Yksi avaruustutkimuksen uudistuneen aikakauden määrittelevistä ominaisuuksista on tapa, jolla yksityiset ilmailu- ja avaruusalan yritykset osallistuvat kuten koskaan ennen. Suurten yritysten, kuten SpaceX, Blue Origin ja United Launch Alliance, lisäksi lukemattomia yrityksiä pyrkivät vähentämään yksittäisten virkamatkojen kustannuksia ja tarjoamaan laukaisupalveluita julkiselle ja yksityiselle sektorille.
Yksi tällainen yritys on EXOS Aerospace Systems & Technologies, Inc., johtava uudelleenkäytettävien avaruuteen laukaisuajoneuvojen kehittäjä. Viime kesänä yhtiö suoritti Pathfinder-koelennon Suborbital Autonomous Rocket -laitteellaan GuidancE (SARGE) -raketin kanssa. Onnistunut käynnistäminen ja palauttaminen on validoinut SARGE-alustan, ja se oli merkittävä askel kohti EXOSin pitkän aikavälin suunnitelmia lähettää pienpaketit kiertoradalle uudelleen käytettävien rakettien avulla.
Koelento tapahtui kello 14.15 (EST) 25. elokuuta 2018, Spaceport Americasta, New Mexico-autiomaasta. Saavuttuaan 28 km: n (17 mi) huippukorkeuden, raketti laski laskuvarjolla takaisin Maahan noin 15 minuuttia myöhemmin ja laskeutui lyhyen matkan päässä padosta. Miehistö palautti sitten käytetyn raketin, joka oli kärsinyt vahinkoa vain uhratuille komponenteille. Siksi tämä testi vahvisti myös raketin uudelleenkäytettävyyden sekä autonomisen ohjausjärjestelmän ja preflight-integraatioprosessin kyvyn.
Testin käynnistämistä varten SARGE-raketti kantoi yhdeksän hyötykuormaa, joihin sisältyi 3D-painettu kuutio, joka sisälsi useita opiskelijakokeita, jotka järjesti Enterprise in Space (EIS) - voittoa tavoittelematon organisaatio ja maailman ensimmäinen NewSpace-koulutusohjelma. Tuotteita - jotka toimitti ryhmä St. Louisin keskiasteen oppilaita - sisältyivät geelikynät, lyijykynät, kumi, postikirjoitetut muistiinpanot ja pienet vetoketjullinen pussit popcornin ytimillä, jalapeno-siemenet, sokerin vaahterapuun siemenet, väriliidun lasut ja injektiopullot vartalovoidetta ja aurinkovoidetta.
Tämän ja muiden hyötykuormien tarkoituksena oli selvittää, kuinka ne kulkeutuvat laukaisun aikana ja mikropainoisessa ympäristössä. Tämä on yksi SARGE-raketin päätarkoituksista, jonka tarkoituksena on tarjota edullinen testausalusta yrityksille, kouluille ja avaruusjärjestöille. Periaatteessa raketti antaa asiakkaille nähdä, käsittelevätkö heidän hyötykuormansa avaruuteen laukaisun aiheuttamat stressit ennen niiden lähettämistä kiertoradalle tai tapaamiseen kansainvälisen avaruusaseman (ISS) kanssa.
Muita hyötykuormia olivat muistoesineet ja keräilyesineet, jotka toimitti ASTRAX International (japanilainen avaruusmatkailuyritys), kaksi tiedepakettia Purduen yliopistosta, muistoesineet Johnny Irlannin ja Brenda Ferdinandon (kaksi syöpään selviytyjää), koiratunnukset kierroksen 1 sijoittajalle, lämmönsiirtokoe (Arete), jonka ovat järjestäneet Suur-Nanticoken alueen opiskelijat, suuri kokoelma tieteellisiä näyttöjä, jotka on rakennettu ja toimittanut Space Kidz Intia, ja Mayo-avaruuslääketieteen tekniikan koealusta, jonka ovat kehittäneet Mayo Clinic ja Oxehealth ja jotka saavat apua (CAST) - jotka ovat myös yhteistyössä Enterprise in Space -yrityksen kanssa.
