Foto per gentile concessione di Ansari X Prize La storia umana è piena di storie di esploratori che hanno colto l'occasione, hanno messo a rischio la loro vita e si sono tuffati nelle profondità dell'ignoto. A causa dei loro sforzi e ambizioni, sembra che ora abbiamo accesso anche ai luoghi più misteriosi della Terra:le foreste pluviali più profonde, le caverne più oscure, le montagne più alte e il cielo stesso. Ora, il nostro incessante bisogno di esplorazione deve essere saziato da un'altra frontiera:lo spazio.
Ma, a differenza dei giorni del selvaggio West, quando i pionieri erano liberi di partire per la gloria o l'oro con solo uno zaino sulle spalle e un paio di buone scarpe da passeggio, l'esplorazione di questa nuova frontiera richiede un po' più di denaro ed è stata quindi limitata alle agenzie governative d'élite - fino a quando Premio Ansari X .
In questo articolo, tratteremo le origini e le esigenze del " Nuova corsa allo spazio " per cui SpaceshipOne ha vinto il premio di 10 milioni di dollari il 4 ottobre, 2004 -- il tutto senza fondi governativi, parti di razzi della NASA o uno speciale, posizione a livello di armadio per il volo spaziale privato. Discuteremo anche di alcune delle altre squadre e della tecnologia coinvolte nella gara e di cosa significa il concorso per il futuro del turismo spaziale.
Ingegno personaleQuesto divieto di sostegno del governo (e le condizioni legate a tali fondi) parla al cuore dell'Ansari X Prize. La Fondazione X Prize è stata fondata nel 1995 da Dott. Peter H. Diamandis (CEO e presidente di Zero Gravity Corporation e co-fondatore dell'Università Spaziale Internazionale) per stimolare lo sviluppo del industria del turismo spaziale e apri la nuova frontiera al pubblico . L'ispirazione del Dr. Diamandis per il concorso - e la sua fiducia nel suo successo - è derivata dal $ 25, Premio 000 Orteig assegnato al primo uomo a costruire e far volare un aereo senza scalo da New York a Parigi nel 1927. Questo concorso, che ha aperto l'industria aeronautica da 250 miliardi di dollari, è stato vinto da perdente Charles Lindbergh .
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Eric Meir di Space Transport con razzo a due stadi Foto per gentile concessione della Space Transport Corporation Così, cos'è l'Ansari X Prize? In poche parole, è un concorso che prometteva un premio in denaro di $ 10 milioni alla prima squadra iscritta a:
L'impresa doveva essere completata entro il 1 gennaio, 2005, quindi SpaceShipOne ha vinto il premio con molto tempo a disposizione. Oltre al portamonete, il vincitore ha ricevuto un 5 piedi di altezza (152 cm), Trofeo di bronzo da 200 libbre (90,7 kg). (Vedi Trofeo Ansari X Prize per uno sguardo al design.)
Nessun aiuto finanziario potrebbe essere accettato da alcun governo -- questo significa che non ci sono sovvenzioni governative, nessun sussidio governativo, nessuna nave della NASA e nessuna parte della NASA. Non sono mancati donatori privati , però. L'elenco costellato di collaboratori include il co-fondatore di Microsoft Paul Allen (SpaceShipOne di Scaled Composites), l'originale turista spaziale e milionario Dennis Tito, Il nipote di Charles Lindbergh, Erik Lindbergh, l'ex astronauta e senatore degli Stati Uniti John Glenn, l'autore Tom Clancy e l'attore Tom Hanks.
Persone provenienti da tutti i paesi del mondo hanno potuto concorrere per l'X Prize, e sono state iscritte più di 20 squadre provenienti da sette paesi. I concorrenti dovevano presentare un $ 1, 000 quota di iscrizione insieme a una descrizione dettagliata del veicolo e della missione proposti, e hanno dovuto accettare di seguire le regole e le specifiche di cui sopra (per uno sguardo ai documenti specifici richiesti, vedi Ansari X Prize:Registrati come Team).
Impatto del Premio OrteigCome risultato della gara di aviazione del magnate alberghiero Raymond Orteig e del volo di successo di Lindbergh, negli Stati Uniti:
Solo il tempo dirà se l'Ansari X Prize avrà un effetto simile sulla fiorente industria dei voli suborbitali. Già, la Federal Aviation Administration (FAA) ha creato e rilasciato due nuove licenze per i viaggi nello spazio suborbitale.
Fonte:http://www.xprize.org
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Testare il razzo del Progetto da Vinci Foto per gentile concessione del progetto da Vinci Dopo la registrazione come concorrente ufficiale dell'X Prize e tutte le sfide di progettazione e costruzione di un'astronave che ne sono seguite, una squadra pronta per il lancio ha dovuto affrontare un altro ostacolo: licenza di lancio . La maggior parte dei paesi richiede una licenza per far volare qualsiasi veicolo in aria, e lanciare qualcosa nello spazio e tornare indietro rientra sicuramente in quella voce. Negli Stati Uniti, la Federal Aviation Administration (FAA) richiede un Certificato di aeromobile sperimentale e un Licenza di lancio spaziale . Il modulo di domanda è abbastanza semplice, ma il processo che segue non è:la lista di controllo dei candidati della FAA è divisa in quattro fasi, che includono frequenti incontri con funzionari della FAA e regolari ispezioni sullo stato di avanzamento del progetto.
Un'altra cosa da tenere a mente:secondo la FAA, non puoi semplicemente costruire e lanciare un razzo suborbitale nel tuo cortile. I lanci sono consentiti solo in specifici siti finanziati dal governo e da privati (vedi FAA:Launch Sites); però, secondo le regole di X Prize, una squadra non può utilizzare un sito governativo a meno che non sia aperto a tutte le squadre (comprese quelle di altri paesi).
Solo due sub-orbitali, licenze di lancio di razzi con equipaggio sono mai state concesse negli Stati Uniti, entrambi negli ultimi sei mesi. Aggiungi il tempo necessario per ottenere l'approvazione della FAA all'avviso di 60 giorni richiesto dalla Fondazione X Prize per il lancio, e il tempo era essenziale.
Perciò, molte squadre sono arrivate abbastanza avanti nel loro sviluppo di veicoli spaziali ma non potevano prepararsi al lancio prima del 1 gennaio, 2005, Scadenza. Le loro idee e innovazioni tecnologiche vivranno, però. Nella sezione successiva, daremo un'occhiata ad alcune delle squadre che sono state coinvolte nell'Ansari X Prize.
Nastro rossoPer visualizzare la guida FAA per l'approvazione RLV, compresa la domanda e la lista di controllo, visitare la FAA and Industry Guide to Reusable Launch Vehicle ( PDF ).
Per verificare il processo di approvazione di un RLV, vedere Processo di approvazione di sicurezza RLV ( PDF ).
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Pilota Mike Melville a bordo di SpaceShipOne Foto per gentile concessione di Ansari X Prize L'Ansari X Prize ha raccolto squadre provenienti da paesi diversi come la Russia, Canada, Romania, Israele, Inghilterra, Argentina e Stati Uniti. Contrariamente all'aspettativa che le grandi aziende aerospaziali salterebbero per essere coinvolte, molte delle società dei team sono state fondate dopo l'annuncio del concorso, e le squadre erano spesso costituite dai loro fondatori. Quando SpaceShipOne di Scaled Composites ha vinto il premio, sono state iscritte più di 20 squadre. La maggior parte è riuscita solo a completare il progetto o a costruire la navicella spaziale, ma alcuni hanno effettuato voli di prova con razzi dimostrativi - alcuni hanno avuto successo, altri non così riusciti. Ecco una ripartizione di quelli di successo:
Mojave, California
Veicolo:SpaceShipOne , un razzo da 16,4 piedi (~5 metri) lanciato a mezz'aria dall'aereo da trasporto White Knight
Capo squadra:Burt Rutan
Sito web: www.scaled.com
La nave
SpaceshipOne Foto per gentile concessione di Scaled Composites, LLC Per saperne di più su SpaceShipOne e sui suoi voli, vedere Come funziona SpaceShipOne.
Progetto da Vinci
Toronto, Ontario, Canada
Veicolo:Wild Fire , un razzo di 16 piedi (~ 9 metri) lanciato a mezz'aria da un enorme pallone ad elio
Capo squadra:Brian Feeney
Sito web: www.davinciproject.com
Il razzo da Vinci Foto per gentile concessione del progetto da Vinci Inizio della costruzione del razzo da Vinci Foto per gentile concessione del progetto da Vinci Il volo 
la squadra da Vinci Foto per gentile concessione del progetto da Vinci Huntsville, Alabama
Veicolo:Liberator , un razzo alto 40 piedi (~ 12 metri) lanciato verticalmente da una nave oceanica
Capo squadra:Tim Pickens
Sito web: www.harcspace.com
La naveAssociazione rumena di aeronautica e cosmonautica (ARCA)
Ramnicu Valcea, Romania
Veicolo:Orizont , un razzo di 55,7 piedi (17 metri) lanciato verticalmente da terra
Capo squadra:Dumitru Popescu
Sito web: www.arcaspace.ro
La nave
Foto per gentile concessione della Space Transport Corporation Forchette, Washington
Veicolo:Rubicone , un 22 piedi (~6,7 metri), Razzo a 7 motori lanciato da una piattaforma mobile
Capi squadra:Phillip Storm ed Eric Meier (co-fondatori)
Sito web: www.space-transport.com
Vedi MSNBC:Il razzo spaziale esplode.
mesquite, Texas
Veicolo:Black Armadillo , un razzo di 24 piedi (~7 metri) lanciato verticalmente da terra
Capo squadra:John Carmack , creatore dei famosi videogiochi sparatutto in prima persona Wolfenstein 3D (1992), DOOM (1993) e Quake (1996)
Sito web: www.armadilloaerospace.com
Vedi Space.com:X Prize Prototype Crashes di Armadillo Aerospace.
I preparativi finali del prototipo del team da Vinci Foto per gentile concessione del progetto da Vinci Per comprendere le sfide affrontate dai team di X PRIZE e le soluzioni individuali che hanno progettato per vincerle, potrebbe essere necessario rispolverare un po' di scienza missilistica di base. (Se sei pronto per un corso più esteso di scienza missilistica, assicurati di controllare Come funzionano i motori a razzo.)
Quando si crea un razzo spaziale, devi sapere due cose principali:
Questi due elementi di base influenzano la complessa navicella spaziale Ansari X Prize in modo simile al modo in cui influirebbero su qualcosa di semplice come una pallina da golf. Quando un giocatore di golf fa uno swing, la mazza da golf funge da sistema di propulsione e spinge la pallina da golf in aria, volando nella direzione dell'oscillazione. Perché è colpito di lato, forma un lungo, ampio arco prima di tornare a terra. Se la palla potesse essere colpita dal basso, andrebbe dritto - il che è inutile per i golfisti ma ottimo per gli scienziati missilistici.
Il modo tradizionale di spingere un razzo o un veicolo spaziale in suborbita consiste nell'accendere il sistema di propulsione direttamente sotto il veicolo per spingerlo verso l'alto. Al raggiungimento del burnout (il punto in cui tutto il carburante viene consumato), il razzo continua a salire per un breve periodo. Poiché rallenta per mancanza di propellente, inizia a fare un arco - questo è dove raggiunge il suo punto più alto (o altitudine), conosciuto come apogeo . Poi comincia a scendere, completando l'arco finché non ricade in linea retta sulla superficie terrestre. Per prevenire la distruzione del razzo al momento dell'impatto, molti sono dotati di paracadute per rallentare la caduta.
Ci sono molte risorse per il Rocketeer a casa . Fallo da solo, i kit di razzi per principianti - completi di motori - possono essere acquistati per un minimo di $ 5 fino a $ 150 nei negozi di hobby a livello nazionale. Per l'hobbista serio o lo scienziato missilistico in erba, è possibile acquistare versioni ad alta potenza che volano in alto come un jet commerciale - più di 30, 000 piedi (9, 144 metri). Una parola al saggio :L'uso di questi e dei razzi di classe H richiede l'approvazione della National Association of Rocketry per un motivo:questi lanci possono essere pericolosi. Potrebbe essere richiesta anche l'approvazione della FAA.
Nella sezione successiva, descriveremo alcune delle tecnologie utilizzate nella competizione X Prize e daremo uno sguardo dettagliato ai piani di volo dei migliori team.
SpaceShipOne attaccato al ventre del suo veicolo di lancio (seguito da un altro aereo) Foto per gentile concessione di Scaled Composites, LLC I progetti delle astronavi sono vari quanto le origini delle squadre, avvalendosi di tecnologie consolidate e innovative.
Diverse squadre hanno preso la virata "vecchio ma buono", basando i loro razzi suborbitali su una tecnologia sviluppata già negli anni '40. Un design popolare da copiare era il tedesco V-2, un razzo della seconda guerra mondiale lanciato verticalmente da terra nella stratosfera terrestre per non essere rilevato e distrutto dagli aerei nemici:il primo missile balistico guidato al mondo. I team che hanno scelto questo modello per la loro navicella spaziale, come la freccia canadese, sono stati costretti ad apportare alcune serie modifiche per soddisfare i requisiti del concorso:in primo luogo, il razzo doveva essere abbastanza grande da trasportare tre persone, ei passeggeri non potevano esplodere quando il razzo è tornato a terra. Per affrontare questo, alcune squadre hanno diviso il razzo dal veicolo di lancio, trasformando il lancio in a affare in due fasi . La prima fase prevedeva il sollevamento da terra, l'imbarcazione azionata dal motore a razzo principale. Durante la seconda fase, la cabina della navicella svincolata dalla porzione inferiore, spinto dai suoi stessi motori in suborbita. Nel caso della freccia canadese, le due porzioni erano dotate di paracadute per facilitare l'atterraggio.
Le squadre di maggior successo al concorso hanno adottato una linea leggermente diversa. Usando la logica che il lancio dalla superficie terrestre è due volte più difficile del lancio da alta quota, Scaled Composites e il progetto da Vinci hanno sviluppato un veicolo spaziale che è stato effettivamente lanciato dal cielo a cura di un aereo da trasporto e di un gigantesco pallone ad elio, rispettivamente. Queste lanci ad alta quota ridurre la quantità di carburante necessaria per il razzo (un fattore importante per contenere peso e costi) perché il razzo ha una distanza più breve da percorrere per raggiungere la suborbita, e l'aria sottile fornisce meno resistenza di quella sulla superficie terrestre. SpaceShipOne di Scaled Composites rilasciato dal suo aereo da trasporto White Knight a circa 45 anni, 000 piedi (~13, 700 metri), si sollevò in sub-orbita, spense i suoi motori per una visione di tre minuti della Terra in condizioni di assenza di peso e poi ricadde sulla Terra, rallentando la sua decente creando resistenza aerodinamica ( vedere Come funziona SpaceShipOne per informazioni dettagliate sul volo ).
Il Progetto da Vinci ha utilizzato un approccio leggermente diverso, dondolando la sua astronave da a palloncino ad elio riutilizzabile fino a raggiungere gli 80, 000 piedi (~24, 400 metri), in quel momento i motori sono stati accesi. Poiché spingere il razzo verso l'alto distruggerebbe il pallone (squalificando l'ingresso), prima l'imbarcazione guidata dal GPS sparato con un angolo di 75 gradi per liberare il pallone e poi cambiato in una traiettoria di 90 gradi per andare dritto fino alla sub-orbita. La cabina si separò quindi dalla porzione inferiore e, dopo tre minuti di assenza di gravità e una vista maestosa, è precipitato di nuovo sulla Terra durante l'utilizzo paracadute su entrambe le sezioni per interrompere la caduta.
Il pallone di lancio da Vinci Foto per gentile concessione di Ansari X-Prize Alcuni dei design più esclusivi non sono arrivati alla fase di test di volo, ma certamente meritano una "E" per lo sforzo. Discraft americano di Portland, Oregon, ha avuto l'idea ispirata di creare un "velivolo aerospaziale ipersonico per motociclisti delle onde" di 100 piedi di diametro (~ 30,5 metri) - un disco volante . In teoria, la nave (chiamata the Turista spaziale ) decollerebbe orizzontalmente da una pista a 60 miglia all'ora (~97 km/h) creando aspirazione lungo la superficie superiore e quindi spingerebbe l'aria attraverso lo scarico della nave per creare propulsione e governo.
Nella sezione successiva, parleremo degli sviluppi futuri e di ciò che dovrebbe scaturire dagli sforzi dei concorrenti dell'Ansari X Prize.
Ali suborbitaliPer dare un'occhiata al nuovo set di "ali" che la FAA sta assegnando a questa nuova classe di astronauti suborbitali, clicca qui.
Quindi cosa significa tutta questa scienza missilistica per la persona media? Bene, per i principianti, significa che il turismo spaziale potrebbe essere ampiamente disponibile prima ancora di posare gli occhi su quelle macchine volanti che pensavamo di guidare ormai.
Gli sviluppi e gli sforzi dei concorrenti dell'X Prize hanno sia accelerato i tempi per un'avventura del genere sia potenzialmente ridotto i costi. Secondo gli studi di mercato citati dal fondatore di X Prize Diamandis, ben 10, 000 americani sarebbero disposti a pagare fino a $ 100, 000 per l'opportunità di viaggiare in un veicolo spaziale suborbitale -- la domanda, Certo, è se tale commissione è realistica per coprire costi e profitti. Il presidente e CEO dell'X PRIZE identifica il prossimo futuro del turismo spaziale con il "barnstorming" degli anni '20, quando la gente si accalcava dai piloti freelance e pagava loro una tassa per andare avanti. Secondo Diamandis, il concorso X Prize è la prima di tre fasi nello sviluppo di a industria del volo spaziale privatizzata :
Oltre al turismo spaziale, si prevede che i veicoli Ansari X Prize forniranno lanci satellitari economici, viaggi passeggeri da punto a punto più veloci e consegna della posta internazionale in giornata. Il cielo è davvero il limite.
Per maggiori informazioni sull'X Prize, volo spaziale privato, turismo spaziale e argomenti correlati, controlla i link nella pagina successiva.
Qual è il prossimo?Secondo Space.com:nuovo premio da 50 milioni di dollari per veicoli spaziali orbitanti privati, la prossima grande novità nella competizione per i voli spaziali privati è Premio spaziale americano -- e questo è per 50 milioni di dollari . La corsa è quella di "costruire un veicolo orbitale in grado di trasportare fino a sette astronauti in un avamposto orbitale entro la fine del decennio".
E la NASA sta entrando nell'azione dei voli spaziali privati, pure. L'organizzazione governativa, attraverso la sua divisione Centennial Challenges, prevede di offrire premi in denaro - ovunque da $ 250, Da 000 a 30 milioni di dollari, per un'ampia gamma di traguardi spaziali, inclusi atterraggi lunari morbidi.
Fonte:Space.com
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