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Suborbital Spaceflights
XCOR-LYNX

Lynx ist ein in der Entwicklung befindliches zweisitziges Raketenflugzeug fuer suborbitale Raumfluege, das horizontal starten und landen kann. Neben dem Piloten kann entweder eine wissenschaftliche Nutzlast oder eine zweite Person im Cockpit transportiert werden.

Konstruktion und Antrieb
Bei der Konstruktion von Lynx achtete der Hersteller XCOR Aerospace auf einfaches Design, hohe Zuverlaessigkeit und vollstaendige Wiederverwendbarkeit, was zu geringen Betriebskosten fuehrt. Lynx wird ueber vier Triebwerke des Typs XR-5K18 verfuegen, die Fluessigsauerstoff (LOX) und Kerosin verbrennen. Es kommen nicht die ueblichen Turbopumpen zum Einsatz, sondern kostenguenstigere Kolbenpumpen.

Versionen

Lynx Mark I
Der erste Prototyp der Lynx wird die Bezeichnung Mark I tragen und dient der Erprobung des Flugzeugs, sowie der Lizenzierung fuer Passagierfluege durch die US-Luftfahrtbehoerde FAA. Die Gipfelhoehe soll 61km betragen.

Lynx Mark II
Die Version Mark II wird weitgehend identisch zu MarkI sein, aber ein geringeres Leergewicht haben. Unter anderem soll der Tank aus dem leichten Verbundwerkstoff Nonburnite gefertigt werden, was zu groflen Gewichtseinsparungen fuehren soll. Das wirkt sich positiv auf die Steigleistung aus, so dass Hoehen von ueber 100km erreicht werden koennen, und damit die Grenze zum Weltraum ueberschritten wird. Die Version Mark II kann eine Nutzlast von 120kg transportieren: entweder einen Weltraumtouristen oder wissenschaftliche Experimente.

Lynx Mark III
Die Version Mark III ist eine Weiterentwicklung mit veraendertem Antrieb und Fahrwerk. MarkIII verfuegt ueber einen externen Behaelter, der eine zusaetzliche Nutzlast von bis zu 650kg fassen kann. Dies kann entweder ein wissenschaftliches Experiment sein, oder auch eine Oberstufe, die einen kleinen Satelliten in die Erdumlaufbahn bringen kann.

Entwicklungsgeschichte
Lynx wurde von XCOR Aerospace am 26. Maerz 2008 angekuendigt, damals war der erste Testflug fuer 2010 vorgesehen.Die Entwicklungskosten fuer die Mark-I-Version wurden auf weniger als 10Millionen US-Dollar geschaetzt.Einen Durchbruch verzeichneten die Entwickler am 26. Maerz 2013, als ein Triebwerk am Boden einen Testlauf von 67s erfolgreich absolvierte. Als Testpilot verpflichtete XCOR den frueheren Shuttle-Astronauten Rick Searfoss. Erste Testfluege mit der Version MarkI waren fuer Sommer 2013 angekuendigt,finden aber wohl fruehestens 2014 statt.

Flugverlauf
Die Fluege sollen vom Mojave Air & Space Port, einem Startplatz auf Curacao und vom Kennedy Space Center stattfinden, aber grundsaetzlich kann Lynx von jedem Flughafen abheben, dessen Startbahn mindestens 2400m lang ist. Das Flugzeug wird an den Anfang der Startbahn geschleppt und startet dann mit seinen eigenen Triebwerken. In den ersten drei Minuten des Fluges steigt es mit Mach 2,9 bis auf eine Hoehe von 58,5km, wo die Triebwerke abgeschaltet werden. Das Flugzeug steigt weiter bis zu einer Gipfelhoehe von 103km. Die Phase der Schwerelosigkeit dauert etwa 6 Minuten. Beim Wiedereintritt in die Atmosphaere wird eine Bremsverzoegerung von bis zu 4g wirksam. Waehrend des Landeanflugs koennen die Triebwerke erneut gezuendet werden. Die Landung erfolgt horizontal mit einer Geschwindigkeit von etwa 170km/h. Der ganze Flug folgt den Sichtflugregeln.
Schon nach zwei Stunden soll das Flugzeug wieder startbereit sein. Dadurch sollen vier Fluege pro Tag moeglich sein, im Zweischichtbetrieb sogar acht Fluege pro Tag.

