Кіріспе

JP Aerospace – ғарышқа қолжетімділікті арзан бағамен қамтамасыз етуді мақсат тұтқан американдық компания. Олардың негізгі қызметтеріне камералар немесе PongSats және миникубтар деп аталатын кішкентай эксперименттерді тасымалдайтын, ауадан жеңіл ұшатын атмосфералық рейстер кіреді. Сондай-ақ, олар «Аэрокемемен орбитаға шығу» жобасымен де айналысады. JP Aerospace компаниясын Джон Марчел Пауэлл, «JP» деп белгілі Майкл Стаки және Скотт Майо құрған. JP Aerospace ауадан жеңіл ұшуға маманданған, ғарышқа арзан бағамен қол жеткізуді көздейді.

Баллонмен ұшулар

1999 жылы мамыр айында Невада штатының солтүстік-батысындағы Блэк-Рок шөлінде ракун (балондармен ұшырылған жоғары қуатты зымыран) қолданып, суборбиталды ғарышқа ұшыру әрекеті сәтсіз аяқталды. Бұл оқиға CNN телеарнасымен жарияланды. CATS сыйлығы 2000 жылдың қараша айында табыс етілмей, мерзімі бітті. ХХІ ғасырдың басында АҚШ Әуе күштерінің бастамасымен ұрыс алаңындағы байланыс және бақылау жүйелерін жылдам іске қосу мақсатында V пішіндес жоғары биіктіктегі дирижабль әзірленді. Осыдан бері JP Aerospace компаниясы жоғары атмосфераға бірнеше шарларды ұшырып, зерттеуші студенттер мен медиа компаниялар үшін түрлі жүктерді тасымалдап келеді. Медиа клиенттерінің қатарында Discovery Channel, National Geographic және Toshiba компаниясының 2009 жылғы Space Chair телеарналық жарнамасы бар. 2011 жылы қос баллонды пайдаланатын дирижабль 95,085 фут (шамамен 28,982 метр) биіктікте рекорд орнатқаны туралы хабарланды, бұл 2011 жылдың 22 қазанында болды. PongSat – үстел теннисі немесе пинг-понг доптарының ішінде орналасқан кішкентай эксперимент. MiniCube одан сәл үлкен. JP Aerospace компаниясы төмен құнмен жүздеген немесе мыңдаған студенттік PongSat жобаларын жақын ғарыш кеңістігіне жеткізгенін мәлімдейді. Ұшулар көбінесе халықтан жиналған қаржыға жүзеге асырылады. Камераларды тасымалдайтын коммерциялық рейстер бірнеше медиа ұйымдары үшін жасалды.

Әуе кемелері

JP Aerospace компаниясы әскери байланыс және бақылауға арналған әуе кемелерін жасау бойынша келісімшарт алды. Бұл әуе кемелері дәстүрлі зениттік қару жүйелерінің жете алмайтын биіктікте, соғыс алаңдарының үстінде ұшуға арналған. 2005 жылы прототип аяқталды, бірақ ұшуға дайындалып жатқанда зақымданды және келісімшарт тоқтатылды. Басқа да көлік құралдары әлі де жасалуда, ал JP Aerospace кейіннен ATO жабдықтары мен технологияларын сынау үшін бірнеше аэростаттарды сынақтан өткізді. JP Aerospace Twin Balloons Airship – екі шар тәрізді корпустан тұратын, екі электрлі қозғалтқышты орталық тірегіне орналастырылған, пилотсыз әуе кемесі. 2011 жылдың 22 қазанында ол 95,085 футқа (шамамен 28 982 метр) дейін көтерілді, бұл бұрынғы кез келген дирижабльден шамамен 4 мильге жоғары.

