LauncherOne

Virgin Galactic comenzó a trabajar en el concepto LauncherOne en 2007, ^[11] y las especificaciones técnicas se describieron por primera vez con cierto detalle a fines de 2009. ^[12] Se propuso que la configuración del LauncherOne fuera un cohete de aire de dos etapas, prescindible y de combustible líquido. -lanzado desde un avión de transporte White Knight Two . ^[13] Esto lo convertiría en una configuración similar a la utilizada por el Pegasus de Orbital Sciences , o una versión más pequeña del sistema de cohetes lanzado desde el aire StratoLaunch .

Para 2012, varios clientes comerciales habían firmado contratos anticipados para lanzamientos que indicaban el apoyo del lado de la demanda para nuevos vehículos de lanzamiento pequeños orientados a comerciales . Estos incluyeron GeoOptics, Skybox Imaging , Spaceflight Services y Planetary Resources . Se informó en ese momento que tanto Surrey Satellite Technology como Sierra Nevada Space Systems estaban desarrollando autobuses satelitales "optimizados para el diseño de LauncherOne". ^{[14] [15]} En octubre de 2012, Virgin anunció que LauncherOne sería diseñado para que pudiera colocar 200 kg (440 lb) en órbita sincrónica solar (SSO). ^[16] Virgin planeó en ese momento comercializar la entrega de carga útil de 200 kg (440 lb) a la órbita sincrónica del Sol por menos de US $ 10 millones por misión, ^[14] mientras que la carga útil máxima para misiones de órbita terrestre baja (LEO) sería algo más grande a 500 kg (1100 lb). ^[17]

Según los planes anunciados en 2012, la segunda etapa sería impulsada por NewtonOne, un motor de empuje de 16 kN (3600 lb _f ), y la primera etapa por una versión ampliada llamada NewtonTwo, con 211 kN (47,000 lb _f ) de empuje. . El diseño y la construcción de los primeros motores se completó en 2014. NewtonOne se probó hasta una duración completa de cinco minutos. NewtonTwo realizó varios disparos de corta duración a principios de 2014. ^[17] En última instancia, sin embargo, ni NewtonOne ni NewtonTwo se utilizarían en LauncherOne.

En 2015, Virgin Galactic estableció un centro de investigación, desarrollo y fabricación de 150.000 pies cuadrados (14.000 m ² ; 1,4 ha) para LauncherOne en el aeropuerto de Long Beach . ^[18] La compañía informó en marzo de 2015 que estaban programados para comenzar los vuelos de prueba del LauncherOne con su motor NewtonThree a fines de 2016, ^[19] pero no lograron ese objetivo.

El 25 de junio de 2015, la compañía firmó un contrato con OneWeb Ltd. para 39 lanzamientos de satélites para su constelación de satélites con una opción para 100 lanzamientos adicionales, ^[20] pero en 2018 OneWeb canceló todos menos cuatro, lo que provocó una demanda de Virgin Orbit. ^[21] OneWeb se acogió a la protección por quiebra en 2020. ^[22]

Los informes de noticias en septiembre de 2015 indicaron que la carga útil más pesada de 200 kg (440 lb) se lograría con tanques de combustible más largos y el uso del motor NewtonThree recientemente calificado, pero esto también significaba que el avión portador White Knight Two, desarrollado por Virgin , no lo haría. Ya no podrá levantar el cohete a la altitud de lanzamiento, por lo que en diciembre de 2015, Virgin anunció un cambio en el avión de transporte para que LauncherOne transportara la carga útil más pesada. Posteriormente, el avión de transporte fue cambiado a un Boeing 747-400 usado , ^[23] Cosmic Girl , previamente operado por la compañía hermana de Virgin Galactic, Virgin Atlantic , y comprado directamente por Virgin Group a Boeing al expirar el contrato de arrendamiento de ese fuselaje. El 747 permitirá que un LauncherOne más grande lleve cargas útiles más pesadas. Se esperaba que el trabajo de modificación del 747 de la compañía se completara en 2016, seguido de lanzamientos de prueba orbitales del cohete en 2017. ^{[24] [25] [26]}

En diciembre de 2015 se anunció además que el LauncherOne revisado utilizaría el motor cohete NewtonThree más grande en la etapa de refuerzo, con el NewtonFour impulsando la segunda etapa . ^[24] NewtonThree iba a ser un motor de empuje de 260-335 kN (58,000-75,000 lb _f ) y comenzó las pruebas de fuego caliente en marzo de 2015. ^{[19] [27]} El motor NewtonFour impulsaría la segunda etapa. NewtonThree genera 326,8 kN (73,500 lb _f ) de empuje mientras que NewtonFour entrega 26,5 kN (6,000 lb _f ) a la segunda etapa y es capaz de múltiples reinicios. ^[28]

El 2 de marzo de 2017, Virgin Galactic anunció que su equipo LauncherOne de 200 miembros se dividiría en una nueva compañía llamada Virgin Orbit . ^[29] Se creó una empresa subsidiaria de Virgin Orbit llamada Vox Space para realizar negocios que requieren estrictos requisitos de seguridad. ^{[30] [31]} A partir de 2017^[actualizar], la compañía tenía previsto volar aproximadamente dos veces al mes para 2020. ^[32]

