Samtalen09. juli 2021 13:34:06 IST
I løpet av de neste to ukene vil Blue Origin-grunnleggeren Jeff Bezos og Virgin Galactic-grunnleggeren Richard Branson ta avsted i verdensrommet, fordi de kan, på romskip designet av deres respektive selskaper.
Det er et stort øyeblikk for den private romfartsindustrien. Men spørsmålet kommer opp i tankene: hvem har den smartere planen?
En milliardærs romløp
5. mai. Blue Origin, eid av tidligere Amazon-sjef Jeff Bezos, kunngjorde at de ville fly sitt første mannskap med astronauter ut i verdensrommet 20. juli – den Apollo 11 Moon landing’s 52-årsjubileum.
Etter 15 vellykkede testflygninger, vil dette være den første mannskapsflyvningen til Blue Origin’s New Shepard romskip. Ett sete vil bli besatt av en ukjent vinner av en veldedighetsauksjon, som angivelig har betalt 28 millioner dollar for privilegiet. To seter til vil inntas av Bezos og broren Mark.
Et fjerde sete vil gå til Wally Funk. Den 82 år gamle piloten var en lovende kandidat på 1960-tallet kvinners astronautopplæringsprogram for kvinner, men klarte ikke å reise til verdensrommet på grunn av hennes kjønn.
Det tok ikke lang tid etter at Bezos kunngjorde sine planer at også Sir Richard Branson ble med og satte en lanseringsdato 11. juli – ni dager før Bezos avgang.
Branson vil reise som en del av et seks personers mannskap på Virgin Galactic romfartøy VSS Unity. Det vil være fjerde gang VSS Unity, det spesifikke SpaceShipTwo romfartøyet, har vært fløyet til verdensrommet, men den første med fullt mannskap.
Skreddersydde planer
Begge flyvningene vil være korte, og basert på forskjellige definisjoner av hvor “rom” begynner.
Bezos Blue Origin har valgt å definere dette som den internasjonalt anerkjente Kármán-linjen i 100 kilometer høyde. Toppen av New Shepards bane vil være like over denne grensen.
I mellomtiden har Virgin Galactic valgt det amerikanske luftforsvarets definisjon av rom omtrent 80km høyde. SpaceShipTwo når vanligvis en topphøyde på rundt 90 km under flyturen.
Blue Origin’s New Shepard
Blue Origin’s New Shepherd er en helt autonom rakett (uten piloter) som tar nesten helt vertikalt av fra lanseringssted i det fjerne West Texas.
Den drives av en BE-3 rakettmotor med væske, som brenner i rundt to og et halvt minutt til romfartøyet når 55 km høyde, med en hastighet på 900 meter per sekund. Med sin nesten vertikale bane er dette nok høyde og fart til å nå verdensrommet.
Når rakettmotoren slutter å brenne, skiller boosteren som holder rakettmotoren og drivstoffet fra mannskapskapslen og returnerer til jorden.
Hele flyet vil bare vare ti minutter, med astronauter som opplever vektløshet nær topphøyden før kapselen deres kommer inn i atmosfæren og driver tilbake til jorden. Fallskjerm hjelper med retardasjon.
Virgin Galactics SpaceShipTwo
Virgin Galactics SpaceShipTwo romfartøy vil bli fraktet opp til 15 km høyde av et transportfly, WhiteKnightTwo. På dette tidspunktet vil den skyte seg ut i verdensrommet og starte over den tykke lavere atmosfæren.
SpaceShipTwo vil løsne seg fra WhiteKnightTwo og starte sin hybrid rakettmotor som brenner i et minutt, noe som gir romfartøyet nok fart til å nå sin 90 km topphøyde.
I likhet med New Shepard vil passasjerer oppleve flere minutter med vektløshet før de kommer inn i atmosfæren igjen.
På grunn av den lave hastigheten ved re-entry, vil SpaceShipTwo utføre en “fjæret re-entry”, der den vil rotere vingene opp og bruke dem til å holde seg stabile, som en fjærball, når den faller ned til 15 km høyde.
Det vil da igjen bli et romfartøy og gli tilbake til bakken under kontroll av piloter, klar til gjenbruk.
En rakett kontra et romplan
Det er flere forskjeller og likheter i selskapenes tilnærminger.
Begge vil ha korte flyreiser, slik at de kan benytte seg av suborbitale lanseringsbaner. Dette betyr at de vil oppnå riktig høyde for å nå verdensrommet, men ikke vil gå i bane. Denne tilnærmingen krever mye mindre drivstoff enn en bane.
Suborbitale baner gjør også at re-entry blir betydelig langsommere, så den tunge varmeskjermen som ville være nødvendig når du kommer tilbake fra bane, vil ikke være nødvendig. Begge har også som mål å bruke romskipene på nytt for å redusere driftskostnadene over tid.
Utover det er deres tilnærminger imidlertid ganske forskjellige.
Blue Origin’s New Shepard er egentlig et stort “klingende rakett”Dette er små forskningsraketter som utfører humlehopp, slik at vitenskapelige eksperimenter kan utføres under korte turer til verdensrommet.
Den bruker også en flytende rakettmotor som, selv om den er vanskeligere å designe, generelt er tryggere siden den kan strupes under drift (og til og med slås av hvis nødvendig).
New Shepard, som har utført 15 vellykkede ubemannede testflygninger, er generelt et enkelt romfartøy. Dette vil trolig gjøre det billigere og tryggere på sikt.
I motsetning til dette er Virgin Galactics SpaceShipTwo mye mer avansert. Den lanseres midt i luften og er rakettdrevet – en tilnærming som ikke har blitt utforsket ordentlig siden NASA og US Air Force’s X-15-program på 1960-tallet.
For en vellykket flytur, må SpaceShipTwo lanseres mens den bæres av et luftfartsfly, må tenne rakettmotoren i luften, stuve vingene for å komme inn på nytt og deretter fjerne dem for å gli hjem. Denne kompliserte prosedyren har allerede blitt løsnet flere ganger.
En nylig SpaceShipTwo-flytur ble avbrutt på grunn av datamaskinfunksjon etter at rakettmotoren ble tent. Den landet trygt men nådde ikke plass.
Og i 2014 førte den utilsiktede aktiveringen av det fjærede gjeninnføringssystemet under oppstigning til verdensrommet til ødeleggelse av den første SpaceShipTwo-modellen, VSS Enterprise, som tragisk drepte bipiloten.
Mangfold versus enkelhet
Mens kostnadene for et sete på begge romskipene vil være vanevannende, er det bare Virgin Atlantic som har kunngjort en offisiell prislapp: US $ 250 000 per sete på en SpaceShipTwo-flytur. Det forventes at Blue Origin’s New Shepard vil være priset tilsvarende.
Enkelheten i Blue Origin-systemet betyr at det sannsynligvis vil være bedre rustet til å redusere kostnadene over tid. Men enkelhet kan også være dens undergang. I mellomtiden er SpaceShipTwo et mer komplekst romfartøy med piloter. Dette kan vise seg mer attraktivt for kundene.
Chris James, ARC DECRA Fellow, Center for Hypersonics, School of Mechanical and Mining Engineering, Than University of Queensland
Denne artikkelen er publisert på nytt fra Samtalen under en Creative Commons-lisens. Les original artikkel.