Satellitter får et lift af verdens største fly

Det gigantiske fly Stratolaunch har et vingefang på størrelse med en fodboldbane og skal fungere som raketplatform i 11 kilometers højde. Flyet er en vigtig brik i den nye, private rumalder, der kan gøre satellitopsendelser til hverdag.

Det gigantiske fly Stratolaunch har et vingefang på størrelse med en fodboldbane og skal fungere som raketplatform i 11 kilometers højde. Flyet er en vigtig brik i den nye, private rumalder, der kan gøre satellitopsendelser til hverdag.

Stratolaunch Systems Corp.

Mens morgensolen stiger, accelererer et enormt fly ned ad en startbane i Californiens ørken.

Da landingsstellets 28 hjul slipper jorden, skriver firmaet Stratolaunch Systems historie: Verdens hidtil største fly er på vingerne for første gang.

Flyet hedder Model 351, men går under kælenavnet Roc efter en mytisk kæmpefugl fra Tusind og én nats eventyr. Da flyet efter 2,5 timer i luften lander i Mojave Air and Space Port igen, er begejstringen stor.

Se Roc finde sine vinger her:

Ikke alene har Stratolaunch slået en rekord, den succesfulde jomfrurejse 13. april 2019 placerer også flyet som en seriøs kandidat til at præge fremtidens satellitteknologi.

Formålet med Roc er at bruge den som en flyvende platform for raketopsendelser ved at lade den bære op til tre raketter til vejrs mellem sine to skrog og skyde dem afsted med satellitter ombord fra atmosfærens højere luftlag.

Stratolaunchs vingefang svarer til 11 Cessna 182-fly.

Stratolaunchs erklærede mål er at gøre det lige så let at sende satellitter ud i rummet som at booke en flybillet, men firmaet er bestemt ikke ene på markedet.

Særligt efter at det amerikanske rumfærgeprogram blev skrottet i 2011, er private virksomheder vokset frem med målsætningen om at gøre det både hurtigere, billigere og nemmere at opsende satellitter.

De skal bane vejen for bedre internet, nyskabende videnskabelige forsøg og dag til dag-overvågning af alt fra skovhugst til flygtningestrømme.

Kulfiber, jetmotorer og rekordvinge får gigantfly i luften

/ 3

Midtervinge agerer affyringsrampe

Fra den forstærkede midtervinge kan flyet bære op til 226 tons samlet eller affyre tre Pegasus XL-raketter, der hver vejer 23 tons. Placeringen mellem de to skrog holder flyet i balance.

1

Kulfiber letter og styrker flyet

Stratolaunch er bygget af hule, ultrastærke kulfiberdele, forstærket med en sekskantet bikagestruktur. Vingerne er verdens største kulfiberkonstruktion, båret af fire bjælker på hver 62 meter.

2

Rekordlang vinge sikrer opdrift

Flys evne til at flyve afhænger af vingernes evne til at skabe opdrift, som fordobles, hver gang vingens overfladeareal fordobles. Et vingefang på 117 meter løfter Stratolaunchs 590 tons.

3
© Vulcan Aerospace/NASA

Selvom Stratolaunch er enestående på markedet, kan rekordflyet altså forvente kamp til stregen i det 21. århundredes rumkapløb.

Flaskehalse bremser raketter

Siden Sovjet i 1957 sendte verdens første satellit, Sputnik, i kredsløb med en raket affyret fra basen Baikonur Cosmodrome, er der opstået trafikpropper i luftrummet og på jorden.

I dag findes der 21 aktive raketaffyringskomplekser på verdensplan, hvoraf størstedelen ligger i Rusland og USA.

Her klumper de sig sammen i øde, tropiske egne nær havet, hvor de kan udnytte Jordens højere rotationshastighed ved ækvator til at hjælpe raketterne på vej.

Samtidig kræver opsendelserne perfekt vejr i en radius på 10-20 kilometer, hvor tegn på tordenvejr, fx luftens elektriske ladning eller en type skyformationer kaldet ambolte, kan føre til aflysninger.

Et lynnedslag kan kortslutte rakettens elektroniske udstyr og fuldkommen forpurre en opsendelse.

De hyppige afblæsninger medfører, at kampen om en plads ombord på en raket er benhård, prisen tårnhøj og ventetiden lang, særligt for små firmaer og forskningsinstitutioner.

Fakta – Stratolaunch

Størrelse:

73 meter lang og 117 meter bredt vingefang.

Vægt:

589.670 kilo fuldt lastet, svarende til ca. 100 elefanter.

Topfart:

853 km/t.

Formål:

Affyrer raketter med satellitter fra 11 kilometers højde.

Raketopsendelserne var indtil for nylig udelukkende forbeholdt de statslige rumfartsorganisationer, men i dag driver private aktører i stigende grad udviklingen frem.

Firmaer som Stratolaunch og Virgin øjner chancen for at overtage en bid af markedet og styre uden om affyringskompleksernes flaskehalse.

Deres løsning er løftefly, der kan lette fra almindelige startbaner på kloden, flyve hen over skydækket og derfra affyre raketter uden fare for lynnedslag.

Vinge bærer trio af raketter

Stratolaunchs gigantfly, Roc, er med sine seks motorer designet til at transportere raketter 11 kilometer op i atmosfæren.

Med sine to parallelle skrog og et vingefang på 117 meter blegner himlens andre flyvende mastodonter ved siden af.

Til sammenligning måler verdens største passagerfly, Airbus A380, 87 meter fra vingespids til vingespids.

Allerede i 5,5 kilometers højde er luftens massefylde halveret, hvilket medfører, at raketterne bliver udsat for mindre modstand. Teoretisk set kan løftefly derfor spare cikra 24 procent af brændstoffet til at sende en raket i såkaldt lavt jordkredsløb.

Rocs trumfkort er, at dens forstærkede midtervinge lader den bære tre såkaldte Pegasus-raketter, der hver kan lastes med op til 454 kilo.

Hver raket kan skydes afsted i forskellige højder og retninger og flyve 400 kilometer ud i rummet. Rakettypen er udvalgt til opgaven pga. dens pålidelighed.

Siden 1990 har raketten med 94 opsendelser indtaget førerpositionen som verdens driftssikreste private raket til mindre satellitter.

© Shutterstock & Lotte fredslund

Særlig motortype bruger energien optimalt

En rotor i flyets motorer puffer luft både gennem og uden om en jetmotor. Inde i motoren presser kompressorer luften sammen, før den bliver antændt og til sidst blandet med den anden luftstrøm.

Metoden sparer motoren brændstof og reducerer støjen. Hver motor yder en trykkraft på 25 tons.

Antallet af satellitter stiger hastigt

Satellitter spiller en stadig større rolle i vores dagligdag. De små rumfartøjer leverer underholdning, hjælper bilister med at navigere på vejene og holder øje med vejret.

Særligt tele- og internetbranchen indtager i stigende grad rummet for at forbedre og udbygge deres netværk.

Antallet af satellitter i kredsløb om Jorden i dag bliver vurderet til at ligge på omtrent 1700 stk., men tallet stiger konstant, og hastigt, i disse år.

Rumfartsvirksomheden SpaceX frigav alene under en opsendelse i juni 2019 60 nye satellitter og planlægger at opsende over 1000 satellitter, der skal sikre hele kloden lynhurtigt, laserbåret internet.

Stratolaunchs største konkurrent er den ombyggede jumbojet Cosmic Girl fra Virgin Orbit, der har gennemført testflyvninger med den 21 meter lange LauncherOne-raket under vingen.

© Virginorbit.com

Atmosfærens nye sværme består af små satellitter, der cirkulerer i lavt jordkredsløb mellem ca. 160 og 2000 kilometer over havoverfladen.

Satellitterne er alle mindre end et køleskab og typisk blot på størrelse med en mikrobølgeovn, mens de tidligere kunne være lige så store som en bus.

Kina og NASA lurer i kulissen

SpaceX er langtfra Stratolaunchs eneste konkurrent. NASA planlægger at sende satellitten ICON afsted med løfteflyet Stargazer ombord på en Pegasus-raket, og det kinesiske rumagentur udvikler ifølge kilder en raket, der kan affyres fra et militært transportfly med en 200 kilo tung satellit.

Et løftefly skal sende NASA’s satellit ICON op for at udforske den såkaldte ionosfære.

© NASA

Den britiske milliardær Richard Bransons firma Virgin Orbit testfløj i november 2018 et modificeret Boeing 747-fly med en raket under den ene vinge.

Raketten vejer 2,6 tons og skydes afsted med 2800 km/t for at fragte små satellitter i kredsløb inden for de næste par år.

Virgin Orbit er udelukkende dedikeret til at udvikle nye systemer til satellitaffyring, og firmaet har allerede indgået aftaler med det britiske forsvarsministerium og det europæiske rumagentur, ESA.

Løftefly skal være springbræt for satellitter

Både virksomheder og statslige rumfartsorganisationer udvikler løftefly, der skal flyve over den brændstofkrævende nedre del af atmosfæren og opsende satellitter.

Fordelene favner dog bredere end brændstoføkonomi: Opsendelser bliver fx både sikrere og hurtigere ved at undgå uvejr og flaskehalse ved Jordens affyringsramper.

© Shutterstock

Lift gør raketaffyring budgetvenlig

Fordi løftefly kan sende raketter op ofte, minimerer de dyr spild- og ventetid. På bundlinjen vil løsninger som Stratolaunch gøre det 24 mio. kroner billigere at opsende tre små satellitter på seks kilo tilsammen.

© Shutterstock

Flyvende platform undgår ulykker

Lave temperaturer, kraftig vind og risiko for lynnedslag aflyser ofte raketopsendelser. På flyvende platforme befinder raketterne sig over skydækket, hvor de undgår dårligt vejr og dermed ulykker og aflysninger.

© Shutterstock

Nye satellitter kommer hurtigere ud i rummet

De luftbårne affyringsramper kan fragte nye, banebrydende instrumenter ud i rummet hurtigere og bane vejen for videnskabelige fremskridt. Fx kan nye kameraer gøre kort mere detaljerige og opdaterede.

Det nye, satellitbaserede rumkapløb er kun lige begyndt, og hvis løfteflyene for alvor bliver en konkurrent til traditionelle raketopsendelser, kan selv skoleklasser, startupvirksomheder og velhavere se frem til muligheden for at opsende deres egne private satellitter.