Foto med tillstånd av Ansari X Prize Mänsklig historia är fylld med berättelser om upptäcktsresande som tog en chans, satte sina liv på spel och störtade sig i det okända djupet. På grund av deras ansträngningar och ambitioner, det verkar som om vi nu har tillgång till även de mest mystiska platserna på jorden:de djupaste regnskogarna, de mörkaste grottorna, de högsta bergen och själva himlen. Nu, vårt oupphörliga behov av att utforska måste mättas av ännu en gräns:rymden.
Men, till skillnad från vilda västern, när pionjärer var fria att ge sig ut på ära eller guld med bara ett paket på ryggen och ett par bra vandringsskor, utforskning av denna nya gräns kräver ganska mycket mer pengar och har därför begränsats till elit statliga myndigheter - fram till Ansari X -pris .
I den här artikeln, vi täcker ursprunget och kraven för " Nytt lopp till rymden " för vilka SpaceShipOne tog priset på 10 miljoner dollar den 4 oktober, 2004 - alla utan statliga medel, raketdelar från NASA eller en special, skåpnivå för privat rymdflygning. Vi kommer också att diskutera några av de andra lagen och tekniken som är involverade i loppet och vad tävlingen innebär för rymdturismens framtid.
Personlig uppfinningsrikedomDetta förbud mot statligt stöd (och de strängar som är knutna till sådana medel) talar till hjärtat av Ansari X -priset. X Prize Foundation grundades 1995 av Dr Peter H. Diamandis (VD och ordförande i Zero Gravity Corporation och medgrundare av International Space University) för att stimulera utvecklingen av rymdturismindustrin och öppna den nya gränsen till offentlig . Dr Diamandis inspiration för tävlingen - och hans förtroende för dess framgång - härrörde från $ 25, 000 Orteigpris tilldelades den första mannen att bygga och flyga ett flygplan non-stop från New York till Paris 1927. Denna tävling, som öppnade den nu $ 250 miljarder flygindustrin, vanns av underdog Charles Lindbergh .
Innehåll
Rymdtransportens Eric Meir med tvåstegsraket Foto med tillstånd av Space Transport Corporation Så, vad är Ansari X -priset? Enkelt uttryckt, det är en tävling som lovade ett kontantpris på 10 miljoner dollar till det första registrerade laget för att:
Prestationen måste vara klar senast den 1 januari, 2005, så SpaceShipOne tog priset med mycket tid över. Förutom kontantväskan, vinnaren fick en 15 fot hög (152 cm), 200,7 pund (90,7 kg) bronspokal. (Se Ansari X Prize Trophy för en titt på designen.)
Ingen ekonomisk hjälp kunde accepteras från någon regering - detta innebär inga statliga bidrag, inga statliga bidrag, inga NASA -fartyg och inga NASA -delar. Det saknades inte privata givare , dock. Den stjärnspäckade listan över bidragsgivare inkluderar Microsofts grundare Paul Allen (Scaled Composites 'SpaceShipOne), den ursprungliga rymdturisten och miljonären Dennis Tito, Charles Lindberghs sonson Erik Lindbergh, tidigare astronaut och USA:s senator John Glenn, författaren Tom Clancy och skådespelaren Tom Hanks.
Människor från alla länder i världen kunde tävla om X -priset, och mer än 20 lag från sju länder var registrerade. Deltagarna var tvungna att skicka in en $ 1, 000 registreringsavgift tillsammans med en detaljerad beskrivning av det föreslagna fordonet och uppdraget, och de var tvungna att gå med på att följa reglerna och specifikationerna ovan (för en titt på de specifika dokument som krävdes, se Ansari X -pris:Registrera dig som ett team).
Orteigprisets inverkanSom ett resultat av hotellmagnaten Raymond Orteigs flygtävling och Lindberghs framgångsrika flygning, i USA:
Bara tiden får utvisa om Ansari X-priset kommer att ha en liknande effekt på den spirande sub-orbitalflygindustrin. Redan, Federal Aviation Administration (FAA) har skapat och utfärdat två nya licenser för sub-orbital rymdresor.
