Eine von Richard Bransons Virgin Orbit gebaute Luftrakete erreichte am Sonntag zum ersten Mal die Umlaufbahn, lieferte 10 experimentelle CubeSats für die NASA und positionierte das Unternehmen für den Beginn des kommerziellen Betriebs.
"Wir hätten uns keinen besseren Flug wünschen können", sagte Dan Hart, CEO von Virgin Orbit, in einem Interview am Sonntagabend. „Wir haben alle unsere Events direkt auf das Geld gebracht. Die Leistung der Rakete war genau dort, wo wir sie haben wollten. “
Der Erfolg erweitert den wachsenden Club privater Raumfahrtunternehmen, die Satelliten starten können, um ein weiteres Unternehmen. Virgin Orbit ist nach Rocket Lab der zweite in einer neuen Welle kommerzieller kleiner Startunternehmen, die die Aufgabe erfüllen, Nutzlasten in den Orbit zu bringen.
Virgin Orbit möchte kleinen Satellitenbetreibern - von der NASA über Forschungseinrichtungen bis hin zu US-amerikanischen und ausländischen Militärs und kommerziellen Start-ups - spezielle Startmöglichkeiten von Standorten auf der ganzen Welt anbieten.
"Virgin Orbit hat etwas erreicht, was viele für unmöglich hielten", sagte Branson in einer Erklärung. „Es war so inspirierend zu sehen, wie unsere speziell angepasste Virgin Atlantic 747, 'Cosmic Girl', die LauncherOne-Rakete in die Umlaufbahn schickte. Dieser großartige Flug ist der Höhepunkt langjähriger harter Arbeit und wird auch eine ganz neue Generation von Innovatoren auf dem Weg in die Umlaufbahn freisetzen. “
„Ein neues Tor zum Weltraum ist gerade aufgesprungen! Dass LauncherOne heute erfolgreich die Umlaufbahn erreichen konnte, ist ein Beweis für das Talent, die Präzision, den Antrieb und den Einfallsreichtum dieses Teams. Selbst angesichts einer globalen Pandemie haben wir uns weiterhin darauf konzentriert, jedes Element dieses revolutionären Startsystems vollständig zu demonstrieren. Diese Anstrengung hat sich heute mit einer wunderschön ausgeführten Mission gelohnt, und wir könnten nicht glücklicher sein “, sagte Hart.
Virgin Orbit sagte, der erfolgreiche Teststart werde es dem Unternehmen ermöglichen, den kommerziellen Betrieb aufzunehmen.
"Mit dieser erfolgreichen Demonstration in den Büchern wird Virgin Orbit für seine nächste Mission offiziell in den kommerziellen Dienst übergehen", sagte das Unternehmen in einer Erklärung. "Virgin Orbit hat nachfolgende Starts von Kunden gebucht, die von der US Space Force und der britischen Royal Air Force bis zu kommerziellen Kunden wie Swarm Technologies, Italiens SITAEL und Dänemarks GomSpace reichen."
"Heute Morgen hatten wir ein Entwicklungssystem, und jetzt haben wir es bis zum Nachmittag bewiesen", sagte Hart. „Das ist ein einzigartiger Aspekt dieses Geschäfts. Mit Blick auf die Zukunft sind in der Fabrik mehrere Raketen im Einsatz. “
Die Verwendung einer in der Luft abgefeuerten Rakete, die von einem Boeing 747-Trägerjet aus eingesetzt wird, bringt einige Einschränkungen und technische Herausforderungen mit sich. Virgin Orbit gibt dem Unternehmen jedoch Flexibilität bei dem Start und den Umlaufbahnen, die es erreichen kann.
Zusätzlich zur primären Startbasis des Unternehmens in Mojave, Kalifornien, plant Virgin Orbit Starts von Guam aus und untersucht Basismissionen in Großbritannien und anderen Standorten auf der ganzen Welt.
Das 747-Trägerflugzeug von Virgin Orbit startete um 10:38 Uhr PST (1:38 Uhr EST; 1838 GMT) mit der fast 29 Tonnen schweren LauncherOne-Rakete unter dem linken Flügel vom kalifornischen Mojave Air and Space Port.
Nachdem sie nach Westen und dann nach Süden gedreht hatten, um die kalifornische Central Coast zu überqueren, bereiteten die beiden Piloten und zwei Startingenieure des Flugzeugs die Rakete für die Freigabe vor.
Der 747 Jumbo-Jet wurde von Kelly Latimer, einem ehemaligen Testpiloten der US Air Force, gesteuert und erreichte einen steilen Anstieg von mehr als 25 Grad, kurz bevor die Besatzung den Befehl erteilte, die 70 Meter lange Rakete auf 21 Fuß abzuwerfen (35,000 Meter) über dem Pazifik vor der Küste Südkaliforniens am Sonntag um 10,700:11 Uhr PST (39:2 Uhr EST (39 GMT)).
Fünf Sekunden später drehten sich die Pumpen im NewtonThree-Hauptmotor der Rakete, um die erste Stufe von LauncherOne zu zünden und über dem Pazifik nach Südosten zu beschleunigen. Der Hauptmotor verbrannte Kerosin in Kombination mit flüssigem Sauerstoff und erzeugte während einer dreiminütigen Verbrennung 73,500 Pfund Schub, um die Rakete aus der Atmosphäre zu befördern.
Virgin Orbit twitterte Echtzeit-Updates über den Fortschritt der Mission, aber das Unternehmen veranstaltete kein öffentliches Live-Video der Mission.
Der NewtonFour-Motor der zweiten Stufe der Rakete zündete kurz nach dem Abwurf des LauncherOne-Boosters, gefolgt von einer Trennung der Nutzlastverkleidung, sobald das Fahrzeug den Weltraum erreicht hatte. Nach einem sechsminütigen Schuss auf der oberen Stufe erreichte die Rakete eine vorläufige Umlaufbahn, eine Premiere für Bransons Virgin Group, der Virgin Orbit und die Schwesterfirma Virgin Galactic gehören, die sich auf den suborbitalen Weltraumtourismusmarkt konzentriert.
„Laut Telemetrie hat LauncherOne die Umlaufbahn erreicht! Jeder im Team, der sich momentan nicht in der Missionskontrolle befindet, ist absolut verrückt “, twitterte Virgin Orbit.
Aber die Rakete war noch nicht fertig.
Nachdem die Rakete die Antarktis überquert und die halbe Welt umrundet hatte, zündete sie für einige Sekunden ihren Motor der zweiten Stufe wieder an und zielte auf eine Umlaufbahn von 310 Kilometern. Die Rakete war so programmiert, dass sie etwa eine Minute später ihre 500 Nanosatelliten-Nutzlasten einsetzte.
Virgin Orbit brauchte fast zwei Stunden, um die Ergebnisse der endgültigen Verbrennungs- und CubeSat-Trennung zu bestätigen.
"Nutzlasten erfolgreich in unserer Zielumlaufbahn eingesetzt!" Virgin Orbit hat getwittert. "Wir sind so stolz zu sagen, dass LauncherOne jetzt seine erste Mission im Weltraum abgeschlossen hat und neun CubeSat-Missionen für unsere Freunde (bei) der NASA in die erdnahe Umlaufbahn gebracht hat."
Die LauncherOne von Virgin Orbit war die zweite Rakete mit Luftstart, die Satelliten in die Umlaufbahn brachte, nach der von Orbital Sciences, die jetzt zu Northrop Grumman gehört, entwickelten Pegasus-Trägerrakete mit festem Brennstoff. Die LauncherOne-Rakete ist der erste flüssigkeitsgetriebene Satelliten-Booster, der von einer Plattform in der Luft in die Umlaufbahn fliegt.
Die Mission am Sonntag, von Virgin Orbit „Launch Demo 2“ genannt, folgte fast acht Monate, nachdem die erste LauncherOne-Rakete Sekunden nach der Freigabe aus dem 747-Trägerflugzeug versagt hatte. Virgin Orbit sagte, eine Unterbrechung der Flüssig-Sauerstoff-Zuleitung zum Motor der ersten Stufe des LauncherOne habe den Ausfall einige Sekunden nach dem Zünden des Motors verursacht.
Die Ingenieure haben die Zuleitung für die zweite LauncherOne-Rakete verbessert, und das Antriebssystem funktionierte anscheinend am Sonntag normal.
Das LauncherOne-Fahrzeug kann laut Virgin bis zu 1,100 Kilogramm Nutzlast auf eine äquatoriale Umlaufbahn in geringer Höhe oder bis zu 500 Kilogramm auf eine 661 Kilometer lange polare Umlaufbahn liefern Orbit.
Laut Kendall Russell, einem Sprecher von Virgin Orbit, hatten die Nutzlasten an Bord des Startsonntags eine Gesamtmasse von 253 Kilogramm, einschließlich Adaptern und Gurten.
Als erster zahlender Kunde von Virgin Orbit erklärte sich die NASA bereit, beim zweiten LauncherOne-Flug ein zusätzliches Risiko einzugehen.
Obwohl 10 kleine Satelliten an Bord waren, bestand das Hauptziel der Mission Launch Demo 2 von Virgin Orbit darin, „die Leistung des Systems zu charakterisieren und die Daten zu erhalten, während wir die Abfolge der Ereignisse durchlaufen“, sagte Hart vor dem Start.
"Wir haben die aus unserer Sicht risikotoleranteren Nutzlasten der NASA, aber aus unserer Sicht handelt es sich um echte Nutzlasten, und wir möchten sie an den richtigen Ort bringen", sagte Hart letzte Woche. „Es ist ein neues System, und das Ziel eines Demoflugs besteht darin, die Daten auf dem System abzurufen. Das Abrufen der Daten ist also intern unser Hauptziel und unser Erfolgskriterium. “
Die NASA buchte die Mission im Jahr 2015 bei Virgin Galactic, der früheren Muttergesellschaft von Virgin Orbit, über das Venture Class Launch Services-Programm. Die NASA hat das VCLS-Programm ins Leben gerufen, um kleinen Forschungsnanosatelliten Fahrten in die Umlaufbahn zu ermöglichen und Start-up-Unternehmen, die Smallsat-Trägerraketen entwickeln, dabei zu helfen, Geschäfte zu machen.
Die VCLS-Missionen sollen laut Scott Higginbotham, Missionsmanager im Launch Services-Programm des Kennedy Space Center der NASA, „Demonstrationsflüge sein“.
Die NASA bittet die US-amerikanischen Forschungs- und Bildungseinrichtungen um Vorschläge für CubeSat-Experimente im Rahmen der CubeSat-Startinitiative. Die Agentur zahlt für den Start der von ihr ausgewählten CubeSats, während die Raumfahrzeuge selbst in der Regel aus anderen Quellen finanziert werden.
"Unser erster Kunde auf diesem Flug, die NASA, hat einige unglaubliche Dinge mit kleinen Satelliten getan, und wir freuen uns sehr darauf, die NASA bei der Erforschung unseres Sonnensystems, unseres Universums und unserer Erde mit kleinen Satelliten voranzutreiben", sagte Hart in einem Pressekonferenz vor dem Start. "Die NASA bemüht sich, kleine Satelliten als kostengünstigere Methode für die Geowissenschaften einzusetzen."
Die NASA nannte die Virgin Orbit-Mission ELaNa-20 oder den Bildungsstart von Nanosatelliten-20.
Die 10 CubeSats an Bord der Launch Demo 2-Mission von Virgin Orbit wurden von Studenten und NASA-Forschern gebaut. Hier ist eine Übersicht über die CubeSat-Nutzdaten, die von der NASA und Virgin Orbit bereitgestellt werden:
- CACTUS-1 - Capital Technology University, Laurel, Maryland: Ein 3U CubeSat, der zwei Technologiedemonstrationen durchführt. Die primäre Nutzlast, TrapSat, befasst sich mit dem Problem von Weltraummüll, indem Aerogel verwendet wird, um umlaufende Mikrotrümmer einzufangen und zu profilieren. Die Mission umfasst auch die erste sekundäre eigenständige Nutzlast für einen CubeSat, das Hermes-Modul, das das Befehlen über das Internet als kostensparendes Kommunikations- und Befehlssubsystem zum Sammeln wissenschaftlicher Daten demonstriert.
- KAP-3 - Universität von Louisiana Lafayette, Louisiana: Diese Bildungsmission wird das Smartphone CubeSat Classroom fliegen, mit dem jeder mit einem Smartphone eine Bodenstation mit einem Kit einrichten kann. Durch interaktive Bildungsaktivitäten können die Schüler über eine App auf ihrem Smartphone mit dem CubeSat interagieren und mit ihrem Smartphone ihre eigenen CubeSat-Experimente entwerfen.
- EXOCUBE-2 - California Polytechnic University, San Luis Obispo, Kalifornien: Dieser 3U CubeSat ist mit einer Weltraumwetterplattform ausgestattet, die eine Reihe von atomaren und ionischen Substanzen in der Exosphäre misst. Die Kenntnis der Zusammensetzung und des aktuellen Aktivitätszustands in der Exosphäre kann bei der Vorhersage von Weltraumwetterphänomenen hilfreich sein, um mögliche Auswirkungen auf die Satellitenkommunikation und die Leistung von Raumfahrzeugen vorherzusagen.
- MiTEE - Universität von Michigan, Ann Arbor, Michigan: MiTEE ist eine Reihe von zwei CubeSat-Missionen, die die Fähigkeit entwickeln, ein Pico / Femto-Satelliten-Tether-System (dh ein sehr kleines) bereitzustellen. Die Missionen ermöglichen es den Schülern, an einer realen, forschungsorientierten Mission zu arbeiten, um die Schlüsseldynamik und die elektrodynamischen Grundlagen eines sehr kurzen Haltesystems für fliegende Paare von Smallsats zu bewerten.
- PICS - Brigham Young University, Provo, Utah: PICS, ein Paar von zwei Satelliten, ist eine Technologiedemonstration eines Raumfahrzeugs, das Inspektion, Wartung und Montage an einem anderen Raumfahrzeug durchführen kann. Die beiden gleichzeitig eingesetzten Flugsysteme ermöglichen die Erfassung von Bilddaten voneinander sowie vom übergeordneten Raumschiff.
- PolarCube - Universität von Colorado in Boulder, Boulder, Colorado: PolarCube ist ein kleines Radiometer, das Daten zur Erdoberfläche und zur atmosphärischen Temperatur erfasst. Sein Zweck ist es, Helligkeitstemperaturspektren zu geringen Kosten zu sammeln, die für Anwendungen wie die Beobachtung von Sturmzellen und die Untersuchung von Meereisfraktionen in der Nähe der Pole nützlich sind.
- Q-PACE - Universität von Zentralflorida, Orlando, Florida: Q-PACE wird Langzeit-Mikrogravitationsexperimente ermöglichen, um Kollisionen in der frühen protoplanetaren Scheibe zu untersuchen. Der CubeSat wird Kollisionen mit niedriger Geschwindigkeit zwischen cm-Maßstab und kleineren Partikeln beobachten und sich mit der jahrzehntelangen Frage befassen, wie Körper über die metergroße Barriere hinaus zu Planetesimalen wachsen, die durch Gravitationsakkretion zu Planeten werden können.
- RadFXSat-2 - Vanderbilt University, Nashville, Tennessee: RadFxSat-2 verfolgt zwei Missionsziele: Untersuchung der Auswirkungen der Weltraumstrahlung auf eine bestimmte Art von statischem Direktzugriffsspeicher (SRAM) zur Validierung von Vorhersagen der Fehlerrate bei Einzelereignissen und Test eines Entwurfs für Zweiwege-Amateurfunk Kommunikation.
- TechEdSat-7 - NASA Ames Forschungszentrum, Moffett, Kalifornien: Das übergeordnete Ziel von TechEdSat besteht darin, zwei neue Technologien für zukünftige Experimente an Bord von Smallsats zu evaluieren, zu demonstrieren und zu validieren. Nach 60 Tagen im Orbit wird dem Satelliten befohlen, mit einem neuen Gerät namens Exo-Brake schnell wieder in die Atmosphäre einzutreten.
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