Από την αρχή της Διαστημικής Εποχής, οι επιστήμονες βασίστηκαν σε πυραύλους πολλαπλών σταδίων για να τοποθετήσουν τα διαστημόπλοια και τα ωφέλιμα φορτία σε τροχιά. Η ίδια τεχνολογία έχει επιτρέψει αποστολές μακρύτερα στο διάστημα, στέλνοντας ρομποτικό διαστημικό σκάφος σε κάθε πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα και αστροναύτες στη Σελήνη. Όμως, κοιτάζοντας το μέλλον, είναι σαφές ότι θα χρειαστούν νέες ιδέες για τη μείωση του κόστους και την επέκταση των υπηρεσιών εκτόξευσης.
Για το λόγο αυτό, η ARCA Space Corporation έχει αναπτύξει μια ιδέα για έναν πύραυλο ενός σταδίου σε τροχιά (SSTO). Είναι γνωστό ως το Haas 2CA, το τελευταίο σε μια σειρά πυραύλων που αναπτύχθηκε από την αεροδιαστημική εταιρεία που εδρεύει στο Νέο Μεξικό. Αν όλα πάνε όπως έχει προγραμματιστεί, αυτός ο πύραυλος θα είναι ο πρώτος πύραυλος SSTO στην ιστορία, που σημαίνει ότι θα μπορεί να τοποθετήσει ωφέλιμα φορτία και πλήρωμα στην τροχιά της Γης, βασιζόμενο σε ένα μόνο στάδιο με έναν κινητήρα.
Ο πύραυλος αποκαλύφθηκε την Τρίτη 28 Μαρτίου, στα κεντρικά γραφεία της εταιρείας τους στο Las Cruces. Ο πύραυλος ζητά επί του παρόντος την έγκριση της FAA και η ARCA εργάζεται επιμελώς για να την προετοιμάσει για τη δοκιμαστική της κυκλοφορία το 2018 - η οποία θα πραγματοποιηθεί στο Wallops Flight Facility της NASA που βρίσκεται στην ανατολική ακτή της Βιρτζίνια. Εάν είναι επιτυχής, η εταιρεία ελπίζει να χρησιμοποιήσει αυτόν τον πύραυλο για να αναπτύξει μικρούς δορυφόρους σε τροχιά την επόμενη δεκαετία.
Ιδρύθηκε το 1999 από μια ομάδα από ρουμάνους λάτρεις των πυραύλων (με επικεφαλής τον Διευθύνοντα Σύμβουλο της εταιρείας Dumitru Popescu), η αρχική εστίαση της ARCA ήταν στους πυραύλους που ξεκίνησαν με μπαλόνια. Κατά τη διάρκεια της ιστορίας της εταιρείας, η ARCA ξεκίνησε δύο στρωματοσφαιρικούς πυραύλους, τέσσερα στρατοσφαιρικά μπαλόνια μεγάλης κλίμακας και έχει ανατεθεί μερικές προσοδοφόρες κυβερνητικές συμβάσεις για τη δοκιμή τεχνολογιών αεροδιαστημικής και εξερεύνησης του διαστήματος.
Το 2003, η εταιρεία συμμετείχε στον διαγωνισμό βραβείων Ansari X 10 εκατομμυρίων δολαρίων και άρχισε να εργάζεται στον πρώτο πύραυλο επίδειξης. Γνωστός ως Demonstrator 2B - ένας πύραυλος υποβρύχιου ενός σταδίου - ο πύραυλος εκτοξεύτηκε με επιτυχία στις 9 Σεπτεμβρίου 2004, από τη βάση της Πολεμικής Αεροπορίας του Cape Midia. Στα χρόνια που ακολούθησαν, επέκτειναν το ρεπερτόριό τους για να συμπεριλάβουν και άλλες έννοιες - όπως τον πύραυλο Helen, το όχημα Stabilo και το Excelsior Aerospike.
Το 2013, η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) υπέγραψε την ARCA για τη δημιουργία ενός οχήματος δοκιμής πτώσης (DTV) που θα δοκιμάζει τα αλεξίπτωτα επιβράδυνσης της ατμόσφαιρας που χρησιμοποιούνται από το Schiaperelli lander (ως μέρος της αποστολής ExoMars). Όντας το ίδιο βάρος και χρησιμοποιώντας τα ίδια συστήματα ανάπτυξης αλεξίπτωτων όπως Schiaperelli, το DTV πραγματοποίησε μια άσκηση ελεύθερης πτώσης που προσομοίωσε τις δυναμικές συνθήκες πίεσης που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα του Άρη
Την ίδια χρονιά, η ARCA μετεγκαταστάθηκε στο Νέο Μεξικό, όπου συνέχισαν να εργάζονται για τις σειρές πυραύλων και άλλες αεροδιαστημικές επιχειρήσεις από τα κεντρικά τους γραφεία στο Αεροδρόμιο Las Cruces. Ήταν εδώ που εισήγαγαν τη σειρά πυραύλων Haas - που τιμήθηκε προς τιμήν του πρωτοπόρου της ρουμανικής ρουμανίας Conrad Haas - που τώρα αποτελείται από τους πυραύλους Haas 2B και 2C.
