Oggi negli Stati Uniti sono in pieno svolgimento i lavori per la realizzazione di nuove astronavi. Diverse aziende private stanno realizzando i propri progetti in questo settore. Il 14 agosto 2019, Sierra Nevada Corporation ha emesso un comunicato stampa ufficiale, secondo il quale lo space shuttle cargo della compagnia andrà nello spazio per la prima volta nel 2021. Si prevede di utilizzare il veicolo di lancio Vulcan come veicolo di lancio. La principale differenza tra il nuovo aeroplano spaziale Dream Chaser dello Shuttle e il Buran sovietico saranno le ali pieghevoli, che consentiranno di lanciare il veicolo spaziale all'interno della carenatura anteriore del veicolo di lancio.
Inizialmente, il nuovo aereo spaziale Dream Chaser è stato sviluppato in una versione con equipaggio. Con l'aiuto della navetta, gli americani prevedevano di consegnare i loro astronauti a bordo della ISS. Ma dopo l'incidente del primo volo nel 2013 nel settembre dell'anno successivo, il progetto non ha ricevuto i finanziamenti necessari dalla NASA, perdendo il numero di partecipanti al concorso del programma Commercial Crew, i cui contratti sono andati a SpaceX e Boeing, che hanno offerto le loro versioni rispettivamente della navicella spaziale con equipaggio Dragon V2 e CST-100 Starliner. Successivamente, la Sierra Nevada Corporation ha deciso di passare alla creazione di una versione di trasporto della navetta. È in questa veste che la compagnia si è rivelata uno dei tre vincitori del concorso Commercial Crew Program 2 per la seconda fase della fornitura della ISS Nell'ambito di questo programma, gli spaceplanes Dream Chaser effettueranno sei voli verso l'International Stazione Spaziale fino al 2024.
Non c'è dubbio che Sierra Nevada Corporation (SNC) stia implementando il suo progetto. Oggi SNC, fondata nel 1963, è una delle tre compagnie spaziali americane più innovative. SNC è anche ben consolidata nei mercati civile, militare e commerciale ed è un fornitore di primo livello dell'aeronautica americana e una delle aziende americane in più rapida crescita.
Sierra Nevada Corporation ha trovato un sostituto del razzo Atlas 5 con i motori russi RD-180
Secondo il comunicato stampa pubblicato, i rappresentanti della società americana Sierra Nevada Corporation hanno deciso il veicolo di lancio che verrà utilizzato per i primi sei lanci dello space shuttle Dream Chaser verso la Stazione Spaziale Internazionale. Lo spazio aereo cargo verrà lanciato utilizzando il razzo Vulcan, sviluppato da un'altra società americana, la United Launch Alliance (ULA). Allo stesso tempo, SNC sottolinea che un'ampia gamma di razzi convenzionali già presenti sul mercato può essere utilizzata per lanciare un veicolo spaziale da trasporto. Ad esempio, in precedenza, il razzo Atlas 5, su cui è installato il motore russo RD-180, era considerato un possibile vettore.
Spazioplano Dream Chaser e veicolo di lancio Vulcan
SNC rileva di aver optato per ULA per la stretta collaborazione nell'attuazione del progetto spaziale Dream Chaser, nonché per la reputazione che possiede la United Launch Alliance, in particolare nel campo della sicurezza del volo e della puntualità dei lanci. ULA è una joint venture spaziale di proprietà di due colossi del settore statunitense, Boeing e Lockheed Martin. L'eredità cumulativa di queste società nella costruzione di aerei e nell'esplorazione dello spazio è enorme. ULA, fondata nel dicembre 2006, vanta il successo del lancio in orbita di oltre 130 satelliti, che forniscono comunicazioni globali, osservazione della superficie terrestre e risolvono vari problemi scientifici.
Per lanciare vari carichi utili nello spazio, ULA utilizza tre tipi principali di veicoli di lancio: Atlas-5, Delta-2 e Delta-4. Inoltre, entrambe queste famiglie di missili sono utilizzate dagli americani da più di mezzo secolo. A questo proposito, il veicolo di lancio per carichi pesanti Vulcan sostituirà il razzo Atlas-5. Il lavoro sul successore del razzo Atlas, che è alimentato da un motore RD-180 di fabbricazione russa, è in corso negli Stati Uniti dal 2014. Il nuovo progetto missilistico viene creato nell'ambito di partenariati pubblico-privato. Secondo i piani, il primo volo del nuovo veicolo di lancio Vulcan dovrebbe avvenire nell'aprile 2021. Nel nuovo razzo al primo stadio ci saranno motori fondamentalmente nuovi di produzione americana, stiamo parlando dei motori ossigeno-metano BE-4. È l'uso di gas naturale liquefatto (metano) invece del cherosene come combustibile che è una caratteristica innovativa di questo motore a razzo.