Verwendung
Lynx-Fluege dienen einerseits dem Weltraumtourismus, andererseits auch der Wissenschaft fuer Mikrogravitationsexperimente.

SPACESHIP 2


SpaceShipTwo ist ein privates, noch in der Entwicklung befindliches Raumflugzeug von der Spaceship Company, einem Joint Venture der Unternehmen Virgin Group und Scaled Composites. Das Raumflugzeug soll ab 2014 suborbitale Raumfluege durchfuehren und spaeter fuer den Weltraumtourismus genutzt werden.

Entwicklung
SpaceShipTwo ist der Nachfolger des Typs SpaceShipOne, dem ersten rein privat finanzierten Raumfahrzeug, das innerhalb von zwei Wochen im Rahmen des Ansari X-Prize zweimal den Weltraum erreicht hat. Bau und Entwicklung wurden wesentlich von Burt Rutan geleistet, der auch Miteigentuemer von Virgin Galactic ist.
Konstruiert und gebaut wird das SpaceShipTwo von Scaled Composites, Auftraggeber und Betreiber wird Virgin Galactic sein. Virgins CEO, Richard Branson, will fuer den Bau des Passagierraumschiffs in den naechsten Jahren etwa 100 Millionen US-Dollar investieren. Unter anderem gehen ueber 20 Millionen US-Dollar fuer Lizenzrechte an Mojave Aerospace Ventures (MAV), ein von Rutan und Paul Allen zur Vermarktung der SpaceShipOne-Technologie gegruendetes Unternehmen.
Der Rollout des ersten SpaceShipTwo, das den Namen "VSS Enterprise" traegt, erfolgte am 7. Dezember 2009. Ein erster Testflug vom Mojave Air & Space Port in Kalifornien, bei dem das Raumschiff noch nicht vom Traegerflugzeug geloest wurde, fand am 23. Maerz 2010 statt. Ebenfalls ohne Abkopplung fand der erste bemannte Flug des Raumfahrzeuges am 15. Juli statt. Beim 37. Testflug des Traegerflugzeuges "VMS Eve" brach das linke Fahrwerk ab, sodass das Traegerflugzeug leicht beschaedigt wurde. Der erste Freiflug der VSS Enterprise erfolgte am 10. Oktober 2010.
Am 4. Mai 2011 wurde waehrend des 7. Freiflugs der sogenannte Federmodus (siehe Abschnitt Flugablauf) erfolgreich ueber dem Mojave Air & Space Port getestet.
Im Juni 2012 erteilte die FAA Scaled Composites die Genehmigung Raketentests durchzufuehren. Der erste Testflug von SpaceShipTwo mit Raketenantrieb fand am 29. April 2013 statt, der zweite am 5. September 2013.[10]
Touristenfluege sollen ab 2014 durchgefuehrt werden. Eine Zulassung durch die Federal Aviation Administration stand im Februar 2014 noch aus, da bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht alle erforderlichen Testfluege durchgefuehrt worden waren. Ungefaehr 700 Passagiere haben bereits fuer ein Flugticket bezahlt. Ebenfalls ist schon ein zweites Raumfahrzeug der SpaceShipTwo-Klasse geplant, das den Namen "VSS Voyager"erhalten soll.


Flugablauf
Das Traegerflugzeug White Knight Two soll vom Spaceport America in New Mexico starten, das Raumflugzeug bis auf 15,2km Hoehe tragen und dort ausklinken. Nach einem wenige Sekunden andauernden antriebslosen Flug zuendet das Raketentriebwerk des SpaceShipTwo und beschleunigt es auf einer steil nach oben zeigenden Bahn innerhalb von dreiflig Sekunden bis auf Mach 3. Dabei wirken auf die Insassen Beschleunigungen bis zur 3,5-fachen Erdbeschleunigung ein. Nach etwa zwei Minuten und bei etwa 4.200 km/h wird das Triebwerk abgeschaltet.
Es folgt nun ein etwa vier bis fuenf Minuten dauernder, schwereloser, suborbitaler Flug, bei dem SpaceShipTwo in einer ballistischen Kurve erst weiter aufsteigt und dann sinkt. Am hoechsten Punkt liegt die Flugbahn etwa 110km ueber der Erdoberflaeche, in der Thermosphaere, jenseits der Weltraum-Grenze von 100 km. Den Passagieren stehen dazu Bullaugen zwischen 33 und 43 cm Groesse zur Verfuegung.
Danach folgt ein knapp zwei Minuten dauerndes Bremsen des Sinkfluges im Federmodus (feather configuration), einem definierten Sackflug, das durch eine 90∞-Drehung der zwei Leitwerkstraeger einschliefllich der Leitwerke nach oben bewirkt wird. Dabei wirken auf die Passagiere Beschleunigungen bis zu 6 g. Bei einer Hoehe von 16.700 m werden die Leitwerkstraeger wieder zurueckgedreht und das Flugzeug geht in einen Gleitflug ueber. Es landet 25 bis 50 Minuten spaeter auf seinem Heimatflughafen.

Technik
Nach Aussagen des Konstrukteurs Rutan wird das neue Raumschiff hoeher fliegen und mit 100 bis 200 Meilen eine laengere Downrange-(Abstiegs-)Phase haben als das Vorgaengermodell. Es soll mit 18,3m Laenge auch fast doppelt so gross sein und komplett aus kohlenstofffaserverstaerktem Kunststoff bestehen. Zur Bremsung und zur Stabilisierung des Sturzes in grofler Hoehe koennen die hinteren Tragflaechen mit den Leitwerken pneumatisch nach oben geschwenkt werden, sodass wie beim Vorg‰nger ein definiertes Trudeln entsteht. Die Tragflaechenvorderkanten und der Bug sind mit einem Hitzeschutz ausgeruestet.
Die maximale Passagierzahl betraegt sechs Personen, das Raumschiff wird von zwei Piloten gesteuert. Als Piloten fuer das Raumschiff wurden bisher der Testpilot Dave MacKay und der Chefastronaut Steve Johnson genannt.

Antrieb
Als Antrieb soll wie bei SpaceShipOne ein Hybrid-Raketentriebwerk zum Einsatz kommen. Es besteht aus einem Rohr aus festem Kunststoff, das als Brennstoff abbrennt, und dem aus einem Tank zugefuehrten gasfoermigen Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O) als Oxidator.
Im Oktober 2013 wurde die Aufnahme des Flugbetriebs auf unbestimmte Zeit verschoben. Als Grund gelten erhebliche Probleme mit dem Antrieb von SpaceShipTwo. Die Triebwerke wurden bis zu diesem Zeitpunkt noch nie in der vollen, erforderlichen Laufzeit getestet, unbestaetigten Angaben zufolge erreichen sie auch nicht den noetigen Schub. Wenn die Angaben zutreffen, muessen grosse Teile des Raumschiffs neu konstruiert werden, was auch Aenderungen an der Traegermaschine erfordern kann. Beide Teile des Systems muessen anschlieflend eine neue Zulassung erhalten. Hierfuer sind Zeitplaene nicht absehbar.
Die CO2-Emissionen pro Passagier fuer einen Flug entsprechen etwa 60 Prozent der Emissionen eines Transatlantikfluges zwischen New York und London. Etwa 70 Prozent der Emissionen stammen vom Traegerflugzeug, welches SpaceShipTwo in die Stratosphaere befoerdert.