SpaceShipOne: het eerste privévliegtuig in de ruimte

Op 21 juni 2004 werd een vliegtuig genaamd SpaceShipOne vanuit de Mojave-woestijn in Californië vanuit de lucht gelanceerd. SpaceShipOne leek op een vliegtuig, maar in plaats van op 35.000 voet uit te varen zoals de meeste commerciële vliegtuigen doen, bleef het omhoog klimmen. Eindelijk bereikte het een piekhoogte iets buiten de Kármán-lijn - de 100 kilometer hoge grens tussen de atmosfeer van de aarde en de ruimte - en keerde terug naar de aarde.

Met deze prestatie bereikten het experimentele raketaangedreven SpaceShipOne-vliegtuig en zijn bemanning een belangrijke mijlpaal: de allereerste succesvol bemande privé-ruimtevlucht.

Vóór SpaceShipOne was ruimtevaart alleen mogelijk door de collectieve ambities van hele naties. Het was tenslotte het ruimteprogramma van de voormalige Sovjet-Unie dat de mens op 12 april 1961 in de ruimte plaatste, terwijl de Verenigde Staten National Aeronautics and Space Administration acht jaar later sprongen ze hen voor door als eerste land een mens op de maan te zetten. Met monopolistische wettelijke beperkingen en een gemiddelde kosten voor een shuttle-missie van meer dan 450 miljoen dollar, had de particuliere onderneming weinig prikkels om commerciële ruimtevaart te ondernemen.

Dat veranderde allemaal rond de jaarwisseling van de 21^st eeuw. Tegen die tijd had de Amerikaanse regering belangrijke belemmeringen opgeheven door middel van wetgeving zoals de commerciële ruimte Lanceringswet van 1984, die particuliere ondernemingen de mogelijkheid bood om de lancering van verbruiksartikelen te ontwikkelen en te testen systemen. Destijds was de wetgeving vooral bedoeld om de vooruitgang voor het transport van satellieten te stimuleren. De Launch Services Purchase Act van 1990, die NASA opdroeg om indien nodig launch-services van bedrijven in te schakelen, nam ook een belangrijke hindernis weg.

Deze trend naar deregulering moedigde een hele reeks ondernemers aan om meer te investeren in wat een nieuw soort ruimterace zou worden. In 2000 richtte oprichter en CEO van Amazon, Jeff Bezos, Blue Origin op, een ruimtevaart-startup die zich richt op het ontwikkelen van technologieën die ruimtevaart mogelijk maken. Twee jaar later, toenmalig CEO van PayPal Elon Musk lanceerde een concurrerend bedrijf, SpaceX. Om niet achter te blijven, volgde de miljardair oprichter en CEO van Virgin, Richard Branson, in 2004 met zijn eigen commerciële ruimte-eenheid, Virgin Galactic.

Het Tier One-project, een ooit geheim commercieel ruimteprogramma, was een van de eerste particuliere exploratieprojecten voor bedrijfsruimten. Tier One werd halverwege de jaren negentig opgericht door de toonaangevende ruimtevaartingenieur Burt Rutan en werd ondersteund met financiering van miljardair en mede-oprichter van Microsoft Paul Allen. Serieus, Rutan begon met ontwerpen voor SpaceShipOne. Het vliegtuig was bedoeld om drie menselijke passagiers te kunnen vervoeren en werd aangedreven door een raketsysteem zodra het een hoogte van 15 kilometer bereikte. Eenmaal in de ruimte zou het terug naar de atmosfeer van de aarde worden geloodst en horizontaal op een landingsbaan landen.

Het prototype Rutan was 28 voet lang met een vijf voet brede romp en een spanwijdte van 16 voet. Toen hij volledig vol was, woog hij ongeveer 800 pond. Aangedreven door een hybride raketmotor in opdracht van satellietbedrijf SpaceDev, werd de voortstuwing gegenereerd door het verbranden van een brandstofmengsel bestaande uit hydroxy-beëindigd polybutadieen (bandrubber) en lachgas (lachgas), waardoor de mogelijke gevaren en kosten voor het afzonderlijk opslaan van de brandstof en de oxidator die worden gebruikt om te genereren, worden verminderd verbranding.

Om de reis van land naar de ruimte en weer terug te voltooien, transformeerde SpaceShipOne in drie verschillende figuraties, afhankelijk van het stadium van de reis. Een bijzonder innovatieve configuratie werd 'bevedering' genoemd. Eenmaal in de ruimte bereidde de piloot zich voor op terugkeer binnen vouwen en positioneren van de achterkant van de vleugels naar boven, waardoor een bijna loodrechte V-vormige hoek met het voorste deel van de Vleugels. Het idee was om de luchtweerstand te vergroten en het vliegtuig te helpen stabiliseren terwijl het naar beneden gleed, waardoor het voor de piloot gemakkelijker werd om te sturen.

Het interieur van SpaceShipOne werd onder druk gezet zodat passagiers een ademende atmosfeer op zeeniveau zouden hebben. Door de cabine op een consistent en comfortabel drukniveau te houden, waren ruimtepakken niet nodig. Het vliegtuig werd bestuurd met behulp van een eigen vluchtnavigatiesysteem dat gebruik maakte van GPS en sensoren om informatie door te geven en een display-interface die de piloot voorbereidde voor elke fase van de vlucht (boostfase, kust, terugkeer en glijden).

Om het vliegtuig te lanceren, ontwierp Rutan een vliegdekschip met de naam White Knight, in de luchtvaart ook wel het moederschip genoemd. De White Knight had lange dunne vleugels die zich uitstrekten tot ongeveer 82 voet, waardoor hij SpaceShipOne eronder kon vervoeren in wat een parasietconfiguratie wordt genoemd. Het had dezelfde cabine als het raketschip, zodat piloten konden oefenen en problemen die zich tijdens een bemande ruimtevlucht konden voordoen beter konden identificeren.

SpaceShipOne maakte zijn eerste gemotoriseerde testvlucht op 17 december 2003 (wat toevallig de honderdste verjaardag was van de 's werelds eerste gemotoriseerde vlucht, gelanceerd door de gebroeders Wright). Maar het was pas op de vierde testvlucht, met de codenaam 15P, dat het particulier gefinancierde bemande vliegtuig eindelijk de atmosfeer van de aarde zou verlaten.

Het SpaceShipOne-team behaalde ook andere mijlpalen. Voorafgaand aan de lanceringsdag werd de lanceringssite van Mojave Air and Space Port de eerste commerciële ruimtehaven met licentie. Een paar dagen na de testvlucht werd piloot Mike Melvill de eerste persoon die een commerciële astronautenvergunning kreeg.

SpaceShipOne voerde nog twee testvluchten uit, vliegend naar een hoogte van wel 112 kilometer, voordat hij met pensioen ging. Na de laatste testvlucht van het vliegtuig op 4 oktober 2004, was het eerder te zien op enkele airshows en presentaties door de White Knight naar het National Air and Space Museum van het Smithsonian Institution wordt gebracht, waar het te zien is bezoekers.

Er is aanzienlijke vooruitgang geboekt sinds de historische vlucht van SpaceShipOne. Particuliere ruimtevaartbedrijven hopen ruimtevaart goedkoper te maken door een herbruikbaar lanceersysteem te perfectioneren dat veilig en efficiënt is. Luchtvaart- en ruimtevaartingenieurs bij bedrijven zoals SpaceX blijven vooruitgang boeken en brengen ons dichter bij een toekomst van commerciële ruimtevaart.

• Bray, Nancy. "Space Shuttle en International Space Station." NASA, NASA, 28 april. 2015, www.nasa.gov/centers/kennedy/about/information/shuttle_faq.html.
• Maan, Mariella. 'Wat u moet weten over commerciële ruimtevaart.' Engadget, 14 juli 2016, www.engadget.com/2014/08/18/commercial-space-flight-explainer/.
• Charlton, Alistair. "Space Race 2.0: hoe SpaceX, Virgin Galactic, Blue Origin en meer ons naar de sterren zullen brengen." International Business Times UK, Blizzard Entertainment, 11 juli 2017, www.ibtimes.co.uk/space-race-2-0-how-spacex-virgin-galactic-blue-origin-more-will-take-us-stars-1627455.
• Scherp, Tim. "SpaceShipOne: het eerste particuliere ruimtevaartuig | De meest verbazingwekkende vliegmachines ooit. ' Space.com, Space.com, 2 okt. 2014, www.space.com/16769-spaceshipone-first-private-spacecraft.html.
• Valdes, Robert. "Hoe SpaceShipOne werkt." HowStuffWorks Science, HowStuffWorks, 8 maart. 2018, science.howstuffworks.com/spaceshipone.htm.
• "Hoe SpaceShipTwo's 'gevederde' vleugels zouden werken." NBCNews.com, NBCUniversal News Group, www.nbcnews.com/storyline/virgin-voyage/how-spaceshiptwos-feathered-wings-were-supposed-work-n240256.
• "Ontdek." Mojave Air & Space Port, www.mojaveairport.com/discover.html.
• Chmielewski, Tom. "Pilot Salaris Space Shuttle." Chron.com, 21 nov. 2017, work.chron.com/space-shuttle-pilot-salary-1618.html.
• 'SpaceShipOne.' The Wright Brothers | The Wright Company, Smithsonian Institute, 9 juni 2018, airandspace.si.edu/collection-objects/spaceshipone.