Källa:http://www.xprize.org
Läs mer
Testar raketten från Da Vinci Project Foto med tillstånd av da Vinci Project Efter registrering som officiell X Prize -tävlande och alla utmaningar att planera och bygga ett rymdskepp som följde, ett team redo för lansering mötte ännu en vägspärr: lansera licensiering . De flesta länder kräver licens för att flyga alla fordon i luften, och att skjuta ut något i rymden och tillbaka faller definitivt under den rubriken. I USA, Federal Aviation Administration (FAA) kräver en Experimentellt flygplanscertifikat och a Space Launch License . Ansökningsblanketten är ganska enkel, men processen som följer är inte:FAA:s sökandechecklista är uppdelad i fyra faser, som inkluderar frekventa möten med FAA -tjänstemän och regelbundna inspektioner av projektets framsteg.
En annan sak att tänka på:Enligt FAA, du kan inte bara bygga och skjuta en sub-orbital raket i din bakgård. Lanseringar är endast tillåtna på specifika statsfinansierade och privatfinansierade webbplatser (se FAA:Launch Sites); dock, enligt X -prisreglerna, ett team kunde inte använda en statlig webbplats om den inte var öppen för alla lag (inklusive de från andra länder).
Endast två sub-orbital, bemannade raketuppskjutningslicenser har någonsin tilldelats i USA, båda under de senaste sex månaderna. Lägg till den tid det tar att få FAA-godkännande till det 60-dagars varsel som X Prize Foundation kräver för att starta, och tiden var avgörande.
Därför, många lag kom ganska långt i sin utveckling av rymdfarkoster men kunde inte göra sig redo att starta före den 1 januari, 2005, deadline. Deras idéer och tekniska innovationer kommer att leva vidare, dock. I nästa avsnitt, vi ska titta på några av de team som var involverade i Ansari X -priset.
Röd tejpFör att se FAA -guiden för RLV -godkännande, inklusive ansökan och checklista, besök FAA och Industry Guide to Reusable Launch Vehicle ( PDF ).
För att kolla in processen för att godkänna en RLV, se RLV -säkerhetsgodkännandeprocess ( PDF ).
Läs mer
Pilot Mike Melville ovanpå SpaceShipOne Foto med tillstånd av Ansari X Prize Ansari X -priset fick lag från olika länder som Ryssland, Kanada, Rumänien, Israel, England, Argentina och USA. I motsats till förväntningen att stora flyg- och rymdföretag skulle hoppa för att engagera sig, många av lagens företag grundades efter tillkännagivandet av tävlingen, och lag bestod ofta av deras grundare. När Scaled Composites 'SpaceShipOne tog priset, mer än 20 lag var anmälda. De flesta lyckades bara slutföra designen eller bygga rymdfarkosten, men några hade testflygningar med demonstrationsraketer - några lyckades, andra inte så framgångsrika. Här är en uppdelning av de framgångsrika:
Mojave, Kalifornien
Fordon:SpaceShipOne , en raket på 16,4 fot (~ 5 meter) som skjuts upp i luften från flygplanet White Knight
Lagledare:Burt Rutan
Hemsida: www.scaled.com
Fartyget
SpaceShipOne Foto med tillstånd Scaled Composites, LLC För att lära dig mycket mer om SpaceShipOne och dess flygningar, se hur SpaceShipOne fungerar.
da Vinci -projektet
Toronto, Ontario, Kanada
Fordon:Wild Fire , en 16 fot (~ 9 meter) raket som skjuts upp i luften från en enorm heliumballong
Lagledare:Brian Feeney
Hemsida: www.davinciproject.com
Da Vinci -raketen Foto med tillstånd av da Vinci Project Början av bygget på da Vinci -raketen Foto med tillstånd av da Vinci Project Flyget 
da Vinci -teamet Foto med tillstånd av da Vinci Project Huntsville, Alabama
Fordon:Liberator , en 40 fot lång (~ 12 meter) raket som lanserades vertikalt från ett havsgående fartyg
Lagledare:Tim Pickens
Hemsida: www.harcspace.com
FartygetAeronautics &Cosmonautics Romanian Association (ARCA)
Ramnicu Valcea, Rumänien
Fordon:Orizont , en 17,7 meter raket som skjuts upp vertikalt från marken
Lagledare:Dumitru Popescu
Hemsida: www.arcaspace.ro
Fartyget
Foto med tillstånd av Space Transport Corporation Gafflar, Washington
Fordon:Rubicon , en 22 fot (~ 6,7 meter), 7-motorig raket som skjuts upp från en rörlig plattform
Teamledare:Phillip Storm och Eric Meier (medgrundare)
Hemsida: www.space-transport.com
Se MSNBC:Space-race-raket blåser upp.
Mesquite, Texas
Fordon:Svart bältdjur , en 24 fot (~ 7 meter) raket som skjuts vertikalt från marken
Lagledare:John Carmack , skapare av det populära förstapersonsskjutspel videospel Wolfenstein 3D (1992), DOOM (1993) och Quake (1996)
Hemsida: www.armadilloaerospace.com
Se Space.com:Armadillo Aerospace's X Prize Prototype Crashes.
Da Vinci -teamets sista prototypförberedelser Foto med tillstånd av da Vinci Project För att förstå de utmaningar X -PRIZE -teamen stod inför och de individuella lösningar de konstruerade för att erövra dem, du kan behöva borsta upp lite grundläggande raketvetenskap. (Om du är ute efter en mer utökad kurs i raketvetenskap, var noga med att kolla in hur raketmotorer fungerar.)
När du skapar en rymdbunden raket, du behöver veta om två huvudsaker:
Dessa två grundläggande element påverkar den komplexa rymdfarkosten Ansari X Prize på liknande sätt som de skulle påverka något så enkelt som en golfboll. När en golfare svänger, golfklubben fungerar som framdrivningssystemet och skjuter golfbollen högt upp i luften, flyger i gungans riktning. Eftersom det träffas från sidan, det bildar en lång, bred båge innan han återvänder till marken. Om bollen kunde träffas från botten, det skulle gå rakt upp - vilket är meningslöst för golfare men bra för raketforskare.
Det traditionella sättet att driva en raket eller en rymdfarkost in i en omloppsbana är att skjuta upp framdrivningssystemet direkt under fordonet för att skjuta den rakt upp. När du når utbrändhet (den punkt där allt bränsle är förbrukat), raketen fortsätter att stiga upp en kort stund. Eftersom det bromsar från brist på drivmedel, det börjar göra en båge - det är här den når sin högsta punkt (eller höjd), känd som höjdpunkt . Det börjar sedan sjunka, fullborda bågen tills den faller i en rak linje tillbaka till jordens yta. För att förhindra att raketen förstörs vid påverkan, många är utrustade med fallskärmar för att bromsa fallet.
Det finns gott om resurser för hemma raketare . Gör det själv, nybörjarraketsatser - komplett med motorer - kan köpas för så lite som $ 5 till så mycket som $ 150 i hobbybutiker över hela landet. För den seriösa hobbyisten eller spirande raketforskaren, kraftfulla versioner kan köpas som flyger så högt som en kommersiell jet-mer än 30, 000 fot (9, 144 meter). Ett ord till de vise :Användning av dessa och raketer i H-klass kräver godkännande av National Association of Rocketry av en anledning-dessa uppskjutningar kan vara farliga. FAA -godkännande kan också krävas.
I nästa avsnitt, Vi kommer att beskriva en del av tekniken som används i X Prize -tävlingen och ta en detaljerad titt på de bästa lagens flygplaner.
SpaceShipOne fäst vid underlivet på sitt uppskjutningsfordon (följt av ett annat flygplan) Foto med tillstånd Scaled Composites, LLC Rymdskeppsdesignerna är lika varierade som lagens ursprung, använder sig av såväl etablerad som innovativ teknik.
Flera lag tog "oldie men goodie" tack, baserar sina sub-orbitalraketer på teknik som utvecklats redan på 1940-talet. En populär design att kopiera var tyska V-2, en andra världskrigsraket som sjösatte vertikalt från marken in i jordens stratosfär för att inte upptäckas och förstöras av fiendens flygplan - världens första styrda ballistiska missil. Lag som valde denna modell för sina rymdfarkoster, som Canadian Arrow, tvingades göra några seriösa justeringar för att uppfylla tävlingens krav:Främst, raketen måste vara tillräckligt stor för att bära tre personer, och passagerarna kunde inte explodera när raketen nådde tillbaka. För att ta itu med detta, några lag delade raketen från skjutbilen, förvandla lanseringen till en tvåstegsaffär . Den första etappen innebar lyft från marken, båten som drivs av huvudraketmotorn. Under den andra etappen, rymdfarkostens hytt urkopplad från den nedre delen, drivs av sina egna motorer i en omloppsbana. När det gäller Canadian Arrow, de två delarna var utrustade med fallskärmar för att underlätta landningen.
De mest framgångsrika lagen i tävlingen tog en något annorlunda takt. Att använda resonemanget om att lansering från jordens yta är dubbelt så svårt som att starta från höga höjder, Skalade kompositer och da Vinci -projektet utvecklade rymdfarkoster som faktiskt sjösatte från himlen vård av ett bärarplan och en gigantisk heliumballong, respektive. Dessa lanseringar på hög höjd minska mängden raketbränsle som krävs (en viktig faktor för att hålla nere vikt och kostnad) eftersom raketen har en kortare sträcka att resa för att komma till underbana, och den tunna luften ger mindre motstånd än det på jordens yta. Scaled Composites 'SpaceShipOne släpptes från sitt flygplan White Knight vid cirka 45, 000 fot (~ 13, 700 meter), ökade sig till en omloppsbana, klippte motorerna för en tre minuters vy över jorden under viktlösa förhållanden och föll sedan ner till jorden, sakta ner sitt anständiga genom att skapa aerodynamiskt drag ( ser Hur SpaceShipOne fungerar för detaljerad information om flyget ).
Da Vinci -projektet använde ett något annorlunda tillvägagångssätt, dingla sitt rymdskepp från en återanvändbar heliumballong fram till 80, 000 fot (~ 24, 400 meter), då motorerna avfyrades. Eftersom raketen rakades upp direkt skulle förstöra ballongen (diskvalificera inträdet), det GPS-styrda fartyget först sköt ut i en 75 graders vinkel för att rensa ballongen och bytte sedan till en 90-graders bana för att gå rakt upp till en omloppsbana. Kabinen separerade sedan från botten och, efter tre minuters tyngdlöshet och en imponerande syn, sjönk tillbaka till jorden under användning fallskärmar på båda sektionerna för att bryta fallet.
Da Vincis startballong Foto med tillstånd Ansari X-Prize Några av de mer unika designerna kom inte till flygprovningsstadiet, men förtjänar verkligen ett "E" för ansträngning. American Discraft of Portland, Oregon, hade den inspirerade idén att skapa en "30-meter lång" (30 fot-meter) "hypersonic wave rider aerospace craft"-en flygande tefat . I teorin, skeppet (kallas Rymdturist ) skulle lyfta horisontellt från en landningsbana i 60 miles per timme (~ 97 km / h) genom att skapa sugning längs den övre ytan och skulle sedan skjuta luften genom fartygets avgaser för att skapa framdrivning och styrning.
I nästa avsnitt, Vi kommer att diskutera framtida utveckling och vad som förväntas komma från Ansari X -prisets tävlande.
Sub-orbital vingarFör en titt på den nya uppsättningen "vingar" FAA tilldelar denna nya klass av sub-orbital astronauter, Klicka här.
Så vad betyder all denna raketvetenskap för den genomsnittliga personen? Väl, till att börja, det betyder att rymdturismen kan vara allmänt tillgänglig innan vi ens sätter ögonen på de flygande bilar som vi trodde att vi skulle köra vid det här laget.
Utvecklingen och ansträngningarna för X Prize-tävlande har både påskyndat tidtabellen för ett sådant äventyr och potentiellt minskat kostnaden. Enligt marknadsundersökningar citerade av X Prize -grundaren Diamandis, så många som 10, 000 amerikaner skulle vara villiga att betala upp till $ 100, 000 för möjligheten att åka i ett sub-orbital rymdfarkoster-frågan, självklart, är om avgiften är realistisk för att täcka kostnader och vinst. X PRIZE -ordföranden och VD likställer rymdturismens nära framtid med 1920 -talets "barnstorming", när folk flockade till frilansande piloter och betalade dem en avgift för att åka med. Enligt Diamandis, tävlingen X Prize är den första av tre faser i utvecklingen av en privatiserad rymdflygindustri :
Förutom rymdturismen, det förväntas att Ansari X Prize -fordon kommer att erbjuda billiga satellituppskjutningar, snabbare passagerarresor från punkt till punkt och internationell postleverans samma dag. Himlen är verkligen gränsen.
För mer information om X -priset, privat rymdfärd, rymdturism och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.
Vad kommer härnäst?Enligt Space.com:Nytt pris på 50 miljoner dollar för privata kretsande rymdfarkoster, nästa stora sak i privat-rymdflygtävling är Amerikas rymdpris - och den här är för 50 miljoner dollar . Loppet är att "bygga ett orbitalfordon som kan bära upp till sju astronauter till en orbitalpost i slutet av decenniet."
Och NASA går in i den privata rymdfärdsåtgärden, för. Regeringsorganisationen, genom sin avdelning Centennial Challenges, planerar att erbjuda kontantpriser - allt från $ 250, 000 till 30 miljoner dollar-för ett brett spektrum av rymdrelaterade prestationer inklusive mjuka månlandningar.
Källa:Space.com
Läs mer
Källor
