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Articulo de referencia

SpaceShipTwo

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El Scaled Composites Model 339 SpaceShipTwo ( SS2 ) es un avión espacial suborbital retirado, lanzado desde el aire, diseñado para el turismo espacial . Fue fabricado por The Spaceship Company , una empresa con sede en California propiedad de Virgin Galactic .

SpaceShipTwo fue transportada a su altitud de lanzamiento por un Scaled Composites White Knight Two , antes de ser liberada para volar hacia la atmósfera superior impulsada por su motor de cohete . Luego planeó de regreso a la Tierra y realizó un aterrizaje convencional en pista. [ 1 ] La nave espacial fue presentada oficialmente al público el 7 de diciembre de 2009 en el Puerto Aeroespacial de Mojave en California. [ 2 ] El 29 de abril de 2013, después de casi tres años de pruebas sin propulsión, el primer SS2 construido realizó con éxito su primer vuelo de prueba propulsado. [ 3 ]

Virgin Galactic planeaba operar una flota de cinco aviones espaciales SpaceShipTwo en un servicio privado de transporte de pasajeros [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] y aceptó reservas durante algún tiempo, con un vuelo suborbital que tenía un precio de boleto de US$250,000 en 2015. [ 8 ] El avión espacial también se utilizó para transportar cargas útiles científicas para la NASA y otras organizaciones. [ 9 ]

El 31 de octubre de 2014, durante un vuelo de prueba, la primera SpaceShipTwo VSS Enterprise se desintegró en pleno vuelo y se estrelló en el desierto de Mojave . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] Una investigación determinó que el dispositivo de descenso de la nave se desplegó demasiado pronto. [ 14 ] [ 15 ] El copiloto Michael Alsbury falleció, y el piloto Peter Siebold resultó gravemente herido tras lanzarse en paracaídas; es la única persona que ha sobrevivido a la desintegración de una nave espacial. [ 16 ] [ 17 ]

La segunda nave espacial SpaceShipTwo, VSS Unity , fue presentada el 19 de febrero de 2016. [ 18 ] [ 19 ] El vehículo se sometió a pruebas de vuelo entre 2016 y 2023. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] Su primer vuelo al espacio (por encima de 50 millas de altitud) , VSS Unity VP03 , tuvo lugar el 13 de diciembre de 2018. [ 23 ] [ 24 ] El primer vuelo operativo de Unity (definido como el primer vuelo que transportó pasajeros que no eran empleados de Virgin Galactic) fue Galactic 01 el 29 de junio de 2023. El último vuelo de Unity fue Galactic 07 el 8 de junio de 2024.

Descripción general del diseño

El proyecto SpaceShipTwo se basó en parte en la tecnología desarrollada para la primera generación de SpaceShipOne , que formaba parte del programa Scaled Composites Tier One , financiado por Paul Allen . The Spaceship Company obtuvo la licencia de esta tecnología de Mojave Aerospace Ventures , una empresa conjunta de Paul Allen y Burt Rutan , el diseñador de la tecnología predecesora.

SpaceShipTwo era un avión espacial de pasajeros de baja relación de aspecto . Su capacidad estaba planeada para ocho personas: seis pasajeros y dos pilotos. Los aviones espaciales SpaceShipTwo nunca volaron con más de seis personas a bordo (cuatro pasajeros, dos pilotos). El apogeo de la nueva nave fue diseñado para ser aproximadamente 110 km (68 mi) en la termosfera inferior , 10 km (6,2 mi) más alto que la línea de Kármán pero a julio de 2021, la altura máxima alcanzada fue de 89,9 km. [ 25 ] Al final, los SpaceShipTwo nunca rompieron el límite de 100 km. El objetivo de la nave predecesora SpaceShipOne también era 100 km pero el último vuelo alcanzó una altitud de 112 km (70 mi) . [ 26 ] SpaceShipTwo fue diseñado para alcanzar 4200 km/h (2600 mph) , utilizando un solo motor de cohete híbrido : el RocketMotorTwo . [ 27 ] Se lanzó desde su nave nodriza, White Knight Two , a una altitud de 13.500 m (44.300 pies) , [ 28 ] y alcanzó la velocidad supersónica en 8 segundos. Después de 70 segundos, el motor del cohete se apagó y la nave espacial planeó hasta su altitud máxima. La cabina de la tripulación de SpaceShipTwo tenía 3,7 m (12 pies) de largo y 2,3 m (7 pies 7 pulgadas) de diámetro. [ 29 ] La envergadura era de 8,2 m (27 pies) , la longitud de 18 m (59 pies) y la altura de la cola de 4,6 m (15 pies) . [ 30 ]                        

SpaceShipTwo utilizó un sistema de reentrada con plumas , factible debido a la baja velocidad de reentrada. En contraste, las naves espaciales orbitales reentran a velocidades orbitales, cercanas a los 25 000 km/h (16 000 mph) , utilizando escudos térmicos. SpaceShipTwo fue diseñado además para reentrar en la atmósfera en cualquier ángulo. [ 31 ] Desaceleró a través de la atmósfera, cambiando a una posición de planeo a una altitud de 24 km (15 mi) , y tardó 25 minutos en planear de regreso al puerto espacial .    

SpaceShipTwo and White Knight Two were, respectively, roughly twice the size of the first-generation SpaceShipOne and mothership White Knight, which won the Ansari X Prize in 2004. SpaceShipTwo had 43 and 33 cm (17 and 13 in)-diameter windows for the passengers' viewing pleasure,[30] and all seats reclined back during landing to decrease the discomfort of G-forces.[32] In 2008, Burt Rutan remarked on the safety of the vehicle:

This vehicle is designed to go into the atmosphere in the worst case straight in or upside down and it'll correct. This is designed to be at least as safe as the early airliners in the 1920s ... Don't believe anyone that tells you that the safety will be the same as a modern airliner, which has been around for 70 years.[31]

In September 2011, the safety of SpaceShipTwo's feathered reentry system was tested when the crew briefly lost control of the craft during a gliding test flight. Control was reestablished after the spaceplane entered its feathered configuration, and it landed safely after a 7-minute flight.[33]

Fleet and launch sites

Fleet history

SpaceShipTwo (and the WhiteKnightTwo launcher aircraft) were built by The Spaceship Company, originally formed as a joint venture between Scaled Composites and Virgin Galactic.[34] Virgin Galactic bought out Scaled Composites' interest in TSC in 2012, and TSC became a wholly owned subsidiary of Virgin Galactic.[35]

The launch customer of SpaceShipTwo was Virgin Galactic, who as of 2005habían anunciado públicamente que habían pedido cinco vehículos, [ 36 ] [ 37 ] pero solo se habían pedido tres para 2015. [ 38 ] El primer SS2 se llamó VSS Enterprise . [ 39 ] El prefijo "VSS" significa "Virgin Space Ship". VSS Enterprise fue el primero en volar; [ 40 ] fue destruido en un accidente el 31 de octubre de 2014. [ 10 ] [ 41 ] [ 42 ] La construcción de VSS Unity estaba aproximadamente al 65% completada a principios de noviembre de 2014, y Virgin Galactic esperaba que estuviera completa en 2015. Fue desvelada en febrero de 2016 [ 43 ] y realizó su primer vuelo propulsado en abril de 2018. Se esperaba que la construcción del tercer SpaceShipTwo comenzara a finales de 2015. [ 38 ] [ 21 ]

Unity fue retirada el 8 de junio de 2024 tras su último vuelo, ya que Virgin Galactic centró su atención en la próxima generación de vehículos de clase Delta. En ese momento, las únicas SpaceShipTwo completadas y en vuelo eran Enterprise y Unity . [ 44 ]

Sitios de lanzamiento

SpaceShipTwo fue lanzado desde el avión lanzador WhiteKnightTwo, que despegó del Puerto Aeroespacial de Mojave en California durante las pruebas. Spaceport America (anteriormente Puerto Espacial Regional del Suroeste), un puerto espacial de 212 millones de dólares en Nuevo México , financiado en parte por el gobierno estatal, [ 45 ] se convirtió en el sitio de lanzamiento permanente para la última parte del programa de vuelos de prueba y para lanzamientos comerciales. [ 29 ]

Buques de clase

Two further ships were under construction by 2016.[38][46][47] It is unclear whether these are now designated to be SpaceShip III class vehicles. As of 2024, the only SpaceShipTwo-class vehicles completed and flown are Enterprise and Unity.

Development

Full-scale mock-up of SpaceShipTwo in Virgin Galactic livery

On 28 September 2006, Virgin Group founder Sir Richard Branson unveiled a mock-up of the SpaceShipTwo passenger cabin at the NextFest exposition at the Jacob K. Javits Convention Center in New York.[48] The design of the vehicle was revealed to the press in January 2008, with the statement that the vehicle itself was around 60% complete.[29] On 7 December 2009, the official unveiling and rollout of SpaceShipTwo took place. The event involved the first SpaceShipTwo being christened by then - Governor of CaliforniaArnold Schwarzenegger as the VSS Enterprise.[49]

2007 test explosion

On 26 July 2007, an explosion occurred during an oxidizer flow test at the Mojave Air and Space Port, where early-stage tests were being conducted on SpaceShipTwo's systems. The oxidizer test included filling the oxidizer tank with 4,500 kg (9,900 lb) of nitrous oxide, followed by a 15-second cold-flow injector test. Although the tests did not ignite the gas, three employees were killed and three injured by flying shrapnel.[50]

Rocket engine

The hybrid rocket engine design for SpaceShipTwo was problematic and caused extensive delays to the flight test program. The original rocket engine design was based on hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) fuel and nitrous oxide oxidizer, sometimes referred to as an N2O/HTPB engine.[51][52] It was developed by Scaled Composites subcontractor Sierra Nevada Corporation (SNC) from 2009 to early 2014. In May 2014, Virgin Galactic announced a change to the hybrid engine to be used in SpaceShipTwo, and took the development effort in-house to Virgin Galactic, terminating the contract with Sierra Nevada and halting all development work on the first-generation rocket engine.[53] Virgin then modified the engine design to include a change of the hybrid rocket fuel from a HTPB to a polyamide fuel formulation. In October 2015, Virgin announced that it was considering changing back to the original HTPB fuel.[54]

2014 change of engine

Rather than the rubber-based HTPB-fuel engine—engines that had experienced serious engine stability issues on firings longer than approximately 20 seconds — the engine would instead be based on a solid fuel composed of a type of plastic called thermoplasticpolyamide. The plastic fuel was projected to have better performance (by several unspecified measures) and was projected to allow SpaceShipTwo to make flights to a higher altitude.[55][56][57]

As of May 2014 when the version 2 engine by Virgin Galactic was publicly announced, the engine had already completed full-duration burns of over 60 seconds in ground tests on an engine test stand.[56] The second-generation engine design also required the modification to the SS2 airframe to fit additional tanks in the wings of SpaceShipTwo — one holding methane and the other containing helium — in order to ensure a proper burn and shut-down of the new engine.[58] Additional ground tests were performed on the new engine between May and October 2014.

2015: another fuel change

Tras una serie de pruebas de motores de cohete, Virgin anunció en octubre de 2015 que volverían a utilizar polibutadieno con terminación hidroxilo (HTPB), con una formulación similar a la empleada anteriormente en el programa de desarrollo, antes de cambiar a un combustible a base de nailon. Utilizarían HTPB para propulsar el SpaceShipTwo cuando reanudara sus vuelos tras la pérdida del vehículo de prueba inicial SS2 en octubre de 2014. En ese momento, aún quedaban por completar las pruebas de calificación. [ 59 ]

Motor cohete dos

El motor RocketMotorTwo de segunda generación era una variante del diseño básico anterior de SNC, pero se alimentaba con combustible plástico de poliamida, mientras que seguía utilizando el mismo oxidante de óxido nitroso. El motor de segunda generación fue fabricado internamente por Virgin Galactic en lugar de por SNC. Para diciembre de 2012, se habían realizado con éxito 15 pruebas a escala completa, [ 60 ] [ 61 ] y las pruebas adicionales en tierra continuaron hasta marzo de 2013. [ 62 ] En junio de 2012, la Administración Federal de Aviación (FAA) emitió un permiso de prueba de cohetes a Scaled Composites, lo que le permitió comenzar los vuelos de prueba SS2 impulsados ​​por RocketMotorTwo; [ 63 ] el primer vuelo impulsado tuvo lugar el 29 de abril de 2013. [ 64 ] El motor produjo 270 kN (61 000 lb f ) de empuje.  

Vuelos de prueba

SpaceShipTwo en una configuración de vuelo cautivo debajo de White Knight Two, durante la inauguración de la pista de Spaceport America en octubre de 2010. Se muestra a VMS Eve transportando a VSS Enterprise .
El encendido de los motores del cohete SpaceShipTwo durante su primer vuelo propulsado en abril de 2013.

Pruebas de VSS Enterprise

En septiembre de 2012, Virgin Galactic anunció que el programa de pruebas de vuelo subsónico sin propulsión estaba prácticamente terminado. [ 65 ] En octubre de 2012, Scaled Composites instaló componentes clave del motor del cohete, y SpaceShipTwo realizó su primer vuelo de planeo con el motor instalado en diciembre de 2012. [ 66 ] [ 67 ]

El primer vuelo de prueba propulsado de la nave espacial tuvo lugar el 29 de abril de 2013. SpaceshipTwo alcanzó velocidades supersónicas en este primer vuelo propulsado. [ 68 ] [ 69 ] El 5 de septiembre de 2013, SpaceShipTwo realizó su segundo vuelo propulsado. [ 70 ] El primer vuelo de prueba propulsado de 2014 —y el tercero en total— ocurrió el 10 de enero de 2014. La nave espacial alcanzó una altitud de 22 000 m (72 000 pies) y una velocidad de Mach 1,4 (1720 km/h; 1070 mph) . El avión portador WhiteKnightTwo liberó SpaceShipTwo (VSS Enterprise ) a una altitud de 14 000 m (46 000 pies) . [ 71 ]       

Accidente de octubre de 2014

El equipo de inspección de la NTSB examina una sección de la cola del VSS Enterprise .

El 31 de octubre de 2014, SpaceShipTwo VSS Enterprise sufrió una desintegración en vuelo durante una prueba de vuelo propulsado, [ 72 ] [ 73 ] lo que resultó en un accidente que mató a un piloto, Michael Alsbury , e hirió al otro. [ 10 ] [ 17 ] Casualmente, fue el primer vuelo en utilizar el nuevo tipo de combustible, basado en granos de plástico de nailon. [ 74 ] [ 75 ] El accidente fue causado por un despliegue prematuro del mecanismo de abatimiento , que normalmente se utiliza para ayudar en un descenso seguro. SpaceShipTwo todavía estaba en ascenso propulsado cuando se desplegó el mecanismo de abatimiento. La desintegración se observó dos segundos después. [ 73 ]

A fecha de octubre de 2014, SpaceShipTwo había realizado 54 vuelos de prueba. [ 76 ] La nave espacial había utilizado su configuración de alas "emplumadas" durante diez de estos vuelos de prueba. [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]

La Junta Nacional de Seguridad del Transporte ( NTSB) llevó a cabo una investigación independiente sobre el accidente. En julio de 2015, la NTSB publicó un informe que citaba medidas de seguridad de diseño inadecuadas, una formación deficiente de los pilotos, la falta de una supervisión federal rigurosa y un copiloto potencialmente ansioso como factores importantes en el accidente de 2014. [ 79 ] [ 80 ] Si bien se culpó al copiloto por desplegar prematuramente el mecanismo de bandera de la nave, también se culpó a la Administración Federal de Aviación (FAA), a la Oficina de Transporte Espacial Comercial de la FAA y a los diseñadores de la nave por no haber creado un sistema a prueba de fallos que pudiera haber evitado dicho despliegue prematuro. [ 80 ]

Unidad VSS

En octubre de 2015, se informó que el segundo SpaceShipTwo realizaría su primer vuelo en 2016. [ 81 ] El VSS Unity fue presentado en febrero de 2016.

