Siden begyndelsen af rumalderen har videnskabsmænd været afhængige af fletrins-raketter for at sætte rumfartøjer og nyttelast i kredsløb. Den samme teknologi har gjort det muligt for missioner længere ud i rummet, sende robotisk rumfartøj til enhver planet i solsystemet og astronauter til Månen. Men når vi ser på fremtiden, er det klart, at der er behov for nye ideer for at reducere omkostningerne og udvide lanceringstjenester.
Derfor har ARCA Space Corporation udviklet et koncept til en enkelt-fase-til-bane (SSTO) raket. Det er kendt som Haas 2CA, den seneste i en række raketter, der er udviklet af det New Mexico-baserede luftfartsselskab. Hvis alt går som planlagt, vil denne raket være den første SSTO-raket i historien, hvilket betyder, at den vil være i stand til at placere nyttelast og besætning i Jordens bane, der kun er afhængig af en scene med en motor.
Raketen blev afsløret tirsdag den 28. marts ved deres virksomheds hovedkvarter i Las Cruces. Raketen søger i øjeblikket FAA-godkendelse, og ARCA arbejder intenst for at gøre den klar til sin testlancering i 2018 - som finder sted på NASAs Wallops Flight Facility beliggende på Virginia's østlige kyst. Hvis det lykkes, håber virksomheden at bruge denne raket til at indsætte små satellitter til kredsløb i det kommende årti.
Etableret i 1999 af en gruppe rumænske raketentusiaster (ledet af virksomhedens administrerende direktør Dumitru Popescu) var ARCAs oprindelige fokus på ballon-lancerede raketter. I løbet af virksomhedens historie har ARCA lanceret to stratosfæriske raketter, fire storskala stratosfæriske balloner og har fået tildelt nogle lukrative regeringskontrakter til test af rumfarts- og rumfartsudforskningsteknologier.
I 2003 tiltrådte virksomheden Ansari X-priskonkurrencen på 10 millioner dollars og begyndte at arbejde på deres første demonstratorraket. Kendt som demonstranten 2B - en enkelttrins suborbital raket - raketten blev med succes lanceret den 9. september 2004 fra Cape Midia Air Force Base. I årene derpå udvidede de deres repertoire til også at omfatte andre koncepter - som Helen-raketten, Stabilo-besætningskøretøjet og Excelsior Aerospike.
I 2013 blev ARCA kontraheret af Det Europæiske Rumorganisation (ESA) for at oprette et dråbetestkøretøj (DTV), der skulle teste de atmosfæriske retardationsfaldskærme, der bruges af Schiaperelli lander (som en del af ExoMars-missionen). At være den samme vægt og bruge de samme faldskærm-implementeringssystemer som Schiaperelli, DTV gennemførte en frit faldøvelse, der simulerede de dynamiske trykforhold for at komme ind i den Martiske atmosfære
Samme år flyttede ARCA til New Mexico, hvor de fortsatte med at arbejde på deres raketserier og andre luftfartsselskaber fra deres hovedkvarter i Las Cruces lufthavn. Det var her, de introducerede Haas-raketserien - opkaldt til ære for den østrigsk-rumænske raketpionerer Conrad Haas - som nu består af Haas 2B og 2C raketter.
2B er et gennemprøvet koncept, designet til suborbital flyvning af hensyn til rumsturisme. Men fra denne uge er 2C nu en del af ARCAs raketfamilie. Ved at stole på enkelttrins og single Executor-motor vil denne raket små satellitter gå i bane. Raketen brændes med brintperoxid og parafin (som kombineres for at skabe et ikke-giftigt brændstof) og måler (53 fod) lang og (5 fod) i diameter.
2C-vægten er ca. 550 kg (1210 pund) tom og 16280 kg (35.887 pund), når den er fuldt brændstof. Det vil også være i stand til at levere 22900 kg (50.500 lbs) skyvekraft ved havoverfladen og ca. 33.565 kg (74.000 lbs) i et vakuum. I denne konfiguration er raketten i stand til at levere 100 kg (220 pund) til Low Earth Orbit (LEO) til en pris af $ 1 million pr. Lancering (eller $ 10.000 / kg; $ 4545 / lb).
