Le 25 mai de cette année, vers six heures du soir, heure de Moscou, a eu lieu le premier amarrage de la Station spatiale internationale et de SpaceX Dragon, un vaisseau spatial développé par une entreprise privée. Cet événement a suscité de nombreux éloges et les hypothèses les plus audacieuses sur l'avenir de l'astronautique mondiale. De l'avis de la majorité des spécialistes et amateurs de ce domaine d'activité humaine, l'attrait des finances et des efforts privés pour l'astronautique lui donnera une excellente impulsion. A noter que de telles fabrications font le tour du monde depuis une dizaine d'années, sinon plus. Mais c'est le lancement du camion Dragon en orbite avec l'amarrage ultérieur qui est devenu l'événement qui a transformé de simples suppositions en versions très réalistes. À la lumière de ce changement de perspective, on peut s'attendre à la réussite d'autres projets commerciaux dans le domaine de l'astronautique.
SpaceShipOne
Le tout premier projet de vaisseau spatial privé, SpaceShipOne, a été construit par Scaled Compositer LLS depuis la fin des années 90. Le développement de cet appareil pour les vols suborbitaux était en cours, y compris pour la participation au concours Ansari X-Prize. Pour recevoir ce dernier, le nouvel appareil devait effectuer deux vols suborbitaux en deux semaines et revenir sur Terre.
En raison des particularités du parcours de vol proposé, SpaceShipOne a reçu une apparence caractéristique. Aérodynamiquement, c'est un avion sans queue avec des quilles verticales étendues vers l'arrière. De plus, contrairement à l'écrasante majorité des autres sans queue, les quilles ont un plumage horizontal. À un moment donné, ce fait a suscité beaucoup d'enthousiasme chez les personnes essayant d'intégrer SpaceShipOne dans la classification de mise en page existante. Un moteur-fusée hybride spécialement conçu a été placé dans le fuselage arrière. Les petites dimensions et les exigences de poussée du moteur à turbine à gaz sont devenues la raison de la recherche d'un nouveau carburant non standard. En conséquence, le couple de combustibles polybutadiène - oxyde d'azote a été choisi. Le bloc de polybutadiène est situé dans la chambre de combustion, et lorsque le moteur est démarré, un agent oxydant est introduit dans la chambre.
En plus de la centrale électrique inhabituelle du navire, le déroulement de son vol est également intéressant. Le décollage d'une piste conventionnelle de longueur suffisante est effectué à l'aide d'un avion WhiteKnight spécialement conçu. L'avion de la conception originale élève le vaisseau spatial à une altitude de 14 kilomètres, après quoi le désaccouplement a lieu. De plus, le SpaceShipOne volant par inertie atteint l'angle d'attaque requis et son pilote démarre le moteur. En moins d'une minute avec un petit moteur-fusée hybride fournit une poussée de l'ordre de 7500 kgf. Lors de l'accélération, le véhicule suborbital atteint une vitesse légèrement supérieure à M = 3, ce qui n'est clairement pas suffisant pour entrer en orbite. Néanmoins, après avoir coupé le moteur à une altitude d'environ 50 kilomètres, la vitesse du véhicule est suffisante pour poursuivre son vol le long de la trajectoire balistique. Par inertie, SpaceShipOne s'élève à son altitude maximale de vol - environ 100 kilomètres - où elle est de trois minutes. Une fois que la vitesse du navire s'avère insuffisante pour continuer à être dans l'espace, la descente commence. Il est intéressant de noter qu'au début de la descente, la partie arrière des ailes de l'appareil, ainsi que les quilles et stabilisateurs installés dessus, s'élèvent d'un angle important. Ceci est fait afin d'augmenter la résistance de l'air et de diminuer la vitesse de descente. A 17 kilomètres d'altitude, les ailes reviennent à leur position d'origine et SpaceShipOne prévoit d'atterrir sur l'aérodrome.
