เวนเจอร์สตาร์

ภาพจำลองมุมมองของยานอวกาศ VentureStar ในวงโคจรต่ำของโลกหลังจากปล่อยสัมภาระแล้ว
การทำงาน	ยานอวกาศแบบมีลูกเรือที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ผู้ผลิต	ล็อกฮีด มาร์ติน
ประเทศต้นกำเนิด	สหรัฐอเมริกา
ขนาด
ความสูง	38.7 ม. (127 ฟุต) [ 1 ]
เส้นผ่านศูนย์กลาง	39.0 ม. (128.0 ฟุต) [ 2 ]
มวล	1,000,000 กก. (2,200,000 ปอนด์) [ 1 ]
เวที	1
ความจุ
บรรทุกสัมภาระไปยังวงโคจรต่ำ
มวล	20,000 กก. (44,000 ปอนด์) [ 1 ]
ประวัติการเปิดตัว
สถานะ	ยกเลิก
จุดปล่อยจรวด	เคนเนดี้ , LC-39A
การเปิดตัวทั้งหมด	0
ขั้นตอนแรก – VentureStar
ขับเคลื่อนโดย	7 Rocketdyne RS-2200 Linear Aerospikes [ 1 ]
แรงขับสูงสุด	3,010,000 ปอนด์ (13.4 MN) [ 1 ]
เชื้อเพลิงขับดัน	LOX / LH2 [ 1 ]
[ แก้ไขในวิกิดาต้า ]

VentureStarคือระบบปล่อยจรวดแบบใช้ซ้ำได้ ที่สามารถส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร ได้ในขั้นตอนเดียว ซึ่งเสนอโดย บริษัท ล็อก ฮีด มาร์ติน และได้รับการสนับสนุนด้านเงินทุนจากรัฐบาลสหรัฐฯ เป้าหมายคือการทดแทนกระสวยอวกาศโดยการพัฒนายานอวกาศ แบบใช้ ซ้ำได้ที่สามารถส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรได้ในราคาเพียง 1/10 ของต้นทุนเดิม แม้ว่าข้อกำหนดคือต้องเป็นยานปล่อยจรวดไร้คนขับ แต่ก็คาดว่าจะสามารถบรรทุกผู้โดยสารเป็นสินค้าได้ด้วย VentureStar จะมีปีกกว้าง 68 ฟุต (20.7 เมตร) ยาว 127 ฟุต (38.7 เมตร) และมีน้ำหนักประมาณ 1,000 ตัน (2.2 ล้านปอนด์)

VentureStar ถูกออกแบบมาให้เป็นยานอวกาศเชิงพาณิชย์แบบขั้นตอนเดียวขึ้นสู่วงโคจรซึ่งจะถูกปล่อยขึ้นในแนวดิ่ง แต่จะกลับลงสู่โลกในรูปแบบเครื่องบิน โดยจะให้เช่าเที่ยวบินแก่NASAตามความต้องการ หลังจากความล้มเหลวของ ยานทดสอบต้นแบบ X-33งบประมาณจึงถูกยกเลิกในปี 2001

VentureStar โดยพื้นฐานแล้วเป็นรุ่นที่ใหญ่กว่าของ X-33 แต่ไม่ได้ถูกผลิตขึ้น^{[ 3 ]} X-33 ประสบปัญหาอย่างต่อเนื่องในการตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของถังเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์^{[ 3 ]}มีเทคโนโลยีอื่นๆ อีกหลายอย่างที่อยู่ในโครงการนี้ รวมถึงเครื่องยนต์จรวดแอโรสไปค์เชิง เส้น จุดเด่นอย่างหนึ่งคือระบบป้องกันความร้อนโลหะ (TPS) ที่พัฒนาโดยBF Goodrich ^{[ 3 ]}

วิศวกรรมและการออกแบบของ VentureStar จะมีข้อได้เปรียบมากมายเหนือกระสวยอวกาศโดยเฉพาะอย่างยิ่งการประหยัดเวลาและวัสดุได้อย่างมาก รวมถึงความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น^{[ 4 ]} คาดว่า VentureStar จะสามารถส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรได้ในราคา 2,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม ซึ่งเป็น 1/10 ของต้นทุนของกระสวยอวกาศที่ 20,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม

การเตรียม VentureStar สำหรับการบินจะแตกต่างอย่างมากจากการเตรียม Space Shuttle ต่างจากยานอวกาศSpace Shuttleที่ต้องยกและประกอบเข้าด้วยกันพร้อมกับส่วนประกอบหนักอื่นๆ อีกหลายชิ้น ( ถังเชื้อเพลิงภายนอก ขนาดใหญ่ รวมถึงจรวดขับดันเชื้อเพลิงแข็ง สองตัว ) VentureStar จะต้องได้รับการตรวจสอบในโรงเก็บเครื่องบินเช่นเดียวกับเครื่องบิน^{[ 4 ]}

นอกจากนี้ VentureStar ยังแตกต่างจากกระสวยอวกาศตรงที่ไม่ต้องพึ่งพาจรวดขับดันแบบแข็งซึ่งต้องถูกลากขึ้นจากมหาสมุทรแล้วซ่อมแซมใหม่หลังจากการปล่อยแต่ละครั้ง^{[ 4 ]} ยิ่งไปกว่านั้น ข้อกำหนดด้านการออกแบบยังเรียกร้องให้ใช้เครื่องยนต์แอโรสไปค์เชิง เส้น ที่รักษาประสิทธิภาพแรงขับไว้ที่ทุกระดับความสูง ในขณะที่กระสวยอวกาศใช้เครื่องยนต์หัวฉีดแบบธรรมดาซึ่งมีประสิทธิภาพสูงสุดเฉพาะที่ระดับความสูงที่กำหนดเท่านั้น^{[ 4 ]}

VentureStar จะใช้ระบบป้องกันความร้อนแบบโลหะใหม่ ซึ่งปลอดภัยกว่าและบำรุงรักษาง่ายกว่าระบบป้องกันเซรามิกที่ใช้ในกระสวยอวกาศ แผ่นกันความร้อนโลหะของ VentureStar จะช่วยลดเวลาการบำรุงรักษาระหว่างเที่ยวบินลง 17,000 ชั่วโมง ซึ่งโดยปกติแล้วจำเป็นต้องใช้ในการตรวจสอบ (และเปลี่ยนหากจำเป็น) กระเบื้องเซรามิก ทนความร้อนหลายพันแผ่น ที่ประกอบเป็นแผ่นกันความร้อนของกระสวยอวกาศ^{[ 4 ]}

คาดว่า VentureStar จะปลอดภัยกว่าจรวดสมัยใหม่ส่วนใหญ่^{[ 4 ]}ในขณะที่จรวดสมัยใหม่ส่วนใหญ่จะล้มเหลวอย่างร้ายแรงเมื่อเครื่องยนต์ขัดข้อง VentureStar จะมีแรงขับสำรองในแต่ละเครื่องยนต์ในกรณีฉุกเฉิน^{[ 4 ]} ตัวอย่างเช่น หากเครื่องยนต์บน VentureStar ขัดข้องระหว่างการขึ้น เครื่องยนต์อีกเครื่องจะปิดลงเพื่อชดเชยแรงขับที่ขัดข้อง และเครื่องยนต์ที่เหลือแต่ละเครื่องสามารถเร่งกำลังเพื่อดำเนินภารกิจต่อไปได้อย่างปลอดภัย^{[ 4 ​​]}

ต่างจากกระสวยอวกาศซึ่งจรวดขับดันเชื้อเพลิงแข็งก่อให้เกิดของเสียทางเคมี โดยส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนคลอไรด์ระหว่างการปล่อย VentureStar จะมีไอเสียประกอบด้วยไอน้ำเท่านั้น เนื่องจากเชื้อเพลิงหลักของ VentureStar จะเป็นเพียงไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว^{[ 4 ]}ซึ่งจะทำให้ VentureStar มีข้อดีคือเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 4 ]}การออกแบบที่เรียบง่ายกว่าของ VentureStar จะไม่รวมเชื้อเพลิงไฮเปอร์โกไล ต์ และแม้แต่ระบบไฮด รอลิก โดยอาศัยพลังงานไฟฟ้าสำหรับการควบคุมการบิน ประตู และล้อลงจอดแทน^{[ 4 ]}

เนื่องจากการออกแบบที่เบากว่า VentureStar จึงสามารถลงจอดที่สนามบินหลักเกือบทุกแห่งได้ในกรณีฉุกเฉิน^{[ 4 ]}ในขณะที่กระสวยอวกาศต้องการรันเวย์ที่ยาวกว่าที่สนามบินสาธารณะส่วนใหญ่มีให้บริการ

โครงการ VentureStar ถูกยกเลิกในปี 2544 เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับต้นทุนการพัฒนา ประกอบกับปัญหาทางเทคนิคและความล้มเหลวใน โครงการ X-33ซึ่งเป็นโครงการที่ตั้งใจไว้เพื่อพิสูจน์แนวคิดของเทคโนโลยีที่สำคัญบางอย่างที่จะนำไปใช้ใน VentureStar ความล้มเหลวระหว่างการทดสอบถังไฮโดรเจนแช่แข็งที่มีโครงสร้างคอมโพสิตแบบหลายแฉกที่ซับซ้อนของ X-33 เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้ทั้ง X-33 และ VentureStar ถูกยกเลิก ความล้มเหลวนี้ถูกระบุว่าเป็นผลมาจากปรากฏการณ์การปั๊มแบบไครโอเจนิก ซึ่งอุณหภูมิไครโอเจนิกของไฮโดรเจนเหลวภายในถังทำให้ความชื้นและอากาศเข้าไปในโครงสร้างของถังและแข็งตัว ทำให้เกิดความเสียหาย ข้อบกพร่องนี้ถูกคาดการณ์ไว้ตั้งแต่แรกในการออกแบบ แต่ไม่ได้ถูกแก้ไข เนื่องจากหากทำเช่นนั้นจะเพิ่มมวลของถังไฮโดรเจน ทำให้ความไม่เสถียรที่มีอยู่แล้วของยานเพิ่มมากขึ้น^{[ 5 ] [ 6 ]}มีการวางแผนที่จะเปลี่ยนการออกแบบถังคอมโพสิตที่ซับซ้อนและยังไม่ได้รับการพิสูจน์ด้วยโลหะผสม Al-Li นอกจากจะทำให้รถถังมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและผลิตได้ง่ายขึ้นแล้ว ยังจะทำให้รถถังมีน้ำหนักเบาขึ้นด้วย เนื่องจากจะต้องใช้โครงสร้างรองรับน้อยลง แผนนี้ถูกระงับเนื่องจากแรงกดดันจากรัฐสภาให้พัฒนารถถังคอมโพสิตต่อไป^{[ 6 ]}มวลที่สูงเกินคาดของเครื่องยนต์แอโรสไปค์จะทำให้ต้องเพิ่มบัลลาสต์ที่ส่วนหน้าของยานเพื่อรักษาเสถียรภาพ นอกเหนือจากครีบกันโคลงด้านหลังที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งจะลดความสามารถในการบรรทุกสัมภาระลงไปอีก^{[ 5 ]}ในที่สุด โครงการ VentureStar ก็พึ่งพาเทคโนโลยีที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์มากเกินไป ส่งผลให้เกิดความล้มเหลว ความไม่แน่นอน และต้นทุนที่สูงเกินกว่าจะคุ้มค่า

ตัวอย่าง: ^{[ 3 ]}

• TPS โลหะ
• เครื่องยนต์หลัก แบบ แอโรสไปค์เชิงเส้นXRS-2200
• ถัง LOX

หนึ่งในอุปสรรคทางเทคโนโลยีในขณะนั้นคือถังเชื้อเพลิงไฮโดรเจน^{[ 3 ]}ข้อดีอย่างหนึ่งคือหลายปีต่อมาข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับถังไฮโดรเจนดังกล่าวก็บรรลุผลสำเร็จ เนื่องจาก NASA ได้รับประสบการณ์เพิ่มเติมเกี่ยวกับถังเชื้อเพลิงคาร์บอนไฟเบอร์แบบไครโอเจนิก^{[ 7 ]}

เมื่อวันที่ 7 กันยายน พ.ศ. 2547 วิศวกร ของ Northrop Grummanและ NASA ได้เปิดตัวถังไฮโดรเจนเหลวที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเติมเชื้อเพลิงซ้ำๆ และจำลองรอบการปล่อยจรวด^{[ 7 ]}ถังดังกล่าวเป็นทรงกระบอกธรรมดา ไม่ใช่รูปทรงที่ซับซ้อนเหมือนที่ใช้กับ X-33 Northrop Grumman สรุปว่าการทดสอบที่ประสบความสำเร็จเหล่านี้ทำให้สามารถพัฒนาและปรับปรุงกระบวนการผลิตใหม่ๆ ซึ่งช่วยให้บริษัทสามารถสร้างถังคอมโพสิตขนาดใหญ่ได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องออโตเคลฟและการออกแบบและพัฒนาทางวิศวกรรมของถังเชื้อเพลิงแบบโค้งที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานบนยานอวกาศแบบขั้นตอนเดียวสู่วงโคจร^{[ 8 ]}

ในนวนิยายขนาดสั้นปี 2001 และนวนิยายเรื่องLash-Up ปี 2015 โดยLarry Bondและ Chris Carlson ต้นแบบ VentureStar ถูกดัดแปลงเป็นยานอวกาศติดอาวุธชื่อDefenderเพื่อปกป้องทรัพย์สินในอวกาศของสหรัฐฯ จากจีน ซึ่งใช้ปืนอวกาศทำลายดาวเทียม GPS ^{[ 9 ] [ 10 ]}

ใน นวนิยายเรื่อง Red Thunder และภาคต่อ ของJohn Varleyหนึ่งในตัวละครเอกหลักเป็นอดีตนักบินของ VentureStar

ในซีรีส์โทรทัศน์Star Trek: Enterpriseยานอวกาศ VentureStar ที่ใช้งานได้จริงถูกรวมอยู่ในเครดิตเปิดเรื่องในฐานะส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์การบินอวกาศของมนุษย์^{[ 11 ]}

ในซีรีส์โทรทัศน์เรื่องSpace Island Oneฝูงยาน VentureStars ทำหน้าที่ส่งเสบียงให้กับสถานีอวกาศเชิงพาณิชย์ชื่อเดียวกันกับชื่อเรื่อง

ในภาพยนตร์ไซไฟเรื่องAvatar ปี 2009 ยานอวกาศระหว่างดวงดาวที่พาตัวละครเดินทางไปและกลับจาก ระบบดาว อัลฟาเซนทอรีมีชื่อว่าISV Venture Star

• ล็อกฮีด มาร์ติน X-33
• สกายลอน (ยานอวกาศ)
• ออร์บิทัล ไซเอนซ์ X-34

Wikimedia Commons มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับVentureStar

• วิดีโอจำลองการบินของยาน VentureStarบน YouTube
• บทความจาก Popsci - ตุลาคม 1996 เก็บถาวรเมื่อ 2012-10-03 ที่Wayback Machine
• บทวิจารณ์เกี่ยวกับยานอวกาศทดแทนรุ่นต่างๆ ของกระสวยอวกาศเก็บถาวรเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2019 ที่Wayback Machine