Dette flere gange mindre, hvad SpaceX kan gøre med dets Falcon 9 raket, der kan levere 22.800 km nyttelast til kredsløb for $ 62 millioner pr. lancering - hvilket fungerer til ca. $ 2719 / kg eller $ 1233 / lb. Dog skal man tage hensyn til, at Falcon 9 er et tungere lanceringskøretøj, og at der er yderligere problemer, der kommer ind, hvad angår større lanceringsbiler. Som Dumitru Popescu fortalte Space Magazine via e-mail:
”Med Haas 2C kan kunden starte med den ønskede kredsløbsparameter, når han / hun ønsker det. Grundlæggende vil lanceringen være skræddersyet til kundens behov. En mere retfærdig sammenligning vil være mellem Haas 2CA og Falcon 1 og Electron. Falcon 1 havde en lanceringsomkostninger på $ 6,7 millioner for en foreslået nyttelast på 670 kg, eller en demonstreret en på 180 kg. I bedste fald fører dette os til den samme pris på $ 10.000 / kg. I tilfælde af Electron-raket er omkostningerne pr. Lancering 4,9 millioner dollars for en nyttelast på 150 kg. Dette fører os til en pris på $ 32.600 / kg. Falcon 1, Electron, Haas 2CA har deres marked, og en sammenligning med en stor launcher er efter min mening ikke fair. Samlet set, hvis vi vil være i stand til at holde denne pris, vil Haas 2CA på $ 1 million / lancering blive den billigste løfteraket i historien. ”
Derudover drager Haas 2C raket fordel af det faktum, at det er billigere og lettere at fremstille, og at det er SSTO-konfiguration giver større fleksibilitet og pålidelighed.
”I tilfælde af iscenesatte raketter taler vi bogstaveligt talt om flere raketter kombineret i et køretøj for at opnå bane,” sagde Popsecu. ”Det er bestemt mere omkostningseffektivt at betjene en raket end et køretøj lavet af flere raketter, da det kræver mindre tid, mindre kvalificeret arbejdskraft og mindre krævende transport- og lanceringsoperationer. SSTO kan også tilbyde muligheden for at lancere fra en indre rumhavn, da der ikke er nogen første etaper, der vil falde på jorden efter udbrændthed. ”
For at forberede raketten til lanceringen i 2018 samarbejder ARCA i øjeblikket med NASA gennem sit Cooperative Opportunity-program og ved hjælp af Ames, Kennedy, Marshall, Stennis og Johnson Space Centers. Popescu indleder også drøftelser med New Mexico Spaceport Authority for at gennemføre lanceringer fra Spaceport America og ser ud til at sikre et partnerskab med et amerikansk forsvarsagentur.
Hvis alt går godt, vil dette lille luftfartsselskab gøre rumfart historie. Som Popescu sagde i en pressemeddelelse fra virksomheden:
”Når Haas 2CA-raketten lanceres, vil det være den første raket i historien, der helt placerer sig i kredsløb. Dette åbner nye grænser for efterforskning af solsystemet, da raketten kan tændes i omløb og genanvendes dens aerospike-motor, hvilket eliminerer behovet for yderligere øvre trin. Efter den fulde kvalifikation kunne køretøjet være betjenes fra indre rumhavne, da der ikke er nogen etaper, der falder på jorden ved udbrændthed. Iscenesatte raketter, selvom de giver mere nyttelastydelse for den samme startmasse, er mindre pålidelige på grund af et øget antal dele på grund af flybegivenheder, der anmodes om af iscenesættelse og tænding af motoren på øverste trin. Iscenesatte raketter anses også for at være dyrere, fordi de bogstaveligt talt består af mere end en raket. Fremstilling og samling af flere raketter i en løfteraket kræver mere, tid, penge og personale. Når SSTO-teknologien, når den er implementeret, vil øge reaktionen på rumfart og sænke omkostningerne til værdier, som industrien forventer i årtier. Denne raket er også det hurtigste køretøj, der når bane, og tager mindre end 5 minutter. ”
Derudover vil luftfartsindustrien have et andet selskab, der ønsker at sænke omkostningerne ved lanceringer og udvide den indenlandske lanceringsevne. Sørg for at tjekke virksomhedens video om Haas 2C og dens unikke egenskaber:
