SpaceShipOne Het eerste privévliegtuig in de ruimte

Op 21 juni 2004 werd een vliegtuig genaamd SpaceShipOne vanuit de Mojave-woestijn in Californië vanuit de lucht gelanceerd. SpaceShipOne leek op een vliegtuig, maar in plaats van uit te rollen op 35.000 voet zoals de meeste commerciële vliegtuigen doen, bleef het omhoog klimmen. Uiteindelijk bereikte het een piekhoogte iets buiten de Kármán-lijn - de 100 kilometer hoge grens tussen de atmosfeer van de aarde en de ruimte - en keerde terug naar de aarde.

Met deze prestatie bereikten het experimentele raketaangedreven SpaceShipOne-vliegtuig en zijn bemanning een belangrijke mijlpaal: de allereerste succesvol bemande privéruimtevlucht.  

NASA breken's Monopoly

Vóór SpaceShipOne was ruimtevaart alleen mogelijk door de collectieve ambities van hele naties. Het was tenslotte het ruimtevaartprogramma van de voormalige Sovjet-Unie dat de mens op 12 april 1961 in de ruimte plaatste, terwijl de Amerikaanse National Aeronautics and Space Administration hen acht jaar later overdreef door als eerste land een mens op de maan te zetten . Met monopolistische wettelijke beperkingen en een gemiddelde shuttle-missie kost $ 450 miljoen, particuliere onderneming had weinig prikkel om commerciële ruimtevaart na te streven.

Dat veranderde allemaal rond het begin van de 21^st eeuw. Tegen die tijd had de Amerikaanse overheid belangrijke barrières weggenomen door wetgeving zoals de Commercial Space Launch Act van 1984, die mogelijkheden voor particuliere bedrijven bood om verbruikbare lanceersystemen te ontwikkelen en te testen. Destijds was de wetgeving vooral bedoeld om vooruitgang bij het transport van satellieten aan te moedigen. De 1990 Launch Services Purchase Act, die NASA opdroeg om lanceringsdiensten van bedrijven in te schakelen wanneer dat nodig was, nam ook een belangrijke hindernis weg. 

Deze trend in de richting van deregulering stimuleerde een hele reeks ondernemers om investeringen te stimuleren in wat een nieuw soort ruimtewedstrijd vormde. In 2000 richtte oprichter en CEO van Amazon, Jeff Bezos, Blue Origin op, een ruimtevaartstartup gericht op het ontwikkelen van technologieën die ruimtevaart tot een haalbare realiteit zouden maken. Twee jaar later lanceerde de toenmalige CEO van PayPal Elon Musk een concurrerend bedrijf, SpaceX. Richard Branson, de oprichter en CEO van Virgin, Richard Branson, volgde in 2004 hetzelfde voorbeeld met zijn eigen commerciële ruimte-eenheid, Virgin Galactic..      

Een topgeheim project

Het Tier One-project, een eens geheim programma voor commerciële ruimte, was een van de eerste onderzoeksprojecten voor particuliere ondernemingen. Tier One werd in het midden van de jaren negentig opgericht door vooraanstaand ruimtevaartingenieur Burt Rutan en werd ondersteund met financiering van miljardair en mede-oprichter van Microsoft Paul Allen. In alle ernst begon Rutan met ontwerpen voor SpaceShipOne. Het vliegtuig was bedoeld om drie menselijke passagiers te kunnen vervoeren en aangedreven door een raketsysteem zodra het een hoogte van 15 kilometer bereikte. Eenmaal in de ruimte zou het terug naar de atmosfeer van de aarde worden geloodst en horizontaal op een startbaan landen. 

Het prototype Rutan was 28 voet lang met een romp van vijf voet breed en een spanwijdte van 16 voet. Toen hij volledig was gevoed, woog hij ongeveer 800 pond. Aangedreven door een hybride raketmotor in opdracht van satellietbedrijf SpaceDev, werd voortstuwing gegenereerd door het verbranden van een brandstofmengsel bestaande uit hydroxy-beëindigd polybutadieen (bandenrubber) en stikstofoxide (lachgas), wat de mogelijke gevaren en kosten van opslag verlaagde afzonderlijk de brandstof en de oxidator die worden gebruikt om verbranding te genereren.

Om de reis van land naar de ruimte en weer terug te voltooien, transformeerde SpaceShipOne in drie verschillende figuraties, afhankelijk van het stadium van de reis. Een bijzonder innovatieve configuratie werd "bevedering" genoemd. Eenmaal in de ruimte bereidde de piloot zich voor op terugkeer door de achterkant van de vleugels omhoog te vouwen en te positioneren, waarbij een bijna loodrechte V-vormhoek met het voorste deel van de vleugels werd gevormd. Het idee was om de luchtweerstand te verhogen en het vliegtuig te helpen stabiliseren terwijl het terug naar beneden gleed, wat op zijn beurt het voor de piloot gemakkelijker maakte om te sturen.

Het interieur van SpaceShipOne stond onder druk zodat passagiers een ademende atmosfeer op zeeniveau zouden hebben. Door de cabine op een consistent en comfortabel drukniveau te houden, waren ruimtepakken niet nodig. Het vliegtuig werd bestuurd met behulp van een eigen vluchtnavigatiesysteem dat GPS en sensoren gebruikte om informatie door te geven en een display-interface die de piloot voorbereidde voor elke fase van de vlucht (boostfase, kust, terugkeer en glijden).

Om het vliegtuig te lanceren, ontwierp Rutan op maat een vliegdekschip genaamd White Knight, in de luchtvaart ook wel het moederschip genoemd. De White Knight had lange dunne vleugels die zich uitstrekten tot ongeveer 82 voet, waardoor hij SpaceShipOne eronder kon vervoeren in een zogenaamde parasietenconfiguratie. Het had dezelfde cabine als het raketschip, zodat piloten problemen konden oefenen en beter identificeren die zich kunnen voordoen tijdens een bemande ruimtevlucht.

Naar de ruimte en het pensioen

SpaceShipOne maakte zijn eerste aangedreven testvlucht op 17 december 2003 (toevallig de honderdste verjaardag van 's werelds eerste aangedreven vlucht, gelanceerd door de gebroeders Wright). Maar het was pas bij de vierde testvlucht, met de codenaam 15P, dat het particulier gefinancierde bemande vliegtuig eindelijk de atmosfeer van de aarde zou verlaten.

Het SpaceShipOne-team behaalde ook andere mijlpalen. Voorafgaand aan de lanceringsdag, werd de Mojave Air en Space Port lanceerlocatie de eerste commerciële ruimtevaarthaven met vergunning. Enkele dagen na de testvlucht werd piloot Mike Melvill de eerste persoon die een commerciële astronautlicentie verkreeg.

SpaceShipOne voerde nog twee testvluchten uit, tot een hoogte zo hoog als 112 kilometer, voordat hij met pensioen ging. Na de laatste testvlucht van het vliegtuig op 4 oktober 2004, werd het tentoongesteld op een paar airshows en presentaties voordat het werd gedragen door het National Air and Space Museum van het White Knight naar Smithsonian Institution, waar het te zien is voor bezoekers.         

Sinds de historische vlucht van SpaceShipOne is aanzienlijke vooruitgang geboekt. Particuliere ruimtevaartbedrijven hopen ruimtevaart goedkoper te maken door een herbruikbaar lanceersysteem te perfectioneren dat veilig en efficiënt is. Luchtvaart- en ruimtevaartingenieurs bij bedrijven als SpaceX blijven vooruitgang boeken en brengen ons dichter bij een toekomst van commerciële ruimtevluchten. 

bronnen 

• Bray, Nancy. "Space Shuttle en internationaal ruimtestation." NASA, NASA, 28 april 2015, www.nasa.gov/centers/kennedy/about/information/shuttle_faq.html.
• Moon, Mariella. "Wat u moet weten over commerciële ruimtevaart." Engadget, 14 juli 2016, www.engadget.com/2014/08/18/commercial-space-flight-explainer/.
• Charlton, Alistair. "Space Race 2.0: hoe SpaceX, Virgin Galactic, Blue Origin en meer ons naar de sterren zullen brengen." International Business Times UK, Blizzard Entertainment, 11 juli 2017, www.ibtimes.co.uk/space-race-2-0-how-spacex-virgin-galactic-blue-origin-more-will-take-us-stars-1627455.
• Scherp, Tim. “SpaceShipOne: The First Private Spacecraft | De meest verbazingwekkende vliegende machines ooit. " Space.com, Space.com, 2 oktober 2014, www.space.com/16769-spaceshipone-first-private-spacecraft.html.
• Valdes, Robert. "Hoe SpaceShipOne werkt." HowStuffWorks Science, HowStuffWorks, 8 maart 2018, science.howstuffworks.com/spaceshipone.htm.
• “Hoe SpaceShipTwo's 'gevederde' vleugels moesten werken.” NBCNews.com, NBCUniversal News Group, www.nbcnews.com/storyline/virgin-voyage/how-spaceshiptwos-feathered-wings-were-supposed-work-n240256.
• "Ontdek." Mojave Air & Space Port, www.mojaveairport.com/discover.html.
• Chmielewski, Tom. "Ruimteveer Pilot salaris." Chron.com, 21 nov. 2017, work.chron.com/space-shuttle-pilot-salary-1618.html.
• “SpaceShipOne.” The Wright Brothers | The Wright Company, Smithsonian Institute, 9 juni 2018, airandspace.si.edu/collection-objects/spaceshipone.