SpaceShipOne

SpaceShipOne (SS1) , phương tiện không gian tư nhân đầu tiên có phi hành đoàn, đã bay qua ranh giới không gian (100.000 mét, hay 328.000 feet) qua Hoa Kỳ vào năm 2004 để tranh giải Ansari X. Lấy cảm hứng từ Giải thưởng Orteig do Charles Lindbergh giành được cho chuyến bay một mình qua Đại Tây Dương năm 1927, được tài trợ bởi chủ khách sạn người Mỹ Raymond Orteig, Giải thưởng Ansari X trị giá 10 triệu đô la được tài trợ bởi các doanh nhân người Mỹ gốc Iran Anousheh và Amir Ansari và đã được trao cho doanh nghiệp tư nhân đầu tiên đã thực hiện thành công hai chuyến bay thử nghiệm với trọng lượng tương đương của hai hành khách đến ranh giới không gian trong thời gian hai tuần. Giành giải thưởng, SS1 hiện được treo trong Bảo tàng Hàng không và Không gian Quốc gia của Viện Smithsonian ở Washington, DC, một tượng đài cho tương lai của ngành du lịch vũ trụ.

Burt Rutan và SpaceShipOneQuang cảnh Thiên hà Tiên nữ (Messier 31, M31). Trắc nghiệm Thiên văn và Vũ trụ Trắc nghiệm Ngày mà tia sáng trực tiếp của Mặt trời đi qua xích đạo thiên thể được gọi là:

Với sự tài trợ từ người đồng sáng lập Microsoft Paul Allen, SS1 được thiết kế và phát triển bởi Scaled Composites của Mojave, Calif., Một công ty phát triển hàng không vũ trụ do nhà thiết kế máy bay người Mỹ Burt Rutan thành lập vào năm 1982. Phương tiện vũ trụ là một phần của chương trình rộng hơn được gọi là Cấp một, được tạo thành từ SS1, một máy bay phóng tên là White Knight (WK), một hệ thống động cơ tên lửa lai sử dụng cao su và oxit nitơ lỏng làm nhiên liệu, và một bộ điện tử hàng không. Scaled Composites trước đây đã phát triển hàng chục loại máy bay vật liệu composite độc ​​đáo.

Để phóng trực tiếp SS1 từ mặt đất sẽ cần nhiều nhiên liệu hơn, gần gấp đôi trọng lượng của chiếc xe và khiến nó khó tiếp cận không gian. Vì lý do này, điều quan trọng là phải phát triển WK để đưa SS1 lên độ cao khoảng 47.000 feet (14.000 mét) và thả nó từ bên dưới. Sau đó, phi công SS1 sẽ đốt tên lửa lai, điều này sẽ đưa SS1 vào một quỹ đạo gần thẳng đứng.

Một tính năng độc đáo của SS1 giúp các chuyến bay có thể thực hiện được là hệ thống “lông vũ” của nó. Sau khi tên lửa đốt cháy xong và trước khi SS1 đạt điểm cao nhất, phi công sẽ kéo dài lông vũ; nghĩa là, nửa sau của các cánh của SS1 sẽ gấp theo chiều dọc đến vị trí "con thoi", làm tăng lực cản để giảm tốc độ và tải nhiệt khi quay lại. Sau khi thử lại, phi công sẽ thu lại phần lông vũ và đưa tàu vào đội hình tàu lượn, hạ cánh êm ái ở tốc độ thấp.

Một loạt các chuyến bay thử nghiệm đã diễn ra để xác minh hệ thống của WK và SS1. Cách bố trí cabin cho WK giống với SS1, cho phép nó hoạt động như một nền tảng huấn luyện cho phương tiện vũ trụ. Chuyến bay thử nghiệm của WK bắt đầu vào ngày 1 tháng 8 năm 2002. Sau 23 chuyến bay, WK đã đưa SS1 lên độ cao 48.000 feet (15.000 mét) cho chuyến bay mang theo người đầu tiên của nó. SS1 đã hoàn thành ba chuyến bay bị giam giữ, chín lần lướt và ba chuyến bay sử dụng động cơ tên lửa trước khi lên không gian.

Chuyến bay chạy bằng tên lửa đầu tiên của SpaceShipOne là vào ngày 17 tháng 12 năm 2003 — một ngày do ban quản lý Scaled Composites chọn để tưởng nhớ 100 năm chuyến bay đầu tiên của Anh em nhà Wright tại Kitty Hawk. Phi công thử nghiệm người Mỹ Brian Binnie đã có mặt tại chỗ điều khiển khi tên lửa gắn trên SS1 lần đầu tiên được đánh lửa với một vết cháy kéo dài 15 giây. Đạt độ cao 67.800 feet (20.700 mét) và tốc độ siêu thanh, SS1 đã có một chuyến đi khá suôn sẻ cho đến khi hạ cánh. Khi chạm xuống, thiết bị hạ cánh bên trái bị sập, khiến SS1 rơi xuống đất. Tuy nhiên, có rất ít hư hỏng đối với chiếc xe, và do dễ dàng sửa chữa các cấu trúc tổng hợp, SS1 đã có thể thực hiện một chuyến bay lượn chưa đầy ba tháng sau đó.

Với mỗi chuyến bay kế tiếp, các hệ thống được thử nghiệm và cải tiến, dần dần mở rộng khả năng của tàu. Vì SS1 là phương tiện không gian tư nhân đầu tiên, có sự chậm trễ giữa chuyến bay đầu tiên và chuyến bay chạy bằng tên lửa thứ hai, vì cần thiết cho Scaled Composites phải được Văn phòng Vận tải Không gian Thương mại của Cục Hàng không Liên bang (FAA AST) cấp phép tên lửa cháy sau 15 giây.

Vào ngày 8 tháng 4 năm 2004, phi công thử nghiệm người Mỹ Pete Siebold đã điều khiển SS1 ở độ cao 35.000 mét (35.000 mét) với độ cháy 40 giây. Một tháng sau, phi công thử nghiệm người Mỹ gốc Nam Phi Mike Melvill đã đưa con tàu lên độ cao 211.400 feet (64.400 mét) và Mach 2,5 (gấp 2,5 lần tốc độ âm thanh) với một vụ cháy tên lửa 55 giây.

SS1 đã được ghi tên vào sách kỷ lục vào ngày 21 tháng 6 năm 2004. Với Melvill điều khiển, SS1 có thể vượt qua rìa không gian chỉ với 491 feet (150 mét) để dự phòng, do đó trở thành phương tiện vũ trụ tư nhân đầu tiên lái phi công du hành vũ trụ thương mại đầu tiên. (FAA AST đã tạo ra những đôi cánh đặc biệt để tưởng nhớ những người tiên phong này.) Melvill đã ăn mừng sự kiện này bằng cách thả kẹo sô cô la trong cabin trong 3,5 phút không trọng lượng của mình.

Sau khi chứng minh rằng chiếc xe có thể hoàn thành các mục tiêu đề ra cho Giải Ansari X, ngày bay đã được lên lịch cho chuyến bay đầu tiên của cuộc thi. Vào ngày 29 tháng 9 năm 2004, khi Melvill một lần nữa lái tàu, SS1 đạt độ cao 337.700 feet (102.900 mét). Hàng nghìn người đang theo dõi khi chiếc tàu này trải qua một loạt các cú lăn thẳng đứng trong quá trình tăng tên lửa đã được điều chỉnh bởi phi công. Thật vậy, cả ba chuyến bay của Melvill đều gặp phải những điều bất thường mà ông có thể sửa chữa bằng kỹ năng bay bằng dây của mình và sự trợ giúp của phi hành đoàn mặt đất.

Chuyến bay Ansari X Prize thứ hai do Brian Binnie thực hiện vào ngày 4 tháng 10 năm 2004 và đã đạt được cột mốc cao mới là 367.500 feet (112.000 mét), vượt qua kỷ lục độ cao của máy bay tên lửa X-15 là 13.000 feet (4.000 mét). Giống như Melvill, Binnie đã tận dụng lợi thế của việc không trọng lượng để bay một chiếc SS1 bằng giấy xung quanh buồng lái. Cả hai phi công đều phải chịu lực trọng lực cao ( g -forces) khi quay trở lại, lên đến 5,4 g và có thể đưa tàu trở lại hình dạng tàu lượn để hạ cánh trơn tru.

SS1 được thành công bởi SpaceShipTwo (SS2), được thiết kế để chở hai phi công và sáu hành khách. SS2 được công bố vào năm 2009 và được lên kế hoạch bắt đầu các chuyến bay du lịch vũ trụ dưới quỹ đạo vào những năm 2020. SS1 được treo trong Bảo tàng Hàng không và Không gian Quốc gia của Viện Smithsonian ở Washington, DC