Επιτυχημένη εναέρια εκτόξευση και τοποθέτηση μικροδορυφόρων σε τροχιά πραγματοποίησε χθες ο πυραυλικός φορέας LauncherOne της Virgin Orbit, μετά από άφεσή του από το Boeing 747 «Cosmic Girl».
Η Virgin Orbit είχε πραγματοποιήσει την τελευταία δοκιμή του συστήματος τον περασμένο Μάιο, με τον LauncherOne όμως να διακόπτει πρόωρα τον κινητήρα του μετά την άφεση.
Χθες το Boeing 747 απογειώθηκε στις 14:00 ανατολική ώρα ΗΠΑ (21:00 ώρα Ελλάδας) και απελευθέρωσε τον πύραυλο πάνω από τον Ειρηνικό 40 λεπτά αργότερα, με την είσοδο σε τροχιά να επιτυγχάνεται στις 14:49 ώρα ΗΠΑ.
Να θυμίσουμε από τα πολλά άρθρα μας στην «ΠΤΗΣΗ» ότι η χρήση αεροσκαφών ως πλατφόρμες εκτόξευσης πυραυλικών φορέων παρέχει μια σειρά πλεονεκτημάτων αλλά ενέχει επίσης και σημαντικούς περιορισμούς.
Η μεταφορά του πυραύλου και η άφεση-εκτόξευσή του σε μεγάλο ύψος τον απαλλάσσει από την ανάγκη πτήσης μέσα από τα κατώτερα, πυκνότερα στρώματα της ατμόσφαιρας, όπου η οπισθέλκουσα είναι μεγαλύτερη αλλά και η απόδοση των πυραυλοκινητήρων (λόγω της ατμοσφαιρικής πίεσης που ανθίσταται στην ροή των καυσαερίων τους) είναι μικρότερη. Ένας πύραυλος που πυροδοτείται στο έδαφος, έναντι ενός που αεροεκτοξεύται, απαιτεί πολύ περισσότερα καύσιμα που πρέπει να μεταφέρει ώστε να υπερνικήσει την βαρυτική έλξη και την οπισθέλκουσα λόγω της τριβή με τον πυκνό αέρα. Στην πραγματικότητα ακόμη και οι πιο σύγχρονοι πυραυλικοί φορείς είναι μεταφορικά συστήματα πολύ «κακής» απόδοσης αφού δαπανούν τεράστιες ποσότητες καυσίμου για να μεταφέρουν πολύ μικρά φορτία σε τροχιά. Αντίθετα αναλώνουν τα περισσότερα από τα καύσιμά τους για να μεταφέρουν τα… ίδια τα καύσιμα σε ένα αέναο φαύλο κύκλο: «περισσότερα καύσιμα-μεγαλύτερα βάρη-ακόμη περισσότερα καύσιμα κ.ο.κ». Η μεταφορά του πυραύλου σε ύψος και η πυροδότησή του εκεί «σπάει» εν μέρει αυτόν τον φαύλο κύκλο, αφού η (αεροδυναμική) πτήση ενός αεροπλάνου μέσα στην ατμόσφαιρα είναι πολύ πιο αποδοτική από την λειτουργία ενός πυραύλου για να φτάσουν στο ίδιο ύψος.
Οι σημερινοί πύραυλοι διαστημικών εκτοξεύσεων για να πετύχουν τον σκοπό τους, δηλαδή να αποκτήσουν ικανή ταχύτητα και να ξεφύγουν από την βαρύτητα της Γης χρησιμοποιούν πολλαπλούς ορόφους που όμως καταστρέφονται κατά την διαδικασία επίτευξης τροχιακού αποτελέσματος. Αυτό σημαίνει ότι το κόστος μεταφοράς διαστημικών φορτίων είναι πάρα πολύ υψηλό δεδομένου ότι σε κάθε εκτόξευση η συνολική πυραυλική υποδομή ( κόστους δεκάδων εκατομμυρίων δολαρίων) είναι αναλώσιμη και καταστρέφεται. Η SpaceX κατόρθωσε να επιδείξει με επιτυχία τεχνολογία που επιτρέπει την ανάκτηση μόνο του πρώτου ορόφου ώστε να ανακατασκευάζεται και να επαναχρησιμοποιείται.
Το μεγάλο μειονέκτημα της μεθόδου αερομεταφοράς-άφεσης είναι βέβαια ότι η ανυψωτική ικανότητα του αεροσκάφους-φορέα είναι και το όριο βάρους του πυραυλικού συστήματος, περιορίζοντάς τα σε πολύ μικρότερα μεγέθη από ότι τα αντίστοιχα επίγειας εκτόξευσης. Με άλλα λόγια, εάν χρειάζεται να μεταφέρεις μεγάλους πυραύλους (βάρους πολλών δεκάδων τόνων) θα πρέπει να έχεις και γιγάντια αεροσκάφη μεταφοράς τους σε ύψος εκτόξευσης. Επειδή όμως η κατασκευή αεροσκαφών σε μεγάλο μέγεθος είναι πεπερασμένη, το ίδιο συμβαίνει και για τους αντίστοιχους πυραυλικούς φορείς που περιορίζονται σε μικρά φορτία.
Μια εναέρια μετακινούμενη «βάση» όμως δίνει και το πλεονέκτημα της ευελιξίας όσον αφορά τον τόπο εκτόξευσης με μηδαμινή υποδομή στο έδαφος, προσφέροντας την επιλογή θέσης κοντύτερα ή μακρύτερα από τον Ισημερινό. Εκτοξεύσεις κοντά στην Ισημερινό, λόγω της μεγαλύτερης γωνιακής ταχύτητας της επιφάνειας της Γης (1.670 km/h, έναντι 1.180 km/h σε γεωγραφικό πλάτος 45 μοιρών) είναι συνήθως προτιμητέες αφού δίνουν στον πύραυλο μια επιπλέον αρχική ταχύτητα. Αυτός είναι ο λόγος που οι περισσότερες εγκαταστάσεις εκτόξευσης πυραύλων βρίσκονται όσο το δυνατόν κοντύτερα στον Ισημερινό, αλλά μια εναέρια μεταφορά και άφεση προσφέρει περισσότερες επιλογές. Ένα αεροπλάνο μπορεί να απογειωθεί από εναλλακτικό διάδρομο προς επιλέξιμες περιοχές άφεσης-πυροδότησης, έναντι μιας μόνιμης επίγειας εγκατάστασης εκτοξεύσεων, με δυνατότητα έτσι να αντιμετωπίσει εξελισσόμενες προκλήσεις όπως δυσμενείς καιρικές συνθήκες και εναέρια ή θαλάσσια κυκλοφορία μειώνοντας σημαντικά τις πιθανότητες ματαίωσης της διαδικασίας τροχιακής τοποθέτησης.
Βίντεο από την απόπειρα του Μαϊου 2020
και ένα ενδιαφέρον σχετικό με αεροεκτοξεύσεις βίντεο
