipTwo (VSS Enterprise) ұшағын биіктікте босатып жіберді.

2014 жылғы қазандағы апат

2014 жылдың 31 қазанында SpaceShipTwo VSS Enterprise ұшу сынағы кезінде ұшақтағы жарылыстан зардап шекті, нәтижесінде апат болып, бір ұшқыш Майкл Алсбери қаза тапты, ал екіншісі жарақат алды. Апатқа, әдетте қауіпсіз түсуге көмектесетін қауырсын механизмін ертерек іске қосу себеп болды. SpaceShipTwo әлі де жоғары көтеріліп бара жатқанда, қауырсын механизмі іске қосылды. Екі секундтан кейін ыдырау байқалды. Ғарыш кемесі осы сынақ ұшуларының он екісінде «қос қанатты» конфигурациясын қолданды. Ұлттық көлік қауіпсіздігі комитеті апатты тәуелсіз тергеді. 2015 жылдың шілдесінде NTSB 2014 жылғы апаттың маңызды факторлары ретінде жеткіліксіз жобалау сақтық шараларын, ұшқыштардың нашар даярлығын, қатаң федералдық қадағалаудың жоқтығын және ықтимал алаңдаушы ко-ұшқышты атап көрсеткен баяндаманы жариялады. Ко-ұшқыш кемеде қауырсын механизмін ерте пайдаланғаны үшін кінәлі болса, Федералдық авиация басқармасы, Федералдық авиация басқармасының коммерциялық ғарыш тасымалы кеңсесі және кеменің конструкторлары осындай ерте пайда болудан сақтай алатын қауіпсіз жүйе жасамағаны үшін кінәлі болды. VSS Unity 2016 жылдың ақпан айында таныстырылды. 2016 жылдың ақпан айында VSS Unity-де «Жердегі интеграцияланған көлік сынағы» деп аталатын сынақ кезеңі басталды. Unity-дің сырғанау ұшулары 2016 жылдың 3 желтоқсанында басталды. Алдыңғы айларда бірнеше сырғанау ұшудан кейін, 2017 жылдың шілдесінде Ричард Брэнсон кеме үш апталық аралықта қуатты сынақтарды бастау керек деп ұсынды. 2017 жылдың қыркүйегінде бас директор Джордж Уайтсайдс қозғалтқышты сынау аяқталғанын және VSS Unity қуатты сынақ ұшуларын бастамас бұрын «азайып бара жатқан сырғанау ұшулары» ғана қалды деп мәлімдеді. 2017 жылдың қазан айында Брэнсон SpaceShipTwo үш ай ішінде ғарышқа жетуі мүмкін екенін және алты ай ішінде SpaceShipTwo-да ғарышқа сапар шегуі мүмкін екенін ұсынды. Жетінші жоғары жылдамдықты сырғанау сынағы 2018 жылдың қаңтар айында аяқталды. 2018 жылдың 13 желтоқсанында SpaceShipTwo VSS Unity ең жоғары биіктікке жетті. Бұл АҚШ үкіметінің ғарышқа қатысты анықтамасынан асып түсті, бірақ басқа жерде қолданылатын стандарттан асып түспеді. Сыртқы ғарыш қайдан басталатыны туралы пікірталасқа қарамастан, Марк Стаки өзінің астронавт қанаттарын алды, ал Фредерик В. Стерков жоқ, өйткені ол Space Shuttle-те төрт рет ұшқан. 2019 жылдың ақпан айында ғарышқа ұшқаннан кейін VSS Unity коммерциялық қызметке дайындық мақсатында өзгерістерге ұшырады. Бұл ұшу палубасын жаңартуды және жолаушылар кабинасын орнатуды қамтиды. Кейінірек 2021 жылы VSS Unity 2019 жылғы ғарыш сапары кезінде құрылымында үлкен жарылыс болғаны және көлікті жөндеуді қажет еткені белгілі болды. Қызметке оралғаннан кейін VSS Unity 2021 жылдың 11 шілдесінде Ричард Брэнсонды жолаушы ретінде сынақ рейсіне шығарды. Осы ұшу кезінде көлік құралы жоспарланған ұшу бағытынан ауытқып, Федералдық авиация басқармасының тергеуін бастады. Көтерілген кезде көлік қауіпсіз ұшу жолынан ауытқығанын көрсететін қызыл ескерту шамдарын іске қосты. 2021 жылдың 2 қыркүйегінде SpaceShipTwo ұшу сынақтары FAA мандаты бойынша тергеу аяқталғанға дейін тоқтатылатыны туралы жарияланды. FAA қыркүйек айында SpaceShipTwo ұшуларын қайта бастауға рұқсат берді, бұл әуе кеңістігін кеңейту туралы шешім қабылдағаннан кейін. + SpaceShipTwo ғарыш ұшулары Spaceflight DateOutcome Ең жоғары жылдамдық Биіктік Экипаж VSS Unity VP 03 13 желтоқсан 2018 Mach 2.9 Марк П. Стукки және Фредерик В. Стурков VSS Unity VF 01 22 ақпан 2019 Mach 3.04 Дэйв Маккей, Майкл Масучи және Бет Мозес (жолаушы) VSS Unity VF 02 12 желтоқсан 2020, 16:15 UTC (ауыстырылды) Тұтандыру алдында тоқтатылды N/A N/A Дэйв Маккей және Фредерик В. Стурков VSS Unity Unity 21 22 мамыр 2021, 15:26 UTC Mach 3 Дэйв Маккей және Фредерик В. Стурков VSS Unity Unity 22 11 шілде 2021 TBD Дэвид Маккей, Майкл Масучи, Сэрриша Бэндла, Колин Беннет, Бет Мозес және Сэр Ричард Брэнсон VSS Unity Unity 25 25 мамыр 2023, 16:23 UTC Mach 2.94 Майкл Масучи, Фредерик В. Стурков, Бет Мозес, Люк Мейс, Жамила Гилберт, Кристофер Хуи Galactic 01 27 маусым 2023, 15:28 UTC Mach 2.88 Майкл Масучи, Никола Печиле, Вальтер Вилладей, Анджело Ландольфи, Панталеоне Карлуччи және Колин Беннетт Galactic 02 10 тамыз 2023, 15:17 UTC Mach 3.00 CJ Стурков, Келли Латимер, Бет Мозес, Джон Гудвин, Кейша Шахафф, Анастасия Майерс Galactic 03 8 қыркүйек 2023, 15:22 UTC Mach 2.95 Майкл Масучи, Никола Печиле, Бет Мозес, Тимоти Нэш, Кен Бакстер, Адриан Рейнард Galactic 04 6 қазан 2023, 16:10 UTC Mach 2.95 Келли Латимер, CJ Стурков, Бет Мозес, Рон Розано, Тревор Битти, Намира Салим Galactic 05 2 қараша 2023, 15:44 UTC Mach 2.96 Майкл Масучи, Келли Латимер, Колин Беннет, Алан Стерн, Келли Джерарди, Кетти Мейсонруж Galactic 06 26 қаңтар 2024, 17:42 UTC Mach 2.98 CJ Стурков, Никола Печиле, Лина Бороздина, Роби Вон, Франц Хайдер, Нил Корнсвиет.

