Dall'inizio dell'era spaziale, gli scienziati hanno fatto affidamento su missili a più stadi per mettere in orbita veicoli spaziali e carichi utili. La stessa tecnologia ha permesso le missioni più lontano nello spazio, inviando astronavi robotiche a tutti i pianeti del Sistema Solare e gli astronauti sulla Luna. Ma guardando al futuro, è chiaro che saranno necessarie nuove idee per ridurre i costi ed espandere i servizi di lancio.
Ecco perché la ARCA Space Corporation ha sviluppato un concetto per un razzo da stadio singolo a orbita (SSTO). È noto come Haas 2CA, l'ultimo di una serie di missili sviluppato dalla società aerospaziale con sede nel New Mexico. Se tutto procede come previsto, questo razzo sarà il primo razzo SSTO della storia, il che significa che sarà in grado di posizionare i carichi utili e l'equipaggio nell'orbita terrestre basandosi su un solo stadio con un motore.
Il razzo è stato inaugurato martedì 28 marzo, presso la sede dell'azienda a Las Cruces. Il razzo sta attualmente cercando l'approvazione della FAA e ARCA sta lavorando diligentemente per prepararlo al lancio di prova nel 2018, che si svolgerà presso il Wallops Flight Facility della NASA, situato sulla costa orientale della Virginia. In caso di successo, la compagnia spera di utilizzare questo razzo per schierare piccoli satelliti in orbita nel prossimo decennio.
Istituito nel 1999 da un gruppo di appassionati di razzi rumeni (guidati dall'amministratore delegato dell'azienda Dumitru Popescu), il focus originale di ARCA era sui razzi lanciati in mongolfiera. Nel corso della storia dell'azienda, ARCA ha lanciato due razzi stratosferici, quattro palloncini stratosferici su larga scala e ha ottenuto alcuni contratti governativi redditizi per testare le tecnologie aerospaziali e di esplorazione dello spazio.
Nel 2003, la società ha aderito al concorso Ansari X Prize da $ 10 milioni e ha iniziato a lavorare sul loro primo missile dimostrativo. Conosciuto come Demonstrator 2B - un razzo suborbitale a stadio singolo - il razzo è stato lanciato con successo il 9 settembre 2004 dalla base aerea di Cape Midia. Negli anni seguenti, hanno ampliato il loro repertorio per includere altri concetti - come il razzo Helen, il veicolo con equipaggio Stabilo e l'Aerospike Excelsior.
Nel 2013, ARCA è stata incaricata dall'Agenzia spaziale europea (ESA) di creare un Drop Test Vehicle (DTV) che avrebbe testato i paracadute di decelerazione atmosferica utilizzati dal Schiaperelli lander (come parte della missione ExoMars). Essere dello stesso peso e usare gli stessi sistemi di distribuzione del paracadute di Schiaperelli, la DTV ha condotto un esercizio di caduta libera che ha simulato le condizioni di pressione dinamica dell'ingresso nell'atmosfera marziana
Nello stesso anno, l'ARCA si trasferì nel New Mexico, dove hanno continuato a lavorare sulle loro serie di missili e altre iniziative aerospaziali dal loro quartier generale all'aeroporto di Las Cruces. Fu qui che introdussero la serie di razzi Haas - chiamata in onore del pioniere del razzo austriaco-rumeno Conrad Haas - che ora comprende i razzi Haas 2B e 2C.
Il 2B è un concetto collaudato, progettato per il volo suborbitale per motivi di turismo spaziale. Ma a partire da questa settimana, il 2C fa ora parte della famiglia di missili ARCA. Basandosi sul singolo stadio e sul singolo motore Executor, questo razzo metterà in orbita piccoli satelliti. Il razzo è alimentato da perossido di idrogeno e cherosene (che si combina per creare un combustibile non tossico) e misura (53 piedi) di lunghezza e (5 piedi) di diametro.
Il 2C pesa circa 550 kg (1210 libbre) a vuoto e 16280 kg (35.887 libbre) quando è completamente alimentato. Sarà anche in grado di fornire una spinta a 22900 kg (50.500 libbre) a livello del mare e circa 33.565 kg (74.000 libbre) nel vuoto. In questa configurazione, il razzo è in grado di consegnare 100 kg (220 libbre) a Low Earth Orbit (LEO), al costo di $ 1 milione per lancio (o $ 10.000 / kg; $ 4.545 / lb).