Το 2B είναι μια αποδεδειγμένη ιδέα, σχεδιασμένη για πτήση υποβρυχίων για χάρη του διαστημικού τουρισμού. Αλλά από αυτήν την εβδομάδα, το 2C είναι πλέον μέλος της οικογένειας πυραύλων της ARCA. Στηριζόμενος σε κινητήρα μονού σταδίου και μονού Executor, αυτός ο πύραυλος θα μεταφέρει μικρούς δορυφόρους σε τροχιά. Ο πύραυλος τροφοδοτείται από υπεροξείδιο του υδρογόνου και κηροζίνη (που συνδυάζεται για να δημιουργήσει ένα μη τοξικό καύσιμο), και έχει μήκος (53 πόδια) και διάμετρο (5 πόδια).
Το 2C ζυγίζει περίπου 550 κιλά (1210 κιλά) άδειο και 16280 κιλά (35.887 κιλά) όταν τροφοδοτείται πλήρως. Θα μπορεί επίσης να παρέχει 22900 kg (50.500 lbs) ώσης στο επίπεδο της θάλασσας και περίπου 33.565 kg (74.000 lbs) σε κενό. Σε αυτήν τη διαμόρφωση, ο πύραυλος είναι ικανός να παραδίδει 100 κιλά (220 λίβρες) στη Χαμηλή Γήινη Τροχιά (LEO), με κόστος 1 εκατομμύριο $ ανά εκτόξευση (ή 10.000 $ / kg, 4.545 $ / λίβρα).
Αυτό είναι αρκετές φορές λιγότερο με το SpaceX το γεράκι του 9 πύραυλος, ο οποίος μπορεί να αποδώσει 22.800 χλμ. ωφέλιμα φορτία σε τροχιά 62 εκατομμυρίων δολαρίων μια εκτόξευση - η οποία ανέρχεται σε περίπου 2719 $ / kg ή 1233 $ / lb. Ωστόσο, πρέπει να λάβουμε υπόψη ότι το Γεράκι 9 είναι ένα βαρύτερο όχημα εκτόξευσης και ότι υπάρχουν πρόσθετα ζητήματα που τίθενται σε εφαρμογή όσον αφορά τα μεγαλύτερα οχήματα εκτόξευσης. Όπως είπε ο Dumitru Popescu στο Space Magazine μέσω email:
«Με το Haas 2C, ο πελάτης μπορεί να ξεκινήσει στην επιθυμητή παράμετρο τροχιάς, όταν θέλει. Βασικά, η κυκλοφορία θα είναι προσαρμοσμένη στις ανάγκες των πελατών. Μια πιο δίκαιη σύγκριση θα είναι μεταξύ των Haas 2CA και Falcon 1 και Electron. Το Falcon 1 είχε κόστος εκκίνησης 6,7 εκατομμυρίων δολαρίων για ένα προτεινόμενο ωφέλιμο φορτίο 670 κιλών, ή ένα εμφανιζόμενο 180 κιλά. Στην καλύτερη περίπτωση, αυτό μας οδηγεί στην ίδια τιμή των 10.000 $ / kg. Στην περίπτωση του πυραύλου Electron, το κόστος ανά εκτόξευση είναι 4,9 εκατομμύρια δολάρια για ωφέλιμο φορτίο 150 κιλών. Αυτό μας οδηγεί σε τιμή 32.600 $ / kg. Τα Falcon 1, Electron, Haas 2CA έχουν την αγορά τους και η σύγκριση με έναν μεγάλο εκτοξευτή δεν είναι δίκαιη κατά τη γνώμη μου. Συνολικά, αν μπορέσουμε να διατηρήσουμε αυτήν την τιμή, το Haas 2CA, με 1 εκατομμύριο $ / εκτόξευση θα γίνει ο φθηνότερος εκτοξευτής στην ιστορία. "
Επιπλέον, ο πύραυλος Haas 2C επωφελείται από το γεγονός ότι είναι φθηνότερη και ευκολότερη στην κατασκευή και ότι η διαμόρφωση SSTO προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία και αξιοπιστία.