Шығындар

SpaceShipTwo-ның жалпы әзірлеу құны 2011 жылдың мамыр айында шамамен 400 миллион АҚШ доллары деп бағаланды, бұл 2007 жылғы бағалаудың 108 миллион АҚШ долларынан айтарлықтай жоғары.

Коммерциялық қызмет

Ұшудың ұзақтығы шамамен 2,5 сағатқа бағаланды, алайда оның тек бірнеше минуты ғарышта өтеді деп күтілді. Бастапқы бағасы 200 000 АҚШ доллары болды. 65 мыңнан астам ғарыш туристері алғашқы 100 билетке өтініш берді. 2007 жылдың желтоқсанына қарай Virgin Galactic компаниясы ерте рейстерге 200 клиенттен ақы алған, және олардың 95% 6-8 g күшіндегі центрифуга сынақтарынан өтті. 2013 жылдың басына қарай бұл көрсеткіш 575-ке жетті және "[Virgin Galactic] іске қосылғаннан бергі инфляцияға сәйкес, алғашқы 1000 адам саяхат жасағанша" 250 000 АҚШ доллары құрайды. 50-100 сынақ ұшудан кейін, алғашқы төлем жасаған клиенттердің 2014 жылы ұшуға шығуы күтілді. Ғарышқа суборбитальдық жолаушыларды тасымалдаудан өзге, Virgin Galactic SpaceShipTwo-ны суборбитальдық ғарыш ғылымы миссиялары үшін де сатуды жоспарлап отыр.

Болашақ ғарыш кемесі

2005 жылдың тамызында Virgin Galactic президенті SpaceShipTwo субұрылыстық қызметі сәтті аяқталса, одан кейін SpaceShipThree орбиталық аппарат болады деп мәлімдеді. 2008 жылы Virgin Galactic жоғары жылдамдықты жолаушылар көлігін жасау мүмкіндігін қарастырды, ол арқылы нүктеден нүктеге субұрылыстық ғарышқа саяхат ұсынылатын болады.