Raketoplánu , v oblasti kosmonautiky , běžně označuje prostor vozidlo, které může vrátit na Zemi konajícího řízený přistání na způsob letounu nebo kluzáku a který lze opakovaně použít pro následující mise. Tento koncept se staví proti koncepci kosmických lodí, jako je Sojuz , Šen-čou nebo Apollo, kteří provádějí kvazi-balistický návrat a přistání díky padákům a retro raketám. Původně byl koncept spojen se snížením nákladů na umístění umělých satelitů (komerčních nebo vojenských) na oběžnou dráhu , komponent vesmírných stanic a možnosti provádění údržby na nízké oběžné dráze. V praxi americký raketoplán , jediný, který měl významný provozní život, hrál důležitou roli hlavně při umístění hlavních složek mezinárodní vesmírné stanice na oběžnou dráhu . Ve svých dalších misích je s výhodou nahrazen konvenčními odpalovacími zařízeními. Po ukončení misí raketoplánů v roce 2011 plánuje NASA návrat ke konvenčním kosmickým lodím ( Orion , Crew Dragon , CST-100 Starliner ).
Na americké straně bylo vyrobeno šest raketoplánů, z toho pět určených pro orbitální let ( Columbia , Challenger , Discovery , Atlantis , Endeavour ) a jeden pro letové zkoušky ( Enterprise ). Sověti postavili dvanáct raketoplánů, z nichž pět bylo určeno pro orbitální let, ačkoli letěl pouze jeden z nich: Buran .
Další skromnější projekty raketoplánů viděly nebo téměř uzřely denní světlo, Hermès a Space Rider na evropské straně, Dream Chaser nebo X-37b na americké straně, raketoplány BOR (první raketoplány v historii ).) nebo projekt Klipper na sovětské straně.
Raketoplány jsou lodě navržené k částečnému nebo úplnému opětovnému použití, což snižuje náklady na vypuštění. Tento systém by měl také umožnit návrat satelitů nebo modulů vesmírných stanic na Zemi za účelem rehabilitace.
V praxi není žádný raketoplán plně znovu použitelný, protože všechny byly vypuštěny konvenčními raketami, i když se uvažovalo o úplném opětovném použití.
Pokud se nepočítá s odpalovacím zařízením, pak kromě určitých technických demonstrantů ( například IXV ) byly všechny letící raketoplány navrženy tak, aby byly opakovaně použity.
V závislosti na zemi a potřebách může mít raketoplán několik funkcí. Mezi nimi je vysílání velkých užitečných nákladů na oběžnou dráhu (civilní, institucionální nebo vojenské satelity, moduly vesmírných stanic, vědecké mise atd.), Velké posádky na oběžné dráze (až 10 osob pro sovětský raketoplán Buran), náklad na vesmírné stanice ( ISS nebo Mir ) nebo musí také umožnit satelitům návrat na Zemi k opětovnému použití.
Největší kapacitu pro raketoplán zaznamenal Buran, který dokázal umístit více než 30 tun na nízkou oběžnou dráhu, americký raketoplán dokázal umístit pouze 27. Tyto údaje je však třeba kvalifikovat, protože Buran byl znevýhodněn silným sklonem kosmodromu Bajkonur, ale také to, že nikdy nebyl schopen prokázat svou schopnost umístit takový náboj na nízkou oběžnou dráhu.
Pohon raketoplánů se velmi liší v závislosti na modelu. Obecně platí, že malé raketoplány typu Dream Chaser , Hermès nebo Space Rider mají malé orbitální motory umožňující určité manévry nebo dokonce jejich deorbitaci. Větší raketoplány, jako Buran , měly větší orbitální motory, které mu umožňovaly provádět dlouhé a složité manévry.
A konečně, americký raketoplán jako jediný měl tři atmosférické motory, RS-25 , což představovalo výhodu během vzletu, ale které se jednou stalo na oběžné dráze třemi mrtvými váhami a současně penalizovalo schopnosti vozidla.
Spojené státy jako první navrhnout znovu použitelný raketoplán schopná přijímat velké družice na nízké oběžné dráze a jejich vracení Zemi . Od roku 1976 bylo navrženo šest raketoplánů : Enterprise , Columbia , Challenger , Discovery , Atlantis a Endeavour . Enterprise byl demonstrant a nikdy nebyl prostor. Columbia a Challenger byli na misi zničeni. K dispozici byl také model v plném měřítku Pathfinder , který sloužil jako zkušební postel. První raketoplán byl uveden do provozu v roce 1981. K vyřazení raketoplánů došlo v roce 2011 . Americký senátor předložil myšlenku udržení jednoho nebo více raketoplánů v provozu do roku 2015 (kdy měl převzít vládu Orion , i kdyby byl tento program odložen).
Když se Sovětský svaz dozvěděl, že USA vypustí svůj raketoplán z vojenské základny Vandenberg v Kalifornii , bylo rozhodnuto o pořízení podobného vozidla. Raketoplán se skutečně chystal vybavit USA mimořádnou vojenskou kapacitou, SSSR poté nebyl schopen konkurovat.
Země nejprve vytvoří dokonalou kopii amerického raketoplánu, než jej vylepší tak, aby odpovídal ruským potřebám (přítomnost vystřelovacích sedadel, absence atmosférických motorů na orbiteru, plně automatický let). Bylo vyrobeno celkem dvanáct raketoplánů, z nichž šest bylo pozemních zkušebních modelů, jeden OK-GLI byl vybaven dvěma leteckými motory pro provádění suborbitálních letů a pět bylo určeno pro kosmický let.
Na oběžnou dráhu vyletěl pouze jeden exemplář (označený OK 1.01 nebo Buran („ Буран “, „ blizzard in the step “)), vypuštěný dne15. listopadu 1988spouštěčem Energiya . Provedl plně automatizovaný let a stal se nejsložitější kosmickou lodí, jakou kdy kdy letěl, přičemž americký raketoplán nebyl schopen provést celý let (vzlet, orbitální let a přistání) v automatickém režimu.
Další kopie byla připravena k letu, OK 1.02 nebo Burya („ Буря “, „ sněhová bouře “), ale nikdy nevzlétla kvůli nedostatku zdrojů způsobenému pádem SSSR. Ostatní tři orbitální modely (OK 2.01, 2.02 a 2.03) nebyly nikdy zcela smontovány.
Program byl zcela zrušen v roce 1993 pro nedostatek finančních prostředků. Buran, jediná kopie, která létala, byla zničena při zhroucení hangáru v roce 2002. Ostatní kopie jsou buď opuštěny v hangárech, nebo zničeny. Pouze OK-GLI je nyní správně zachována v Technickém muzeu ve Speyeru v Německu .
Program Energiya / Buran je druhým největším vesmírným programem v historii po Apollu, pokud jde o náklady, a prvním z lidského hlediska (na programu pracovalo přímo nebo nepřímo více než 6 milionů lidí) a dnes zůstává široké veřejnosti do značné míry neznámý . Za několik let SSSR postavil dvanáct Buranových zmenšených modelů a více než sto modelů, super těžký odpalovač (Energiya), plně automatizované robotické rameno, autonomní skafandry, ekvivalentní americkému MMU , stavbu obřího nosného letadla ( Antonov An-225 ); a vývoj nejsilnějšího raketového motoru na kapalná paliva RD-170 .
Před prvním Buranovým letem měl SSSR díky programu BOR již rozsáhlé zkušenosti s raketoplány. Když USA zahájily projekt X-20 , alias Dyna-Soar , SSSR zahájil program Spirála , jednomístný orbitální bojový letoun, který se používá k průzkumu a ničení pozemních cílů. V té době však SSSR nikdy neexperimentoval s obnovou vozidel raketoplánu a za tímto účelem zahájil experimentální kyvadlový program BOR (rusky „БОР“). Jsou to malá plavidla dlouhá asi 2 až 3 metry, vybavená desítkami senzorů. Bylo vyrobeno několik verzí těchto raketoplánů:
Program BOR zrodil americký projekt HL-20 (Horizontal Landing 20), později orbitální raketoplán Dream Chaser, který sloužil Mezinárodní vesmírné stanici v nákladu a posádce z USA a Francie .
MiG-105 letěl několikrát, ale po příliš tvrdé přistání, byl těžce poškozen. Zrušení programu znamenalo, že nebyl nikdy opraven.
Po zrušení programů Energiya / Buran a BOR se Rusko snažilo znovu použít určité technologie v novém projektu raketoplánu, který by mu měl umožnit zcela nahradit svá plavidla Sojuz , jejichž design byl tehdy více než čtyřicet let starý. V roce 2004 byl program Kliper formován, první bezpilotní start byl zahájen v roce 2010 a první let s posádkou byl naplánován na rok 2012 . Finanční potíže ruského vesmírného programu znamenaly, že se musel rozhodnout hledat partnerství v zahraničí, zejména v Evropě a Japonsku . Japonsko se poté chtělo zaměřit na svůj program HTV a Evropa se nechtěla zapojit do programu kyvadlové dopravy, vzpomínka na zrušení Hermèse je stále v mysli každého.
Raketoplán měl vzít volno na upraveném Sojuz, která by umožnila, aby zvážila starty z kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu , Plessetsk a Vostochniy v Rusku a Kourou , ve Francii . Program byl z důvodu nedostatku zdrojů a skutečné politické vůle v roce 2006 zrušen jako celek .