Questo molte volte meno ciò che SpaceX può fare il suo Falcon 9 razzo, che può trasportare 22.800 km di payload in orbita per $ 62 milioni al lancio - che arriva a circa $ 2719 / kg o $ 1233 / lb. Tuttavia, si deve tener conto del fatto che Falcon 9 è un veicolo di lancio più pesante e ci sono ulteriori problemi che entrano in gioco per quanto riguarda i veicoli di lancio più grandi. Come Dumitru Popescu ha detto a Space Magazine via e-mail:
“Con Haas 2C, il cliente può avviare il parametro dell'orbita desiderato, quando lo desidera. Fondamentalmente, il lancio sarà adattato alle esigenze del cliente. Un confronto più equo sarà tra Haas 2CA e Falcon 1 ed Electron. Falcon 1 aveva un costo di lancio di $ 6,7 milioni per un carico utile proposto di 670 kg, o uno dimostrato di 180 kg. Nel migliore dei casi, questo ci porta allo stesso prezzo di $ 10.000 / kg. Nel caso del razzo Electron, il costo per lancio è di $ 4,9 milioni per un carico utile di 150 kg. Questo ci porta ad un prezzo di $ 32.600 / kg. Falcon 1, Electron, Haas 2CA hanno il loro mercato e un confronto con un grande lanciatore non è giusto secondo me. Nel complesso, se saremo in grado di mantenere questo prezzo, l'Haas 2CA, a $ 1 milione / lancio diventerà il lanciatore più economico della storia. ”
Inoltre, il razzo Haas 2C beneficia del fatto che è più economico e più facile da fabbricare e che la sua configurazione SSTO offre maggiore flessibilità e affidabilità.
"Nel caso dei razzi in scena, stiamo letteralmente parlando di più razzi combinati in un solo veicolo per raggiungere l'orbita", ha detto Popsecu. “È decisamente più conveniente far funzionare un missile rispetto a un veicolo composto da più missili, poiché richiede meno tempo, manodopera meno qualificata e operazioni di trasporto e lancio meno impegnative. L'SSTO può anche offrire la possibilità di lanciarsi da un porto spaziale interno, poiché non ci sono prime fasi che cadranno a terra dopo il burnout. "
Per preparare il razzo per il suo lancio nel 2018, ARCA sta attualmente collaborando con la NASA attraverso il suo programma di opportunità cooperativa e con l'aiuto dei centri spaziali Ames, Kennedy, Marshall, Stennis e Johnson. Popescu sta inoltre discutendo con l'autorità spaziale del New Mexico per condurre i lanci da Spaceport America e sta cercando di ottenere una partnership con un'agenzia di difesa degli Stati Uniti.
Se tutto andrà bene, questa piccola compagnia aerospaziale farà la storia del volo spaziale. Come ha detto Popescu in un comunicato stampa dell'azienda:
“Quando verrà lanciato il razzo Haas 2CA, sarà il primo razzo della storia a mettersi completamente in orbita. Questo apre nuove frontiere per l'esplorazione del Sistema Solare poiché il razzo può essere rifornito di carburante in orbita e riutilizzare il suo motore aerospike, eliminando così la necessità di ulteriori livelli superiori. Dopo la piena qualifica, il veicolo potrebbe essere operato da porti spaziali interni in quanto non vi sono palcoscenici che cadono a terra al burnout. I razzi in scena, anche se offrono maggiori prestazioni di carico utile per la stessa massa di decollo, sono meno affidabili a causa di un numero maggiore di parti a causa di eventi di volo richiesti dalla messa in scena e dall'accensione del motore di livello superiore. Inoltre, i razzi in scena sono considerati più costosi perché sono letteralmente costituiti da più di un razzo. La produzione e l'assemblaggio di più missili in un unico lanciatore richiede più tempo, denaro e personale. La tecnologia SSTO, una volta implementata, aumenterà la reattività del volo spaziale e ridurrà il costo per i valori attesi dal settore per decenni. Questo razzo sarà anche il veicolo più veloce per raggiungere l'orbita, impiegando meno di 5 minuti. "
Inoltre, l'industria aerospaziale avrà un'altra società che cerca di ridurre i costi dei lanci e di espandere le capacità di lancio nazionali. Assicurati di dare un'occhiata al video della compagnia che descrive in dettaglio Haas 2C e le sue caratteristiche uniche:
