SpaceShipTwo

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SpaceShipTwo
SpaceShipTwo (Mitte), befestigt am Trägerflugzeug White Knight Two
SpaceShipTwo (Mitte), befestigt am Trägerflugzeug White Knight Two
Typ: suborbitales Raumflugzeug
Entwurfsland:

Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten

Hersteller:

The Spaceship Company

Erstflug:
  • 23. März 2010 (mit Trägerflugzeug)
  • 10. Oktober 2010 (Gleitflug)
  • 29. April 2013 (mit Triebwerkszündung)
Indienststellung:

geplant

Produktionszeit:

seit 2010

Stückzahl:

2
(eins zerstört)

Jungfernflug von VMS Eve, am 21. Dezember 2008

SpaceShipTwo ist ein in der Testphase befindender Raumflugzeugtyp von Virgin Galactic.[1] Das Raumflugzeug kann suborbitale Raumflüge durchführen und soll für den Weltraumtourismus genutzt werden.[2] Im Oktober 2014 stürzte das erste Prototyp bei einem Testflug ab und wurde zerstört, wobei einer der beiden Piloten starb. Im Februar 2016 wurde das zweite Gerät im Mojave Air & Space Port offiziell vorgestellt.[3] Im Dezember 2018 erreichte die VSS Unity zum ersten Mal den Weltraum nach Definition der FAA. Ein kommerzieller Flugbetrieb ist nun ab 2022 geplant.[4]

Entwicklung und Testflüge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Blick unter SpaceShipTwo und White Knight Two

SpaceShipTwo ist der Nachfolger des Typs SpaceShipOne, des ersten rein privat finanzierten Raumfahrzeugs, das innerhalb von zwei Wochen im Rahmen des Ansari X-Prize zweimal den Weltraum erreichte. Bau und Entwicklung wurden wesentlich von Burt Rutan geleistet, der auch Investor in Virgin Galactic war. Gebaut wurde es von der The Spaceship Company, ursprünglich ein Joint Venture der Unternehmen Virgin Group und Scaled Composites; seit 2012 ist dieses eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Virgin Group. Virgins CEO, Richard Branson, wollte für den Bau 2005 und in den folgenden Jahren etwa 100 Millionen US-Dollar investieren. Unter anderem gingen über 20 Millionen US-Dollar für Lizenzrechte an Mojave Aerospace Ventures (MAV), ein von Rutan und Paul Allen zur Vermarktung der SpaceShipOne-Technologie gegründetes Unternehmen. Im Jahr 2017 waren Projektkosten von 600 Millionen Dollar angegeben worden.[5]

Der Rollout des ersten SpaceShipTwo, der VSS Enterprise (Luftfahrzeugkennzeichen N339SS[6]), erfolgte am 7. Dezember 2009.[7] Ein erster Testflug vom Mojave Air & Space Port in Kalifornien, bei dem das Raumschiff noch nicht vom Trägerflugzeug gelöst wurde, fand am 23. März 2010 statt.[8] Ebenfalls ohne Abkopplung fand der erste bemannte Flug des Raumflugzeugs am 15. Juli statt.[9] Beim 37. Testflug des Trägerflugzeuges „VMS Eve“ brach dessen linkes Fahrwerk ab, sodass das Trägerflugzeug leicht beschädigt wurde.[10] Der erste Freiflug der VSS Enterprise erfolgte am 10. Oktober 2010.[11] Am 4. Mai 2011 wurde während des 7. Freiflugs der sogenannte Federmodus (siehe Abschnitt Flugablauf) erfolgreich über dem Mojave Air & Space Port getestet.[12][13]

Im Juni 2012 erteilte die Federal Aviation Administration (FAA) Scaled Composites die Genehmigung für Raketentests. Der erste Testflug eines SpaceShipTwo mit Raketenantrieb fand am 29. April 2013 statt.[14]

Touristenflüge sollten ab 2015 durchgeführt werden; ungefähr 700 Passagiere hatten bis Ende 2013 bereits für ein Flugticket bezahlt.[15][16] Am 31. Oktober 2014 stürzte die VSS Enterprise jedoch nach einer zu frühen Entriegelung des Federmechanismus über der Mojave-Wüste ab. Der Copilot, Michael Alsbury, starb bei diesem Unfall;[17][18] der Pilot, Peter Siebold, überlebte mit schweren Verletzungen.[19]

Nach Fertigstellung des zweiten SpaceShipTwo, der VSS Unity, wurden die Tests wieder aufgenommen. Am 9. September 2016 führte die VSS Unity den ersten erfolgreichen Testflug durch, bei der sie mit dem Trägerflugzeug verbunden blieb,[20] der erste Gleitflug erfolgte am 3. Dezember 2016.[21] Am 13. Dezember 2018 überschritt die VSS Unity erstmals die Höhe von 50 Meilen (etwa 80 km), die in der militärischen und privaten US-Raumfahrt als Grenze zum Weltall gilt.[22] Am 22. Mai 2021 flog Unity erstmals einen ganzen Testflug vom Spaceport America in New Mexico und erreichte gut 89 Kilometer Höhe.[23] Im Juni 2021 erhielt das Unternehmen eine erweiterte Betriebslizenz zum Transport von "Teilnehmern" (Passagieren).[24] Für den Flug am 11. Juli 2021 waren erstmals neben den Piloten weitere Teilnehmer in der Kabine vorgesehen: Neben Virgin-Galactic-Angestellten wurde ein Sitzplatz für den Gründer von Virgin Galactic Richard Branson eingeplant.[25] Dieser Flug Unity22 erreichte eine Höhe von 282.000 Fuß (rund 86 km).

Geplanter Flugablauf im Regelbetrieb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Flugprofil

Das Trägerflugzeug White Knight Two startet vom Spaceport America in New Mexico,[26] trägt das Raumflugzeug bis auf 15,2 km Höhe und klinkt es dort aus. Nach einem wenige Sekunden dauernden antriebslosen Flug zündet das Raketentriebwerk des SpaceShipTwo und beschleunigt es auf einer steil nach oben zeigenden Bahn innerhalb von dreißig Sekunden bis auf Mach 3. Dabei wirken auf die Insassen Beschleunigungen bis zur dreifachen Erdbeschleunigung ein. Nach einer Minute und bei etwa Mach 3 ist die maximale Brenndauer auf etwa 42 Kilometern Höhe erreicht.

Es folgt ein etwa vier bis fünf Minuten dauernder, schwereloser, suborbitaler Flug, bei dem das SpaceShipTwo in einer ballistischen Kurve erst weiter aufsteigt und dann sinkt. Nach Brennschluss des Triebwerks dürfen sich die Passagiere losschnallen. Zudem wird das Reaction Control System für allfällige Lagekorrekturen freigeschaltet. Am höchsten Punkt liegt die Flugbahn etwa 85 Kilometer über der Erdoberfläche, in der Thermosphäre, jenseits der von der FAA angegebenen Weltraum-Grenze von rund 80 km (50 Meilen). Den Passagieren stehen Bullaugen zwischen 33 und 43 cm Größe zur Verfügung.

Danach folgt ein knapp zwei Minuten dauerndes Bremsen des Sinkfluges im Federmodus (feather configuration), einem definierten Sackflug, das durch eine 90°-Drehung der zwei Leitwerksträger einschließlich der Leitwerke nach oben bewirkt wird. In einer Höhe von 16.700 m werden die Leitwerksträger wieder zurückgedreht und das Flugzeug geht in einen Gleitflug über. Es landet knapp 15 Minuten nach dem Ausklinken vom Mutterschiff auf seinem Heimatflughafen.

Technik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach Aussagen des Konstrukteurs Rutan in der Planungsphase könne SpaceShipTwo höher fliegen und habe mit 100 bis 200 Meilen eine längere Downrange-(Abstiegs-)Phase als das Vorgängermodell SpaceShipOne. Es ist mit 18,3 m Länge auch fast doppelt so groß und komplett aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gebaut. Zur Bremsung und zur Stabilisierung des Sturzes in großer Höhe können die hinteren Tragflächen mit den Leitwerken pneumatisch nach oben geschwenkt werden, sodass – wie beim Vorgänger – ein definiertes Trudeln entsteht. Die Tragflächenvorderkanten und der Bug sind mit einem Hitzeschutz ausgerüstet.

Die maximale Passagierzahl beträgt sechs Personen, das Raumschiff wird von zwei Piloten gesteuert. Aufgrund diverser Einbauten reduzierte sich die Passagierzahl bei VSS Unity auf vier Personen.[27] Als Piloten für das Raumschiff wurden 2006 der Testpilot Dave MacKay und der Chefastronaut Steve Johnson benannt.[28]

Antrieb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Antrieb kommt wie bei SpaceShipOne ein Hybrid-Raketentriebwerk zum Einsatz. Es besteht aus einem Rohr aus festem Kunststoff, das als Brennstoff abbrennt, und dem aus einem Tank zugeführten gasförmigen Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O) als Oxidator.[29][30]

Im Oktober 2013 wurde die Aufnahme des Flugbetriebs auf unbestimmte Zeit verschoben.[31] Als Grund galten erhebliche Probleme mit dem Antrieb von SpaceShipTwo. Die Triebwerke wurden bis zu diesem Zeitpunkt noch nie in der vollen erforderlichen Laufzeit getestet, unbestätigten Angaben zufolge erreichten sie auch nicht den nötigen Schub.

Die CO2-Emissionen pro Passagier für einen Flug im Regelbetrieb entsprächen etwa 60 Prozent der Emissionen eines Transatlantikfluges zwischen New York und London. Etwa 70 Prozent der Emissionen stammen vom Trägerflugzeug, das SpaceShipTwo in die Stratosphäre befördert.[32]

Unfall bei Triebwerkstest 2007[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Am 26. Juli 2007 kam es bei Bodentests an dem weiterentwickelten Raketentriebwerk zu einer heftigen Explosion, bei der drei Techniker ums Leben kamen und drei weitere Techniker schwer verletzt wurden. Die staatliche Arbeitsschutz-Agentur OSHA in Kalifornien untersuchte den Unfall, konnte jedoch bis zum Januar 2008 die direkte Ursache der Explosion nicht ermitteln. Scaled stellte daraufhin ein eigenes Untersuchungsteam aus erfahrenen Raketentechnikern zusammen, um den Vorgang zu untersuchen und ähnliche Vorfälle für die Zukunft auszuschließen. Die Ursache wird in einer Unverträglichkeit zwischen Distickstoffmonoxid (N2O) und Verbundwerkstoffen vermutet, die im Tank zu der Entzündung führte. Daraufhin sollten geänderte Werkstoffe eingesetzt werden.[33] Jedoch wurden weiterhin wiederholt Einwände gegen das Sicherheitskonzept von SpaceShipTwo geäußert.[34]

Raumfahrzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fünf Schiffe der SpaceShipTwo-Klasse waren geplant. Nur zwei wurden im Oktober 2007 benannt und anschließend auch gebaut, die VSS Enterprise und die VSS Unity. Die VSS Enterprise ist am 31. Oktober 2014 abgestürzt und am Boden zerschellt, VSS Unity wurde am 19. Februar 2016 enthüllt.[35]

Name Trägerflugzeug Baujahr Aktueller Status1
1 VSS Enterprise VMS Eve 2010 zerstört 2014
2 VSS Unity VMS Eve 2016 im Testbetrieb

1 Stand der Daten: 26. Mai 2021

Technische Daten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kenngröße Daten
Besatzung 2
Passagiere ≤ 6
Länge 18,29 m
Spannweite 8,23 m
Höhe 4,57 m
Länge der Kabine 3,70 m
Höchstgeschwindigkeit 4200 km/h
Antrieb RocketMotorTwo (regelbares und abschaltbares Raketentriebwerk)
Steuerung Lageregelungstriebwerke, elektrisch unterstütztes Höhenruder
Dienstgipfelhöhe 110 km (bei weniger Passagieren 140 km)

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: SpaceShipTwo – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Virgin Galactic acquires full ownership of The Spaceship Company. In: News. The Spaceship Company, 5. Oktober 2012, archiviert vom Original am 21. Februar 2016; abgerufen am 26. Mai 2021 (englisch).
  2. First Flight of Virgin Galactic’s Spaceshiptwo Delayed again, spaceflightinsider.com vom 13. September 2014
  3. Weltraumtourismus: Virgin Galactic präsentiert neues SpaceShipTwo. Spiegel Online, 20. Februar 2016, abgerufen am 20. Februar 2016.
  4. Virgin Galactic further delays SpaceShipTwo test flights. Spacenews, 25. Februar 2021.
  5. $600m space mission, GQ, Juli 2017
  6. FAA Registry
  7. SpaceShipTwo Roll Out. Virgin Galactic, 8. Dezember 2009, archiviert vom Original am 13. Dezember 2009; abgerufen am 8. Dezember 2009 (englisch).
  8. SpaceShipTwo absolviert Jungfernflug. Focus, 23. März 2010, abgerufen am 23. März 2010.
  9. VSS Enterprise Makes First Crewed Flight. In: aviationnews.eu. Virgin Galactic, abgerufen am 17. Juli 2010 (englisch).
  10. Unfall Trägerflugzeug von SpaceShipTwo beschädigt. heise.de, abgerufen am 9. September 2010.
  11. SpaceShipTwo macht ersten Freiflug. Flieger-Revue, 11. Oktober 2010, archiviert vom Original am 11. November 2011; abgerufen am 12. Oktober 2010.
  12. SpaceShipTwo erstmals im „Federflug“ raumfahrer.net
  13. Virgin Galactic reaches key milestone in latest test flight. Los Angeles Times, 5. Mai 2011, abgerufen am 11. Mai 2011, archiviert am 7. Mai 2011.
  14. SpaceShipTwo Supersonic Flight, 5. September 2013
  15. Glen Ridge resident helping to launch commercial spaceflight, NorthJersey.com vom 21. November 2013, archiviert am 24. November 2013
  16. Peter Walker, Jon Ronson: Richard Branson insists he will be aboard first Virgin Galactic space flight. Branson says SpaceShipTwo will enter service this year – with him and his children aboard – despite unproven technology. In: The Guardian. 21. Februar 2014, archiviert vom Original am 25. Juni 2014; abgerufen am 27. Februar 2014 (englisch).
  17. Pilot killed in spaceship crash identified. USA Today, 1. November 2014
  18. Lack of Consideration for Human Factors Led to In-Flight Breakup of SpaceShipTwoLack of Consideration for Human Factors Led to In-Flight Breakup of SpaceShipTwo. NTSB, 28. Juli 2015.
  19. Private Raumfahrt: „SpaceShipTwo“ stürzt bei Testflug ab – ein Toter. Auf: spiegel-online.de vom 31. Oktober 2014.
  20. Update from Mojave: VSS Unity’s First Flight Test Completed. In: Virgin Galactic. Abgerufen am 25. September 2016 (amerikanisches Englisch).
  21. Virgin Galactic: Update from Mojave: Successful First Glide Flight Test for VSS Unity. 3. Dezember 2016, abgerufen am 22. Mai 2017 (englisch).
  22. Tariq Malik: Virgin Galactic's 4th Powered Test Flight of SpaceShipTwo Unity in Twitter Posts. space.com, 13. Dezember 2018, abgerufen am 14. Dezember 2018 (englisch).
  23. Virgin Galactic launches 1st SpaceShipTwo spaceflight from New Mexico
  24. Virgin Galactic stock jumps 39% in best day ever after FAA approves passenger spaceflight license, cnbc.com, 25. Juni 2021
  25. Virgin Galactic und Blue Origin läuten den Weltraumtourismus ein, MDR, 10. Juli 2021
  26. Virgin Galactic unveils Dyna-Soar style SpaceShipTwo design and twin-fuselage White Knight II configuration. Flightglobal.com, 23. Januar 2008, abgerufen am 8. Dezember 2009 (englisch).
  27. Virgin Galactic unveils new suborbital spaceplane. Spacenews, 30. März 2021.
  28. Cosmic Log: Space federation lifts off, 22. August 2006
  29. FlugRevue 5/2008, S. 92–95, „Airline ins All“
  30. Avionews: The future SpaceShipTwo project details (Memento vom 23. September 2015 im Internet Archive), 12. Mai 2008 (englisch)
  31. heise.de: Privater bemannter Raumflug: Virgin Galactic verschiebt Jungfernflug, 2. Oktober 2013
  32. Scientificamerican: Can Space Travel Be Environmentally Friendly? 27. Mai 2009 (englisch)
  33. Scaled Composites Releases Update on Accident Investigation. Parabolic Arc, 3. August 2008.
  34. Branson spaceship explosion: The 'missed' warnings. Auf: The Telegraph. London. 1. November 2014.
  35. Richard Branson Unveils Virgin Galactic's New Spaceship Named VSS UNITY By Professor Stephen Hawking – Virgin Galactic. In: Virgin Galactic. Abgerufen am 13. April 2016 (amerikanisches Englisch).