En septiembre de 2017, los primeros vuelos de prueba de LauncherOne se retrasaron hasta 2018. ^[32] Para junio de 2018, la campaña de pruebas de vuelo de transporte cautivo de Virgin Orbit para LauncherOne, incluida una prueba de caída planificada de un cohete sin combustible, recibió la licencia para comenzar en julio de 2018 y podría durar hasta seis meses. ^[28]

En el evento, no se realizaron vuelos de prueba de LauncherOne en 2018 y se retrasaron aún más, hasta diciembre de 2019, y solo el avión de transporte comenzó a volar en 2018.Los primeros tres vuelos de prueba de Cosmic Girl , incluido el pilón pero no el cohete, ocurrieron el 23, 25 y 27 de agosto de 2018. ^{[33] [34]} A principios de noviembre de 2018 se llevó a cabo una prueba de rodaje de alta velocidad, con un cohete montado debajo de la aeronave. ^[35] La aeronave realizó su primer vuelo de prueba con pilón y cohete acoplado el 18 de noviembre de 2018. ^{[36] [37]}

Vuelos

Cosmic Girl portando LauncherOne durante el primer vuelo exitoso en enero de 2021.

El vuelo inaugural del LauncherOne tuvo lugar el 25 de mayo de 2020. El vuelo falló unos segundos después del encendido del cohete debido a una parada prematura del motor de la primera etapa, provocada por una rotura en una línea de alimentación del propulsor, ^[38] y el cohete no alcanzó el espacio. La falla del lanzamiento se atribuyó a una falla de una línea de combustible de oxígeno líquido a alta presión en el motor NewtonThree. Debido a la falla, ya no se suministró oxígeno al motor y se interrumpió el vuelo. El problema con la línea de combustible se solucionó reforzando los componentes rotos. ^{[39] [40]}

El segundo lanzamiento tuvo lugar el 17 de enero de 2021 y fue el primero en alcanzar la órbita con éxito. ^[8] El cohete desplegó 10 CubeSats para la misión de Lanzamiento Educativo de Nanosatélites de la NASA (ELaNa 20). ^[41] Cosmic Girl despegó del puerto aéreo y espacial de Mojave en California a las 18:38 UTC. El avión lanzó el cohete LauncherOne a las 19:39 UTC. ^[9] El lanzamiento se produjo a una altitud de 10,700 m (35,100 pies). ^[42]

El 17 de enero de 2021, tanto NewtonThree como NewtonFour obtuvieron los resultados esperados. ^[41] Durante el lanzamiento, NewtonFour disparó dos veces; una vez para inyectar la segunda etapa y las cargas útiles en una órbita de transferencia, y nuevamente para circularizar la órbita. ^{[41] [43]}

LauncherOne es un vehículo de dos etapas lanzado desde el aire. El cohete tiene un diámetro de 1,6 m (5 pies 3 pulgadas) para la primera etapa y 1,3 m (4 pies 3 pulgadas) para la segunda etapa y el carenado de carga útil. ^[6]

En octubre de 2019, la compañía anunció planes para desarrollar una variante de tres etapas que sería capaz de lanzar 100  kg a la Luna, 70  kg a Venus o 50  kg a Marte. ^[4]

Motores

Los motores de cohetes Newton queman RP-1 y oxígeno líquido . La primera etapa usa un solo motor NewtonThree, mientras que la etapa superior usa un solo motor NewtonFour optimizado al vacío. ^[6]

LauncherOne está diseñado para lanzar una carga útil de 300 kg (660 lb) a una órbita sincrónica solar (SSO) de 500 km (310 millas ), adecuada para CubeSats y cargas útiles pequeñas . ^{[44] [45]} Virgin Orbit también ha anunciado la capacidad de LauncherOne para enviar cargas útiles a la órbita heliocéntrica para sobrevuelos de Marte , Venus o asteroides . ^[46]

Puerto aéreo y espacial de Mojave

Virgin Orbit integra cargas útiles en su sede en Long Beach, California . ^[3]

LauncherOne se lanza desde su portaaviones Cosmic Girl Boeing 747-400 , se fija a un pilón en el ala izquierda de la aeronave y se libera sobre el océano en una ubicación que depende de la inclinación orbital deseada. Este proceso evita los retrasos típicos de los lanzamientos terrestres debido al clima y los vientos en niveles altos. ^[3] William Pomerantz de Virgin Orbit ha declarado que se puede utilizar cualquier aeropuerto que admita un Boeing 747, sujeto a la legislación local. ^[47]

A partir de 2021^[actualizar], el avión de transporte siempre ha despegado del puerto aéreo y espacial de Mojave en California , Estados Unidos. La compañía también tiene planes de utilizar otros aeropuertos como el Kennedy Space Center en Florida , EE. UU. Y el aeropuerto de Newquay en Cornwall , Reino Unido. Otros sitios de lanzamiento propuestos incluyen el Aeropuerto Internacional Ellison Onizuka Kona en Hawai , el Aeropuerto José Aponte de la Torre en Puerto Rico , ^[5] Aeropuerto Oita en Japón y la Base de la Fuerza Aérea Andersen en Guam . ^[48]