Орбитаға ұшу кемесі жобасы

JP Aerospace компаниясы әуе кемелерін орбитаға шығаруға арналған технологияны әзірлеп жатыр. Ұсынылған жүйе орбитаға жету үшін үш жеке дирижабль сатысын пайдаланады. Көптеген көлік құралдары қажет, себебі тығыз және күшті желдер болатын төменгі атмосферада сақтауға жеткілікті мықты жасалған дирижабль, жүктерді жеткілікті биіктікке көтеруге тым кішкентай және ауыр болады. Орбиталық дирижабль салмаққа шаққандағы көтерілгіштік қатынасын сақтау үшін әлдеқайда үлкен және қабырғалары жұқа болуы керек. Үш саты: Ascender жер үсті ұшыру құралы, Dark Sky тұрақты аспан станциясы және Orbital Ascender ғарыш кемесі. Dark Sky станциясын құрастыру үшін, рекордтық Tandem дирижабліне ұқсас, бірақ ауамен толтырылған балкаларға негізделген төртінші дирижабль дизайны қажет болады. Мұндай биіктіктегі атмосфера тым сейрек болғандықтан, пайдалы жүк тасымалдау үшін өте үлкен көлем және/немесе өте мықты, бірақ жеңіл материалдар қажет. ISAS BU60 1 ғылыми шары 2009 жылғы деректер бойынша, ұшқышсыз шарлар арасындағы әлемдік биіктік рекордын 53,0 км биіктікте сақтап тұр. BU60 1 шарының жалпы көлеміндегі орташа тығыздығы бір текше метрге 0,00066 кг құрады. Одан да биікке ұшу үшін, бұл көрсеткішті айтарлықтай жақсарту қажет.

Көтерілу

Асцендер әуе кемесі жер мен Қара аспан станциясы арасында 140 000 фут (шамамен 42 672 м) биіктікте жұмыс істейтін болады. Ұзын, V пішінді планоформасы және аэродинамикалық профилі әуе кемесінің табиғи көтерілу қабілетін толықтырады, ал кемеге вакуумға жақын жағдайда жұмыс істеуге арналған винттер күш береді. Асцендер әзірге жасалған кез келген дирижабльден үлкен болады, бірақ кейінгі сатылар одан әлдеқайда ірі болады. Оны үш адамнан тұратын экипаж басқарады. Бастапқыда ол 140 000 футтан (42 672 м) 180 000 футқа (54 864 м) дейін, ауадан жеңіл кеме ретінде көтеріледі. Орбиталық аппараттың ұзындығы бір шақырымнан астам болуы керек, осылай ғана жеткілікті көтерілу күшіне ие болады. 180 000 фут биіктікте ол жеңіл, аз қуатты иондық қозғалтқыштарды пайдаланып алға жылдамдайды, бұл оған қосымша аэродинамикалық көтергішпен одан да биікке көтерілуге мүмкіндік береді. Бұл энергия күн панельдері арқылы қамтамасыз етіледі, олар әуе кемесінің жоғарғы бетінің көп бөлігін жабады. V пішінді планоформасы мен аэродинамикалық профилі 200 000 футқа дейін гипердыбыстық ұшуға мүмкіндік береді, орбиталық жылдамдыққа дейін (20 Махтан жоғары) жетеді. Егер метеоритке немесе ғарыш қалдықтарына тисе, бұл елеулі әсер етпейді, себебі ішкі жасушалар – «нөлдік қысымды шарлар». «Жарылу күшін тудыру үшін қысымда ешқандай айырмашылық жоқ. Метеорит тек тесік жасаса болғаны. Газ тым баяу шығады» (112-бет). Олар сондай-ақ (109-бетте) «Төменгі, тығыз атмосфераға жеткенге дейін жылдамдықты жоғалту арқылы, қайта кіру температурасы күрт төмендейді. Бұл орбитаға көтерілу сияқты қайта кіруді де қауіпсіз етеді» дейді. Қабығы нейлон және полиэтиленнен жасалған (111-бет). Орбитаға қайта кіргенде, орбиталық дирижабль өте жоғары биіктікте баяулайды, себебі оның массасы өте аз, ал атмосфераға ұсынылатын көлденең қимасы өте үлкен (төмен баллистикалық коэффициент).