Přežil pouze jeden prvek, z použití motoru NK-33 lunární rakety na upraveném Sojuzu se částečně zrodil Sojuz 2.1v , verze bez posilovačů Sojuzu, vzlétající od roku 2015 z ruského kosmodromu Plessetsk .
Na konci 70. let byly raketoplány pojmy, které různé kosmické agentury velmi dobře viděly. Po oficiálních projektech amerických a sovětských raketoplánů zase Francie uvažovala o vytvoření vlastního raketoplánu, který rychle převzal jméno Hermès .
Po zvážení startu na Ariane 4 vyžaduje přidání záchranného systému pro posádku vývoj výkonnějšího odpalovacího zařízení Ariane 5 . Projekt je rychle evropanizován a umožňuje paralelní rozvoj francouzské a poté evropské stanice Colombus. Program však trpí mnoha problémy, komunikace mezi zeměmi je komplikovaná, rozpočet se neustále zvyšuje a rozměry Ariane 5 a Hermès se neustále mění. Zároveň se vytvářejí modely v životní velikosti, otevírají se výcviková střediska a začínají se cvičit astronauti.
V roce 1993 byl program Hermès náhle zrušen, protože členské země ESA se nedokázaly dohodnout na konečných cílech projektu a na nákladech, které by to přineslo.
Program zanechá dědictví Ariane 5, nové vlajkové lodi evropské raketometu, kokpitu a dvou modelů raketoplánu v životní velikosti. Kokpit byl následně vypálen letištěm, které ho hostovalo, jeden ze dvou modelů zmizel a poslední byl po částech uložen v hangáru v Bourgetově muzeu a čekal na renovaci.
Projekt Colombus Evropská Stanice bude rodit v Colombus modul na Mezinárodní vesmírné stanici . Několik dalších prvků programu bude také na projektech, jako je ATV nebo demonstrátor IXV .
Po zrušení programu Hermès se Francie snaží znovu použít určité technologie s cílem vyvinout nový evropský raketoplán. Takto navrhuje s Evropskou kosmickou agenturou technologický demonstrátor IXV ( Intermediate Experimental Vehicle ), jehož úkolem je ověřit proveditelnost takového systému. Je to nosné tělo dlouhé 5 metrů, zbavené křídel. K navigaci má IXV systém RCS , trysky studeného plynu a také dva výklopné panely pro navigaci v zemské atmosféře. IXV byl vypuštěn z Francouzské Guyany Space Center ve Francii na11. února 2015odpalovačem Vega na suborbitální trajektorii ze ZLV-1 . Tento let byl zjevně bezpilotní.
Poté, co dosáhl atmosférického opětovného vstupu ovládaného svými dvěma panely, IXV nasadil velký padák a poté jemně přistál v Tichém oceánu . IXV již nebude létat, technologie poté byly použity v projektu bezpilotních raketoplánů Space Rider , který na rozdíl od IXV bude muset přistát na konvenční přistávací ploše.
Po letu IXV se ESA rozhodla vytvořit projekt Space Rider, bezpilotní nosné těleso, které má umožnit návrat zkušeností z oběžné dráhy i údržbu satelitů.
Space Rider zahájí svůj první let v roce 2022 pod kapotou Vegy C z Guyanského vesmírného střediska ve Francii . ESA následně zvažuje jedno až dvě uvedení na trh ročně, v závislosti na komerčních aplikacích, které vozidlo může nabídnout. Evropská kosmická agentura musí na konci roku 2019 vyjádřit souhlas s pokračováním studií nebo bez toho, zda bude či nebude probíhat program Space Rider.
Několik projektů raketoplánů (pro orbitální lety) a kosmických letadel (pro suborbitální lety) bylo vyvinuto od začátku dobývání vesmíru koncem padesátých let , ale kvůli jejich složitosti a nákladům pouze jeden pilotovaný dosud povolil úspěšný let: SpaceShipOne . Tento projekt byl realizován za účelem získání ceny Ansari X Prize , která první soukromé společnosti nabídla deset milionů dolarů na úspěšné spuštění opakovaně použitelného vesmírného letadla .
Zde je seznam různých projektů, které byly vyvinuty:
Navzdory úspěchu Vesmírné lodi Jeden pokračují další soukromé týmy ve výzkumu vývoje opakovaně použitelného vesmírného vozidla v naději na komerční rozvoj suborbitální vesmírné turistiky.
Umělecká kresba modelu X-20 Dyna Soar .
Spirála Mikojan-Gurevič MiG-105 v Muzeu vzdušných sil Ruské federace .
Testování modelu X-38 CRV .
Dojem umělce ze SpaceLiner 7 při spuštění.
X-34 během pozemních zkoušek.