Una fase de pruebas llamada " Pruebas terrestres integradas del vehículo " comenzó en VSS Unity en febrero de 2016. [ 21 ] Entre el 8 de septiembre y el 30 de noviembre de 2016, Virgin Galactic realizó una serie de vuelos de transporte cautivo de Unity , incluidos vuelos planeados de planeo (1 y 3 de noviembre de 2016) para los cuales la parte de planeo del vuelo fue cancelada debido a la velocidad del viento. [ 82 ] [ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] Los vuelos de planeo de Unity comenzaron el 3 de diciembre de 2016. [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ] [ 89 ]

Después de varios vuelos de planeo durante los meses anteriores, en julio de 2017, Richard Branson sugirió que la nave comenzaría las pruebas de propulsión a intervalos de tres semanas. [ 90 ] En septiembre de 2017, el director ejecutivo George Whitesides sugirió que las pruebas del motor habían concluido y que solo quedaba un "pequeño número de vuelos de planeo" antes de que VSS Unity comenzara los vuelos de prueba de propulsión. [ 91 ] En octubre de 2017, Branson sugirió que SpaceShipTwo podría llegar al espacio en tres meses y que él podría viajar al espacio a bordo de una SpaceShipTwo en seis meses. [ 92 ] [ 93 ] Una séptima prueba de planeo a alta velocidad se completó en enero de 2018. [ 94 ] El 13 de diciembre de 2018, SpaceShipTwo VSS Unity alcanzó su mayor altitud hasta ese momento, 82,72 km (51,40 mi) . Esto superó la definición de espacio del gobierno estadounidense de 80 km (50 millas) , pero no el estándar utilizado en otros lugares de 100 km (62 millas) . [ 95 ] A pesar del debate sobre dónde comienza el espacio exterior, Mark Stucky recibiría sus alas de astronauta, mientras que Frederick W. Sturckow no, ya que había volado cuatro veces en el transbordador espacial . [ 23 ]      

Después de un vuelo espacial en febrero de 2019, VSS Unity comenzó a sufrir modificaciones en preparación para el servicio comercial; esto incluye una mejora de la cabina de vuelo y la instalación de una cabina de pasajeros. [ 96 ] Posteriormente, en 2021, se reveló que VSS Unity había sufrido una gran grieta en su estructura durante su vuelo espacial de 2019, lo que requirió trabajos de reparación en el vehículo. [ 97 ] Después de su regreso al servicio, VSS Unity realizó un vuelo de prueba que incluyó a Richard Branson como pasajero el 11 de julio de 2021. Durante este vuelo, el vehículo se desvió de su trayectoria de vuelo planificada, lo que provocó una investigación de la Administración Federal de Aviación sobre el problema. Mientras estaba en ascenso, el vehículo activó una luz de advertencia roja que indicaba que se había desviado de su trayectoria de vuelo segura. [ 98 ] El 2 de septiembre de 2021, se anunció públicamente que más pruebas de vuelo de SpaceShipTwo serían suspendidas por mandato de la FAA hasta que se completara la investigación. [ 99 ] La FAA autorizó la reanudación de los vuelos de SpaceShipTwo a finales de septiembre, tras decidir ampliar el espacio aéreo restringido alrededor del alcance de vuelo del vehículo. [ 100 ]

El último vuelo de prueba (definido como el último vuelo con solo personal de Virgin Galactic a bordo) fue la misión Virgin Galactic Unity 25 el 25 de mayo de 2023. El primer vuelo operativo de Unity (definido como el primer vuelo con pasajeros que no eran empleados de Virgin Galactic) fue Galactic 01 el 29 de junio de 2023.

Costos

Los costos totales de desarrollo de SpaceShipTwo se estimaron en US$400 millones en mayo de 2011, un aumento significativo con respecto a la estimación de US$108 millones de 2007. [ 117 ]

Operación comercial

Cronología de los vuelos suborbitales de Space ShipOne , Space Ship Two , CSXT y New Shepard. Cuando el propulsor y la cápsula alcanzaron altitudes diferentes, se muestra la altitud más alta. En el archivo SVG, coloque el cursor sobre un punto para ver los detalles.

