Avaruustekniikan kilpavarustelu saa taas uutta vauhtia tammikuun 17. päivänä kello 20-24 Suomen aikaan. Silloin LauncherOne-raketin on suunnitelman mukaan määrä lähteä matkaan ilmatilasta Tyynenmeren yläpuolelta.
LauncherOne-raketin takana on yksityinen avaruustekniikkayhtiö Virgin Orbit, jonka omistaa brittiläinen miljardööri Richard Branson.
Jos kaikki sujuu suunnitelmien mukaan, LauncherOne vie avaruuteen kymmenen nanosatelliittia ja avaa samalla uuden reitin Maata kiertävälle radalle. Uusi reitti tarjoaa monia etuja, joita kilpailijoilla ei ole.
Jumbojet muuttuu avaruusraketin laukaisualustaksi
Virgin Orbitin erikoisuus on laukaisualustaksi muutettu jumbojet eli Boeing 747 -suihkukone. Virgin Orbit on antanut jumbojetilleen nimen Cosmic Girl. LauncherOne-raketti nousee sen vasemman siiven alla 10 700 metrin korkeuteen ilmakehään.
Cosmic Girl lähtee historialliselle lennolleen Mojaven autiomaasta Los Angelesin pohjoispuolelta, jos sää sallii.
Sieltä raketti lähtee 2 800 kilometrin tuntinopeudella kohti Maata kiertävää rataa, johon sen jättää 500 kilon lastinsa.
LauncherOne on suunniteltu kuljettamaan pieniä satelliitteja Maata kiertävälle radalle. Kun raketti laukaistaan korkealta ilmakehästä, siihen kohdistuu paljon pienempi ilmanvastus kuin Maan pinnalta lähetettäviin raketteihin.
Kun ilmanvastus on pienempi, myös polttoainetta kuluu vähemmän – ainakin teoriassa.
Nämä ovat uuden tekniikan 3 etua:
Satelliittien vieminen avaruuteen halpenee
Sekä yritykset että valtiolliset avaruusjärjestöt kehittävät aluksia, joilla satelliitteja voidaan lähettää avaruuteen yläilmakehästä. Kun raketin ei tarvitse läpäistä alailmakehää, polttoainetta kuluu vähemmän.
Polttoaineen säästäminen ei ole ainoa kannustin. Kun raketti laukaistaan yläilmakehästä, esimerkiksi sääolosuhteet tai liikenneruuhkat avaruuskeskuksen lähellä eivät pääse häiritsemään laukaisua.
1. Lähtö yläilmakehästä vähentää raketin laukaisukustannuksia
Lentävää laukaisualustaa voidaan käyttää useita kertoja. Esimerkiksi kolmen kuuden kilon satelliitin lähettäminen Stratolaunchilla on laskelmien mukaan 3,2 miljoonaa euroa halvempaa kuin tavanomaisella raketilla.
2. Lentävä laukaisualusta ehkäisee onnettomuuksia
Sääolosuhteet, kuten myrskyt tai ukkonen, pakottavat usein lykkäämään raketin laukaisua. Lentävä laukaisualusta nousee pilvipeitteen yläpuolelle, missä sääilmiöitä ei esiinny.
3. Uudet satelliitit saadaan nopeammin avaruuteen
Lentävillä laukaisualustoilla voidaan lähettää nopeasti uusia satelliitteja kiertoradalle, mikä nopeuttaa uuden tutkimustiedon saamista.
Yksityisyritykset mukaan avaruuskilpaan
LauncherOne on lähtölaukaus Virgit Orbit -yhtiön tavoitteelle tehdä satelliittien lähettämisestä liiketoimintaa. Samaan pyrkii SpaceX-yhtiö, joka on jo vienyt Maata kiertävälle radalle 955 satellittia. Niistä on määrä muodostaa internetin maanpäälliset valokuitukaapelit korvaava Starlink-satelliittiverkosto.
LauncherOne eroaa tavanomaisista raketinlaukaisualustoista siten, että se voidaan nostaa ilmaan miltä lentokentältä tahansa. Satelliitteja tarvitsevat eivät enää ole riippuvaisia muutaman Maan päällä olevan avaruuskeskuksen aikatauluista.
LauncerOnen kilpailija on Stratolaunch, joka on maailman suurin lentokone. Sen siipien kärkiväli on 117 metriä. Stratolaunch tosin voi kuljettaa kerralla kolme 454-kiloista satelliittia..
Molemmat perustuvat samaan "ilmasta kiertoradalle" -tekniikkaan, ja niiden toimintaperiaate on pitkälti sama.
Katso raketin lähtö minuutti minuutilta:
Lentävä laukaisualusta yksinkertaistaa satelliittien lähettämistä
Stratolaunch voi lähettää samalla lennolla kolme avaruusrakettia. Kukin raketti lähtee eri korkeudesta, eri suuntaan ja eri kulmassa. Stratolaunch voi nousta ilmaan miltä tahansa lentokentältä.
Lähtö
Stratolaunch nousee ilmaan neljän kilometrin lähtökiidolla
Stratolaunch voi nousta tavalliselta kiitotieltä, kunhan se on vähintään 3 800 pitkä, jotta kone saavuttaa riittävän lähtönopeuden. Kiitotien ei tarvitse olla 60:tä metriä leveämpi.
20 minuutin kuluttua
Suunta kohti laukaisupaikkaa
Stratolaunch nousee 20 minuutissa 10 700 metriin. Se on optimaalinen korkeus rakettien laukaisulle. Päästyään tähän korkeuteen Stratolaunch voi lentää minne tahansa 1 852 kilometrin säteellä.
20-24 minuutin kuluttua
Raketti lähtee 27 000 kilometrin tuntivauhtia
Kun raketti irtoaa Stratolaunchista, se putoaa ensin viisi sekuntia. Sitten ensimmäinen rakettivaihe käynnistyy ja antaa raketille 27 000 kilometrin tuntinopeuden. Stratolaunch jatkaa matkaansa ja laukaisee muut raketit kukin vuorollaan.
25 minuutin ja 17 sekunnin kuluttua
Satelliitti asettuu kiertoradalle
1 minuutin 17 sekunnin kuluttua raketin ensimmäinen vaihe sammuu. Toinen ja kolmas vaihe vievät raketin 400 kilometrin korkeuteen, missä se vapauttaa lastina olevan satelliitin.
34 minuutin kuluttua
Stratolaunch valmistautuu uuteen nousuun
34 minuutin kuluttua lähdöstä satelliitti on kiertoradallaan. Sillä aikaa Stratolauch palaa lentokentälle, ja uuden lennon valmistelu voi alkaa.
Virgin Orbitin viimeisin testilento oli toukokuussa 2020. Se epäonnistui, kun pian nousun jälkeen yksi polttoaineputki murtui.
Myös Nasa on vuosien mittaan testannut lentäviä laukaisualustoja, mutta tammikuun 17. päivänä nähdään, voiko tekniikasta tulla myös kaupallisesti kannattava vaihtoehto satelliittien lähettämiseen.