Rakettien laukaisun sekä käynnistystä edeltävät asetukset ja palautukset kaapattiin myös live-stream-webcast-lähetyksellä. Kuten EXOSin operatiivista päällikkö John Quinnia sanottiin sanoneen Spaceport America -lehden lehdistötiedotteessa:
”Olemme innoissamme voidessamme ilmoittaa SARGE-alustamme menestyksekkäästä testistä Spaceport Americassa, ja vieläkin innostuneempana tietää, että riskinhallintavaihe, joka tukee tavoitteitamme uudelleenkäytettävän ensimmäisen vaiheen kiertoradan rakentamista, on huipentumapaikassa. SARGE-alusta saa nyt lopulliset lentomuutokset ja alkaa tuottaa kriittistä tietoa luotettavan uudelleenkäytettävän (ensimmäisen vaiheen) LEO-kantoraketin rakentamiseksi. "
Myös Spaceport America -yrityksen toimitusjohtaja Dan Hicks ilmaisi innostumisensa testin käynnistämisestä sanomalla:
”Oli hienoa järjestää EXOS SARGE -auton onnistunut testilanseeraus Spaceport Americassa. EXOS on tarkistanut uuden virstanpylvään matkallaan kehittääkseen uudelleen käytettävän LEO-kantoraketin. Tämä onnistunut Pathfinder-lentokoe tuo heidät yhden askeleen lähemmäksi säännöllisiä kaupallisia suborbitaalilähetyksiä. Odotamme heidän seuraavaa lentoaan ja yhteistyötä heidän kanssaan saavuttaakseen pitkän aikavälin tavoitteensa Spaceport Americassa. ”
Tämä lento oli viimeisin onnistuneiden kokeiden pitkällä rivillä EXOS SARGE -alustalle, joka on yrityksen ehdottaman kiertoradan kantoradan koepaikka. Pohjimmiltaan SARGE-ohjelmalla kehitettyjä ja testattuja ohjelmistoja ja tekniikoita käytetään JAGUAR-laitteen uudelleenkäytettävän ensimmäisen vaiheen luomiseen. Tätä rakettia käytetään heti toimiessaan lähettämään pieniä ja mikro-satelliitteja Low Earth Orbit (LEO) -operaattoriin nähdäkseen, kuinka ne käyvät käyntiin laukaisun aikana ja mikropainoisessa ympäristössä.
Sargen avulla EXOS pystyy tarjoamaan usein tilaisuuksia testata satelliitteja, joiden paino on jopa 50 kg (110 lbs) avaruudessa 3–4 minuutin ajan, ja palauttaa ne sitten laukaisualueelle vain 20 minuutin kuluttua laukaisusta. Yrityksen odotusten perusteella JAGUAR-raketti antaa EXOS: lle mahdollisuuden lähettää hyötykuormia 100-200 kg (220 - 440 lbs) enimmäiskorkeuteen 200-400 km (124 - 248 mi).
Toivotaan myös, että tämä raketti antaa EXOS: lle mahdollisuuden kuljettaa hyötykuorma ja lastin kuljetuksia kansainväliselle avaruusasemalle (ISS), joka kiertää Maata 340 km: n (211 mi) korkeudessa. Tällä hetkellä EXOS: lla on sopimus NASA: n suborbitaalipalvelujen tarjoamisesta, mutta toivoo laajentavansa tätä roolia sisällyttämällä määräämättömän toimitusajan, määrittelemättömän määrän (IDIQ) raideliikennettä viraston kanssa.
Quinnin mukaan sekä SARGE että JAGUAR käyttävät NASA: n Morpheus-lentotunnuksen muokattua versiota, jonka yritys osti avaruuslaki-sopimuksen kautta. "Koska SARGE-rakettimme on suunniteltu käytettäväksi uudelleen, se on osoittautunut erinomaiseksi riskinhallintaalustaksi kiertoradan tekniikan kehittämisohjelmallemme ja auttaa vähentämään avaruuskulujen kustannuksia", Quinn totesi käynnistystä edeltävässä lehdistötiedotteessa.
Käynnistys tapahtui myös sarjan testien jälkeen, joihin sisältyi onnistunut sidontatesti, joka pidettiin 17. elokuuta 2017, ja hover test, joka suoritettiin 17. maaliskuuta 2018. Nämä testit ovat auttaneet EXOSia validoimaan sekä laitteiston että SARGE-raketin ohjelmisto, joka sisälsi sen ohjaus-, navigointi- ja ohjausjärjestelmät (GNC).
Tulevaisuudessa on selvää, että yksityiset ilmailu- ja avaruusalan yritykset toteuttavat huomattavan määrän avaruustutkimuksia ja -hankkeita. Yhä useammat kaupalliset tarjoajat tarjoavat lanseerauspalveluita asiakkaille aina valtion virastoista ja teleyrityksistä tieteellisiin instituutioihin ja yliopistoihin. Tämän lisääntyvän volyymin myötä yleisölle saadaan lisää mahdollisuuksia osallistua.
Tällä nopeudella on pian tulossa päivä, jolloin opiskelijakokeiluista, avaruusmatkailijoista ja joukkorahoitetuista kaukoputkista tulee säännöllinen ominaisuus maapallon lähellä olevassa tilassa. Sen lisäksi? Sanotaan vain, että taivas ei enää ole raja!
Vastuuvapauslauseke: Olen Enterprise in Space: n sosiaalisen median ja Outreach-tiimin jäsen ja vapaaehtoinen heidän teknisenä kirjoittajana.