Le premier vol d'essai du véhicule suborbital a eu lieu le 20 mai 2003. Puis WhiteKnight a soulevé le prototype de vaisseau à une altitude de plus de 14 kilomètres. Plus d'un an plus tard, deux vols habités ont eu lieu, ce qui a valu aux créateurs du projet une renommée bien méritée et le prix du fonds X-Prize. Le 29 septembre 2004, le pilote M. Melville a amené l'expérimenté SpaceShipOne à une altitude de 102, 93 kilomètres. À peine cinq jours plus tard, le pilote B. Binney a effectué la deuxième ascension valide dans l'espace, atteignant 112 kilomètres. Pour deux vols suborbitaux habités sur deux semaines (en fait un), Scaled Compositer LLS a reçu une récompense de dix millions de dollars.
Vaisseau spatial deux
Le projet SpaceShip One a été sans aucun doute un succès et un succès. Mais seulement trois places dans le cockpit rendaient les perspectives commerciales de ce projet très incertaines. Il a été nécessaire de réviser considérablement la conception afin d'améliorer la capacité de charge du navire. À cette fin, presque immédiatement après avoir reçu le Ansari X-Prize, Scaled Compositer LLS a lancé un nouveau projet - SpaceShipTwo (SS2).
La construction de la deuxième version du "Space Spike" est dans une certaine mesure similaire à la première. Cependant, les nouvelles exigences en matière de capacité de charge ne pouvaient qu'affecter l'aménagement. Il a donc fallu changer la taille du fuselage, le réarranger et changer la position de l'aile. Contrairement au SpaceShipOne à aile haute, le SS2 est un avion à aile basse: son aile est fixée au bas du fuselage. Cela a été fait pour améliorer les performances de vol dans les couches denses de l'atmosphère et augmenter la résistance thermique pendant la descente. Enfin, la forme des quilles et des stabilisateurs a été modifiée. En ce qui concerne le système de portance des ailes, cette méthode d'abaissement du taux de descente s'est avérée totalement efficace et acceptable pour une utilisation dans un nouveau projet. Une chose similaire s'est produite avec le type de système de propulsion, bien que le changement des paramètres de masse et de taille de l'appareil ait entraîné le développement d'un nouveau moteur à gaz.
La procédure de vol de SpaceShipTwo est généralement similaire à celle de la première version du véhicule. La seule différence réside dans le type de porte-avions - WhiteKnight II a été développé pour le SS2, qui a une configuration de fuselage différente et de nouveaux turboréacteurs. Selon le constructeur en chef du projet B. Rutan, la SS2 est capable de s'élever à une altitude de 300 kilomètres, bien qu'en pratique ces données n'aient pas encore été confirmées.
Tester les différents sous-programmes du projet SpaceShipTwo était loin d'être facile. Ainsi, le nouveau design de l'appareil nécessitait également une nouvelle protection thermique. Mais le travail le plus difficile impliquait un nouveau moteur hybride plus puissant. Le 26 juillet 2007, un drame s'est produit au centre d'essais de l'aéroport de Mojave lors d'essais moteurs. Le réservoir avec 4,5 tonnes de comburant n'a pas pu résister à la pression et a explosé. Des éclats de métal dispersés ont tué trois personnes et trois autres ont été blessées de gravité variable. Heureusement, les blessés ont reçu l'assistance nécessaire à temps et en quelques semaines ont pu reprendre la vie active.
Le premier vol d'essai du premier prototype SS2, qui a reçu son propre nom VSS Enterprise, a eu lieu le 22 mars 2010. Comme dans le cas du premier SpaceShip, pendant ce vol, le prototype de vaisseau a été amarré à l'avion porteur tout le temps. Les mois suivants ont été consacrés à des transports sans pilote et à la vérification de tous les systèmes embarqués. A la mi-juillet de la même année, l'ES2 décolle pour la première fois avec un équipage à son bord. Deux pilotes ont de nouveau vérifié le fonctionnement des systèmes de communication, de navigation et de contrôle. Trois mois plus tard, le premier dételage de l'Enterprise est effectué, suivi d'une descente en plané. Pour des raisons financières et techniques, le premier vol suborbital prévu pour 2011 avec franchissement de la limite inférieure de l'espace n'a pas eu lieu. De plus, les vols d'essai ont dû être suspendus pour une durée indéterminée l'automne dernier. Actuellement, les tests devraient reprendre cet été.
Pour des raisons évidentes, il est trop tôt pour parler des perspectives commerciales de SpaceShipTwo. Les tests ne sont pas encore terminés et l'appareil n'a jamais été dans l'espace. Mais déjà, la direction de la société de développement affirme que cinq SS2 et deux WhiteKnight II seront construits dans un avenir proche. De plus, en 2009, Scaled Compositer LLS a proposé de réserver des sièges pour des vols touristiques. Ils ont demandé un billet pour 200 mille dollars américains. Cependant, même trois ans après le début de l'enregistrement des clients, les premiers d'entre eux étaient toujours incapables de s'élever dans l'espace.
Dragon Spacex
Plus réussi que SS2 était le projet Dragon de SpaceX. Cependant, contrairement aux programmes de Scaled Compositer LLS, il a été créé avec le soutien de la NASA. De plus, il a d'autres objectifs. Contrairement au vaisseau spatial purement touristique, le Dragon est un véhicule de rentrée conçu pour livrer des charges utiles aux stations spatiales.
Ce sont les fonctionnalités de l'application qui ont causé l'apparence caractéristique et la division structurelle de l'appareil Dragon. Il se compose de deux parties - une cargaison d'équipement cylindrique et une cargaison en forme de cône tronqué. A l'intérieur du navire se trouve un volume pressurisé de 14 mètres cubes et 10 autres ne sont pas protégés des fuites d'air. Le vaisseau spatial est mis en orbite à l'aide du lanceur Falcon-9.
Le premier vol d'essai du Dragon a eu lieu le 8 décembre 2010. Le lanceur a décollé de la rampe de lancement du Kennedy Center et a mis le véhicule en orbite. Dragon a fait deux orbites autour de la Terre et est descendu. La capsule d'atterrissage a été inondée dans l'océan Pacifique, au large des côtes américaines. Un an et demi plus tard - en mai 2012 - le premier lancement de Dragon à part entière a été effectué. Le vaisseau spatial lancé en orbite s'est approché avec succès de l'ISS et y a été amarré. Il est à noter que sur les six tonnes de charge utile possibles, le Dragon n'a livré que 520 kilogrammes à l'ISS. Les chefs de projet attribuent cette différence de poids à la nécessité d'une vérification supplémentaire des systèmes et à une réticence à risquer une charge lourde de grande importance. Dragon a apporté ce qu'ils appellent des objets facultatifs à l'ISS.
Dans un avenir proche, SpaceX a l'intention de terminer la réception de tous les documents nécessaires au fonctionnement du navire. Après cela, il sera possible de lancer une opération commerciale à part entière. Bien que, comme on dit chez SpaceX, dans un premier temps, leur création fonctionnera exclusivement sur la livraison de fret vers l'ISS. Dans un avenir plus lointain, sur la base du "Dragon" sera créé un vaisseau spatial habité Red Dragon, conçu pour voler vers Mars. Mais le développement de cette option en est encore à ses balbutiements.
CST-100
Outre les petites entreprises, les géants de l'industrie aéronautique sont également engagés dans la création d'engins spatiaux commerciaux. Depuis 2009, Boeing travaille sur le projet CST-100. À l'hiver 2010, l'agence NASA a rejoint le développement du projet, bien que sa participation soit pour aider dans le domaine de la recherche et prendre en charge une petite partie du financement. L'objectif du projet CST-100 est de créer un nouveau vaisseau spatial pour le lancement de marchandises et de personnes en orbite. A l'avenir, un appareil capable de lancer sept personnes dans l'espace devrait devenir, en quelque sorte, le successeur des Navettes.
Pour des raisons évidentes, les détails techniques du projet sont en grande partie inconnus. Néanmoins, les experts de Boeing ont déjà publié certaines des nuances du futur vaisseau spatial. D'une masse totale d'environ 10 tonnes et d'un diamètre de coque pouvant atteindre 4,5 mètres, il sera mis en orbite à l'aide d'un lanceur Atlas V. La descente est prévue selon la même méthode que celle utilisée par le Dragon ou Soyouz russe. Sur la base du CST-100, il est prévu de créer plusieurs véhicules à des fins diverses, conçus pour lancer des marchandises et des personnes dans l'espace.
Actuellement, divers systèmes et composants du futur navire sont en cours de test. Le premier vol du CST-100 est prévu pour 2015. Au total, la 15e année, il est prévu d'effectuer trois lancements. Lors de la première, le vaisseau spatial sera mis en orbite en mode automatique. Ensuite, le deuxième vaisseau spatial sans pilote participera aux tests du système de sauvetage, et ce n'est que lors du troisième vol qu'il y aura des personnes à bord du CST-100. L'utilisation commerciale du nouveau vaisseau spatial ne commencera qu'en 2016, à condition qu'il n'y ait pas de problèmes majeurs lors des tests.
Tycho brahé
Tous les projets décrits ci-dessus ont un point commun. Ils sont développés par des organisations assez grandes. Il s'avère qu'une entreprise n'a pas besoin d'en être une pour participer à la course à l'espace privé. Ainsi, le bureau de design Copenhagen Suborbitals se compose de seulement deux personnes - Christian von Bengtson et Peter Madsen. Ils sont assistés de 17 passionnés qui participent à l'assemblage de toutes les composantes du projet. Le programme spatial "Tycho Brahe" porte le nom de l'astronome danois de la Renaissance. L'objectif du projet nommé d'après l'astronome est la construction d'une fusée et d'un complexe spatial pour les vols suborbitaux.
Le complexe Tycho Brahe se compose d'un lance-roquettes couplé à un lanceur HEAT-1X et d'une capsule habitée MSC (MicroSpaceCraft). La fusée à moteur hybride a une taille inhabituelle pour cette classe de technologie. Ainsi, le HEAT-1X a un diamètre de seulement 25 pouces (64 centimètres). Il est facile de deviner que la capsule habitable est également de petite taille. La capsule MSC est un tube scellé avec un nez en verre. Telle que conçue par les concepteurs, la capsule devrait être lancée à une altitude d'environ 100 kilomètres à l'aide d'une fusée. Dans la phase finale du vol, la fusée, avec la capsule, se met en mouvement le long d'une trajectoire balistique. La descente est censée s'effectuer à l'aide de freins aérodynamiques, d'un parachute et de plusieurs autres équipements. Compte tenu des dimensions réduites du véhicule de descente, de sérieux doutes surgissent quant à la faisabilité d'une descente en toute sécurité.
Le premier lancement d'une fusée avec un simulateur de masse et de taille humaine était prévu pour le 5 septembre 2010. Elle a été annulée quelques heures avant l'heure prévue. Lors d'une des dernières vérifications des systèmes, il s'est avéré qu'il y avait des problèmes avec le chauffage de la vanne d'alimentation en comburant. En raison des spécificités du projet, le chauffage de cette partie a dû être effectué à l'aide d'un sèche-cheveux domestique ordinaire, même puissant. Les améliorations ont traîné jusqu'au début du mois de juin de l'année dernière. Mais ensuite, il y a eu des problèmes, cette fois avec le système d'allumage. Heureusement, cela a été rapidement réparé et le 3 juin, la fusée HEAT-1X a finalement soulevé le MSC dans les airs. Selon le plan de vol, la fusée était censée s'élever à une altitude d'environ 2, 8 kilomètres, puis laisser tomber le carénage et le module MSC. Ce dernier a dû descendre en parachute. La sortie à la hauteur de conception et la prise de vue du module avec le mannequin ont été réussies. Mais les lignes de parachute d'atterrissage se sont emmêlées. L'appareil est tombé dans la mer Baltique.
Après le premier essai, le personnel de Copenhagen Suborbitals est arrivé à la conclusion que de nombreuses améliorations étaient nécessaires. En fait, c'est exactement ce que font maintenant les deux douzaines de passionnés. Apparemment, Tycho Brahe a beaucoup d'inconvénients. Cette hypothèse est étayée par le fait qu'un an après le premier vol pas entièrement réussi du complexe, les auteurs du projet ne sont pas pressés de partager des informations sur la date du prochain lancement. De toute évidence, un groupe de citoyens entreprenants n'est pas encore en mesure d'évoquer leurs développements. Cependant, Tycho Brahe est actuellement le seul projet spatial privé européen qui a même atteint le stade des tests.