Se esperaba que la duración de los vuelos fuera de aproximadamente 2,5 horas, aunque solo unos pocos minutos serían en el espacio. El precio inicial era de 200 000 dólares estadounidenses. [ 118 ] Más de 65 000 aspirantes a turistas espaciales solicitaron el primer lote de 100 billetes. En diciembre de 2007, Virgin Galactic tenía 200 clientes que habían pagado sus billetes para los primeros vuelos, y el 95 % superaba las pruebas de centrifugación de 6-8 g. [ 119 ] A principios de 2011, ese número había aumentado a 410, [ 120 ] y a 575 a principios de 2013. [ 121 ]

En abril de 2013, Virgin Galactic anunció que el precio de un asiento aumentaría un 25% hasta alcanzar los 250.000 dólares estadounidenses antes de mediados de mayo de 2013, [ 121 ] y se mantendría en 250.000 dólares estadounidenses "hasta que las primeras 1.000 personas hayan viajado, para que se ajuste a la inflación desde que [Virgin Galactic] comenzó". [ 122 ]

Se esperaba que los primeros clientes de pago volaran a bordo de la nave en 2014, tras 50 a 100 vuelos de prueba. [ 4 ] Al refinar el cronograma proyectado a finales de 2009, Virgin Galactic se negó a anunciar un cronograma firme para los vuelos comerciales, pero reiteró que los vuelos iniciales se realizarían desde Spaceport America . El despliegue operativo se basaría en un "cronograma orientado a la seguridad". [ 123 ]

Además de realizar lanzamientos suborbitales de pasajeros, Virgin Galactic comercializó SpaceShipTwo para misiones científicas espaciales suborbitales . [ 123 ]

Programa sRLV de la NASA

En marzo de 2011, Virgin Galactic presentó SpaceShipTwo como un vehículo de lanzamiento reutilizable para transportar cargas útiles de investigación en respuesta a la convocatoria de la NASA para vehículos de lanzamiento reutilizables suborbitales (sRLV), que formaba parte del Programa de Oportunidades de Vuelo de la agencia. Virgin proyectó que los vuelos de investigación podrían alcanzar una altitud máxima de 110 km (68 mi) . Estos vuelos proporcionarían aproximadamente cuatro minutos de microgravedad para las cargas útiles de investigación. La masa de la carga útil y los niveles de microgravedad no se habían especificado en ese momento. [ 1 ] Desde mayo de 2021, se han probado en SpaceShipTwo tecnologías y sistemas con apoyo de la NASA. [ 124 ]  

naves espaciales del futuro

En agosto de 2005, el presidente de Virgin Galactic declaró que si el servicio suborbital con SpaceShipTwo resultaba exitoso, el sucesor, SpaceShipThree, sería una nave orbital. En 2008, Virgin Galactic sugirió que podría desarrollar un vehículo de pasajeros de alta velocidad para ofrecer transporte mediante vuelos espaciales suborbitales punto a punto . [ 125 ]

Presupuesto

Datos de Virgin Galactic, [ 126 ] space.com [ 127 ] y Popular Mechanics [ 128 ]

Características generales

  • Tripulación: 2
  • Capacidad: 6 pasajeros
  • Longitud: 18,3  m (60  pies 0  pulgadas)
  • Envergadura: 8,3  m (27  pies 3  pulgadas)
  • Altura: 5,5  m (18  pies 1  pulgada)
  • Peso bruto: 9.740  kg (21.473  lb)
  • Planta motriz: 1 × Motor cohete Dos motores cohete híbridos líquido/sólido

Actuación

  • Velocidad máxima: 4.000  km/h (2.500  mph, 2.200  nudos)
  • Techo de servicio: 110.000  m (360.000  pies)

Véase también

Referencias

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  • "VG Powered Flight Updated Drop BRoll" Virgin Galactic vía YouTube 29 de abril de 2013 Muestra los 16 segundos completos del primer lanzamiento del cohete desde tres ángulos de visión, y la mayor parte de la secuencia desde un cuarto ángulo de visión.
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