È già noto che il nuovo veicolo di lancio americano Vulcan sarà a due stadi. Per il lancio in orbita di carichi pesanti, la configurazione del razzo consente l'installazione di un massimo di 6 booster laterali a stato solido. Si prevede che la versione con il maggior carico utile del razzo Vulcan sarà in grado di portare in orbita carichi fino a 34,9 tonnellate. Allo stesso tempo, una versione del veicolo di lancio con 4 booster a propellente solido, due motori situati nel secondo stadio e un cupolino di cinque metri verrà utilizzata per inviare il Dream Chaser nello spazio.
Spaceplane Dream Chaser e le sue caratteristiche
Se il nuovo razzo americano è ancora in fase di progettazione e di creazione del primo modello di volo, che sarà lanciato non prima del 2021, i lavori sulla navicella spaziale Dream Chaser sono avanzati molto. Il nuovo veicolo spaziale degli ingegneri SNC è in fase di test da molto tempo. I primi test di volo della novità sono iniziati nel 2013, sebbene il primo volo si sia concluso con un fallimento per il dispositivo. Durante l'atterraggio, il carrello di atterraggio anteriore non è uscito e lo spazioplano ha ricevuto gravi danni. Di conseguenza, il primo atterraggio riuscito della navicella spaziale nell'aeroporto è avvenuto solo alla fine del 2017.
Secondo il progetto Dream Chaser, è un'astronave che viene restituita alla Terra, realizzata secondo lo schema di un aeroplano. Durante la creazione di un nuovo veicolo di trasporto spaziale multiuso, gli sviluppatori hanno utilizzato soluzioni progettuali che erano state precedentemente implementate nella progettazione del veicolo spaziale americano HL-20 e di una vasta serie dei suoi predecessori, tra cui X-20 Dyna-Sor, Northrop M2-F2, Northrop M2-F3, Northrop HL-10, Martin X-24A e X-24B, il primo dei quali ha iniziato a essere testato negli anni '60 del secolo scorso. Inizialmente, era previsto di creare una versione con equipaggio della navicella, progettata per trasportare 2-7 astronauti e merci in orbita, ma al momento sono in corso i lavori su una versione senza equipaggio della navetta nella versione cargo.
Il nuovo veicolo spaziale fornirà la capacità di trasportare merci nell'orbita terrestre bassa e poi tornare a casa. A differenza di altri veicoli spaziali che atterrano con il paracadute, il nuovo veicolo spaziale atterrerà come un aeroplano sulla pista. Tutte e sei le navette spaziali lanciate nell'ambito del programma CRS-2 dovrebbero atterrare al Kennedy Space Center sulla pista costruita per ospitare il precedente Space Shuttle.
La nuova navetta spaziale americana Dream Chaser sarà in grado di trasportare fino a 5.500 kg di vari carichi a bordo della ISS, oltre a riportare sulla Terra circa 1.750 kg di carico utile. Grazie alla possibilità di atterrare sulla pista, e non in mare, il carico consegnato sulla Terra dallo spazioplano può essere scaricato molto rapidamente. Ciò è particolarmente importante per vari programmi scientifici ed è particolarmente utile quando si conducono esperimenti biologici. Strutturalmente, lo shuttle sarà composto da due parti: lo spazioplano stesso e un ulteriore modulo di servizio-cargo ad esso ancorato, che sarà posizionato nella parte poppiera del veicolo. Una caratteristica distintiva del Dream Chaser saranno le ali pieghevoli. Tale soluzione tecnica è necessaria per posizionare la nave all'interno della carenatura del naso del razzo, il cui diametro non supera i 5 metri. Questo metodo di lancio del veicolo spaziale in orbita distingue il nuovo aeroplano spaziale dal suo predecessore americano, lo Space Shuttle, e il Buran sovietico.
Vale la pena notare che l'Unione Sovietica ha sviluppato un veicolo spaziale simile nel design e nel metodo di lancio, noto come BOR-4 (aereo a razzo orbitale senza pilota) o Kosmos-1374. Era un veicolo spaziale sperimentale senza equipaggio, che era una copia in scala ridotta (circa 1: 2) del velivolo orbitante Spiral. In URSS, dal 1982 al 1984, sono stati effettuati 6 lanci di successo di questo veicolo spaziale, in cui il veicolo spaziale è stato lanciato in varie orbite con un'altitudine di 225 km. Il dispositivo, che si distingue per le sue dimensioni modeste, come il moderno aereo spaziale americano Dream Chaser, è stato lanciato in orbita all'interno del cupolino del veicolo di lancio. Test ed esperimenti condotti in URSS nell'ambito del programma BOR-4 hanno permesso di risolvere finalmente tutti i problemi esistenti di protezione termica della "stella principale" del programma spaziale sovietico: il razzo orbitale Buran.