"Στην περίπτωση σταδιακών πυραύλων, μιλάμε κυριολεκτικά για περισσότερους πυραύλους σε ένα όχημα για να πετύχουμε τροχιά", δήλωσε ο Popsecu. «Είναι σίγουρα πιο οικονομικό από τη χρήση ενός πυραύλου από ένα όχημα κατασκευασμένο από πολλαπλούς πυραύλους, καθώς απαιτεί λιγότερο χρόνο, λιγότερο εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό και λιγότερο απαιτητικές διαδικασίες μεταφοράς και εκτόξευσης. Το SSTO μπορεί επίσης να προσφέρει τη δυνατότητα εκτόξευσης από ένα εσωτερικό διαστημικό αεροδρόμιο, καθώς δεν υπάρχουν πρώτα στάδια που θα πέσουν στο έδαφος μετά την εξάντληση. "
Για να προετοιμάσει τον πύραυλο για την εκτόξευσή του το 2018, η ARCA συνεργάζεται επί του παρόντος με τη NASA μέσω του Προγράμματος Συνεργατικής Ευκαιρίας και με τη βοήθεια των Διαστημικών Κέντρων Ames, Kennedy, Marshall, Stennis και Johnson. Ο Ποπέσκου ξεκινά επίσης συζητήσεις με την Αρχή Διαστήματος του Μεξικού του Νέου Μεξικού για τη διεξαγωγή εκκινήσεων από το Spaceport America, και επιδιώκει να εξασφαλίσει μια συνεργασία με μια αμερικανική υπηρεσία άμυνας.
Αν όλα πάνε καλά, αυτή η μικρή αεροδιαστημική εταιρεία θα κάνει ιστορία διαστημικών πτήσεων. Όπως είπε ο Popescu σε δελτίο τύπου της εταιρείας:
«Όταν εκτοξευτεί ο πύραυλος Haas 2CA, θα είναι ο πρώτος πύραυλος στην ιστορία που θα τοποθετηθεί εξ ολοκλήρου σε τροχιά. Αυτό ανοίγει νέα σύνορα για την εξερεύνηση του Ηλιακού Συστήματος καθώς ο πύραυλος μπορεί να ανεφοδιαστεί σε τροχιά σε τροχιά και να επαναχρησιμοποιήσει τον κινητήρα του αεροσκαφών, εξαλείφοντας έτσι την ανάγκη για επιπλέον ανώτερα στάδια. Μετά την πλήρη πιστοποίηση, το όχημα θα μπορούσε να είναι λειτουργεί από εσωτερικά διαστημικά αεροδρόμια καθώς δεν υπάρχουν στάδια που πέφτουν στο έδαφος κατά την εξάντληση. Οι σταδιακοί πύραυλοι, παρόλο που παρέχουν περισσότερη απόδοση ωφέλιμου φορτίου για την ίδια μάζα απογείωσης, είναι λιγότερο αξιόπιστοι λόγω του αυξημένου αριθμού ανταλλακτικών λόγω γεγονότων πτήσης που ζητούνται από τη στάση και την ανάφλεξη του κινητήρα ανώτερου σταδίου. Επίσης, οι σταδιακοί πύραυλοι θεωρούνται ακριβότεροι επειδή αποτελούνται κυριολεκτικά από περισσότερους από έναν πύραυλους. Η κατασκευή και η συναρμολόγηση περισσότερων πυραύλων σε έναν εκτοξευτή απαιτεί περισσότερο χρόνο, χρήμα και προσωπικό. Η τεχνολογία SSTO, μόλις εφαρμοστεί, θα αυξήσει την απόκριση της διαστημικής πτήσης και θα μειώσει το κόστος σε τιμές που αναμένονται από τη βιομηχανία για δεκαετίες. Αυτός ο πύραυλος θα είναι επίσης το γρηγορότερο όχημα που φτάνει σε τροχιά, με λιγότερο από 5 λεπτά. "
Επιπλέον, η αεροδιαστημική βιομηχανία θα έχει μια άλλη εταιρεία που θέλει να μειώσει το κόστος των εκτοξεύσεων και να επεκτείνει την εγχώρια ικανότητα εκτόξευσης. Φροντίστε να δείτε το βίντεο της εταιρείας που περιγράφει λεπτομερώς το Haas 2C και τα μοναδικά χαρακτηριστικά του:
