Flytande operationsplattform för bärraketer

En operationsplattform för flytande uppskjutningsfarkoster är ett marint fartyg som används för uppskjutning eller landning av en uppskjutningsfarkost av en uppskjutningstjänstleverantör : sätta satelliter i omloppsbana runt jorden eller en annan himlakropp, eller återhämta förstastegsboosters från flygningar i orbitalklass med gör en framdrivande landning på plattformen.

Under de tidiga decennierna av rymdfärdsteknologi skedde all orbital uppskjutningsfarkost uteslutande från land, och alla boostersteg förbrukades efter en enda användning i nästan 60 år efter den första orbitala rymdfärden, Sputnik 1 . Efter slutet av 1990-talet och in på 2010-talet byggdes nya marina alternativ för sjösättning. Landning av boosters av orbitalklass började genomföras 2015. Fler plattformar, både för uppskjutning och landning, är för närvarande under uppbyggnad eller planeras.

Suborbitala raketer och ballistiska missiler hade avfyrats från marina plattformar tidigare än 1990-talet, men är inte ämnet för den här artikeln.

Plattformar hittills

Både flytande uppskjutningsplattform och flytande landningsplattform har tagits i bruk av leverantörer av orbitala uppskjutningstjänster från och med 2020. Dessutom är minst två nya raketlandningsplattformar och en ny uppskjutningsplattform under uppbyggnad från och med 2020.

Det finns för närvarande minst fem fall av sjöuppskjutnings- eller landningsplattformar:

• Odyssey som användes av Sea Launch för uppskjutningar av Zenit-3- raketen i ekvatorialhavet från 1999 till 2014, där totalt 36 raketuppskjutningar gjordes.
• Flera autonoma rymdhamnars drönareskepp används av SpaceX för att återställa och återanvända förstastegsboosters av sin Falcon-raketfamilj . I slutet av 2020 fanns det cirka 80 boosterlandningar på tre olika drönarfartyg, alla sedan 2016.
• Den kinesiska regeringen lanserade en fast raketdriven smallsat nyttolast med en vikt på 350 kg (770 lb) i omloppsbana under 2019 med hjälp av en 21 m (69 fot) lång återanvänd militär ballistisk missilteknologi .
• Blue Origin -landningsplattformsfartyget Jacklyn genomgår ombyggnad i Pensacola , Florida för att förbereda för pågående fartygslandningar av boostersteget för en ny bärraket , Blue Origin New Glenn , som syftar till att bli den andra lanseringsleverantören som uppnår partiell återanvändning av en orbital. booster raket.
• SpaceX hade planerat att bygga två flytande uppskjutningsplattformar, Phobos och Deimos för deras andra generationens Starship-system . Två oljeriggar för djupvatten anskaffades i juli 2020, och från och med 2021 pågår ändringar på de två fartygen i Port of Brownsville och Port of Galveston . Planerna var att både den första etappen (Super Heavy) booster och den andra etappen (Starship) skulle landa på land, till skillnad från de många sjölandningar som setts med deras Falcon 9 boosters. Dessa planer lades dock på hyllan och riggarna såldes.

Förutom de historiska och nuvarande plattformarna har andra enheter övervägt att använda en flytande landningsplattform.

• Rocket Lab tillkännagav i mars 2021 att de bygger sitt nya mediumlyftande bärraket – Neutron – för att landa första stegsboostern på en havslandningsplattform. Företaget meddelade dock senare i en uppdatering från december 2021 att raketen istället skulle återvända till sin uppskjutningsplats, vilket tar bort behovet av eventuella havsplattformar.
• I juni 2021 utvärderade Astra havsuppskjutningsplattformar som en del av deras företagsstrategi att ha mer än ett dussin uppskjutningsplatser för att stödja en daglig lanseringskadens för små satelliter till 2025.

Historia

Flytande lanseringsplattformar

Orbital lanseringsplattformar var ursprungligen modifierade fartyg, men specifika plattformar producerades senare specifikt för att vara orbitala uppskjutningsfartyg.

Konceptet utvecklades i slutet av 1990-talet av ett amerikanskt, ryskt, norskt och ukrainskt kommersiellt konsortium. Den kinesiska rymdorganisationen gjorde sin första omloppsuppskjutning från ett fartyg 2019. Det var oklart om uppskjutningen ombord var ett speciellt demonstrationsuppdrag, eller om Kina satte en ny uppskjutningstjänsteleverantör på plats.

Flytande landningsplattformar

Alla tidiga orbitala bärraketstadier var förbrukade , boosterstadierna förstördes när de kom in i atmosfären igen eller när de träffade marken eller havet. Efter över fyra års forskning och teknologiutveckling landade SpaceX först Falcon 9 -boosters på land 2015, på en flytande landningsplattform 2016, och har återanvänt boosters rutinmässigt sedan 2017, med de flesta av de återvunna boostersna som landade på en plattform till sjöss . .

Efter att försök att landa orbitala raketboostersteg med fallskärm misslyckades i slutet av 2000-talet, började SpaceX utveckla återanvändbar teknik i början av 2010-talet, när de ingick avtal med ett Louisiana - varv för att bygga en flytande landningsplattform för att landa deras bärraketer . Plattformen hade en landningsyta på cirka 90 gånger 50 meter (300 fot × 160 fot) och kunde precisionspositionera med dieseldrivna azimutpropeller så att plattformen kan hålla sin position för landning av bärraketer. Den här plattformen användes för första gången i januari 2015 när SpaceX försökte ett flygtest med kontrollerad nedstigning för att landa den första etappen av Falcon 9 flight 14 på en fast yta efter att den använts för att lyfta en kontrakterad nyttolast mot jordens omloppsbana. Plattformen använder GPS- positionsinformation för att navigera och hålla sin exakta position. Raketlandningens benspann är 18 m (60 fot) och får inte bara landa inom det 52 m (170 fot) breda pråmdäcket, utan måste också hantera havsdyningar och GPS-fel . SpaceX VD Elon Musk visade först ett fotografi av det nyligen utsedda " drönarskeppet för den autonoma rymdhamnen " i november 2014. Fartyget är designat för att hålla positionen inom 3 meter (9,8 fot), även under stormförhållanden.

Den 8 april 2016 landade det första steget av raketen som lanserade rymdfarkosten Dragon C110 före CRS-8 , framgångsrikt på drönarskeppet som heter Of Course I Still Love You, den första framgångsrika landningen av en raketbooster på en flytande plattform. I början av 2018 hade SpaceX två operativa drönarfartyg och ett tredje under konstruktion. I september 2018 hade landningar på sjöplattformar blivit rutin för SpaceX uppskjutningsfordon , med över 23 försök och 17 framgångsrika återhämtningar.

Från och med 2018 avser Blue Origin att göra de första stegens boosters av New Glenn återanvändbara , och återställa lanserade boosters på Atlanten, i närheten av deras uppskjutningsplats i Florida , via ett stabiliserat fartyg som är på gång , som fungerar som en flytande landning plattform. Det hydrodynamiskt stabiliserade fartyget förväntas öka sannolikheten för framgångsrik återhämtning i grov sjö .

I oktober 2018 avslöjades att fartyget var LPV , byggt 2004 som ett roll-on/roll-off lastfartyg . LPV :n genomgick ombyggnad 2018–2019 i Pensacola, Florida .

Drift

Flytande plattformar har fördelen av att kunna ta emot eller skjuta upp rymdfarkoster ute på det öppna havet för att hålla verksamheten borta från befolkade områden, av säkerhetsskäl.

Flytande uppskjutningsplattformar kan flyttas avsevärda sträckor över havet för att omplaceras för uppskjutningar. jag

Användningen av en flytande uppskjutningsplattform gör att raketen kan placeras lättare än med en fast uppskjutningsplatta på land. Till exempel flyttade Sea Launch sin plattform närmare jordens ekvator för att få lite extra fart och få ytterligare prestanda från raketen. Den kinesiska långa mars 11 gjorde något liknande för sin sjöuppskjutning 2019.