Amerykańska agencja kosmiczna rozpoczęła badanie rynku przed rozpisaniem przetargu na dostarczenie usług umożliwiających astronautom zapoznanie się z warunkami nieważkości przed lotami w kosmos. Od dekad szkolenie takie jest realizowane za pomocą zmodyfikowanych samolotów pasażerskich, w których, dzięki wykonaniu odpowiednich manewrów, można przez kilkadziesiąt sekund wytworzyć stan nieważkości. Ponieważ ludzki organizm nie jest przystosowany do stanu nieważkości, wielu ludzi odczuwa wówczas mdłości, co doprowadziło do nadania samolotom realizującym te zadania przydomka Vomit Comet (Rzyg‑kometa).
Loty paraboliczne, jak oficjalnie określa się misje symulujące stan nieważkości, rozpoczęto w 1957 roku. Początkowo wykonywały je samoloty C-131 Samaritan, później – zmodyfikowane latające cysterny KC-135A Stratotanker, należące do amerykańskich sił powietrznych. NASA przejęła te zadania w 1973 roku wykorzystując do tego celu dwa KC-135A.
W 2005 roku KC-135 wymieniono na C-9 (wojskowa wersja DC-9), które służyły do 2014 roku. Równolegle w 2008 roku podpisano umowę ze spółką Zero Gravity Corp. (Zero-G) na świadczenie komercyjnych usług tego typu. Firma wykorzystuje w tym celu zmodyfikowanego Boeinga 727.
Ilustracja lotu parabolicznego wytwarzającego stan mikrograwitacji.
(NASA)
Symulowanie stanu nieważkości rozpoczyna się na wysokości 24 tysięcy stóp. Samolot, lecąc z prędkością 350 węzłów, rozpoczyna ostre wznoszenie pod kątem 45 stopni z przeciążeniem 1,8 g, a następnie leci torem parabolicznym, którego najwyższy punkt jest na wysokości 32 tysięcy stóp. W momencie wychylenia sterownicy od siebie u szczytu paraboli rozpoczyna się faza mikrograwitacji, która trwa około 30 sekund. W czasie pojedynczego lotu wykonuje się zwykle piętnaście takich manewrów.
Zapoznanie przyszłych astronautów ze stanem nieważkości to niejedyne zastosowanie Vomit Comet. Takie loty zapoznawcze odbywają również kadeci Akademii Sił Powietrznych. Ponadto na pokładzie samolotów są testowane urządzenia przewidziane do pracy w przestrzeni kosmicznej. Naukowcy przeprowadzają w ten sposób także inne eksperymenty. Dużą część działalności firmy stanowią loty komercyjne. Bilet indywidualny kosztuje 8900 dolarów. Można też wynająć dla siebie cały 28‑osobowy samolot za 295 tysięcy dolarów. Jeden z KC-135 należących do NASA został swego czasu ucharakteryzowany wewnątrz na statek kosmiczny i przez pół roku nagrywano w nim sceny nieważkości do filmu „Apollo 13”.
Odkąd rozpoczęliśmy finansowanie Konfliktów przez Patronite i Buycoffee, serwis pozostał dzięki Waszej hojności wolny od reklam Google. Aby utrzymać ten stan rzeczy, potrzebujemy 2000 złotych miesięcznie.
Możecie nas wspierać przez Patronite.pl i przez Buycoffee.to.
Rozumiemy, że nie każdy może sobie pozwolić na to, by nas sponsorować, ale jeśli wspomożecie nas finansowo, obiecujemy, że Wasze pieniądze się nie zmarnują. Nasze comiesięczne podsumowania sytuacji finansowej możecie przeczytać tutaj.
Chociaż współpraca NASA i Zero-G układa się co do zasady dobrze, występowały w niej zakłócenia. Firma wstrzymała okresowo działalność w 2020 roku, w czasie pandemii COVID-19. Dwa lata później samolot został na pewien czas wyłączony z użytku ze względu na problemy techniczne. Nie da się ukryć, że Boeing 727 jest samolotem starym, a jego utrzymanie i pozyskiwanie części zamiennych będzie coraz droższe i trudniejsze. Stąd decyzja o rozpisaniu przetargu na wykonywanie lotów parabolicznych.
Charles Duke – członek rezerwowej załogi Apollo 13 – trenuje w KC-135 Vomit Comet.
(NASA)
Wymagania nie są ściśle określone. NASA jest otwarta na rozwiązania innowacyjne, które do tej pory nie były stosowane w lotach tego typu. Wymienia się między innymi dopuszczenie odrzutowców biznesowych, samolotów doświadczalnych, samolotów naddźwiękowych czy maszyn bezzałogowych. Możliwe jest więc stworzenie mieszanej floty samolotów załogowych do szkolenia astronautów, ale i tańszych maszyn bezzałogowych możliwych do wykorzystania w eksperymentach niewymagających obecności człowieka, chociaż jak zaznacza sama NASA, większość lotów wymaga obecności ludzi na pokładzie.
Wybrana maszyna musi być w stanie wykonywać loty po różnych parabolach, tak aby symulować mikrograwitację, grawitację na Księżycu, na Marsie i inne. Minimalny czas symulowania obniżonej grawitacji to 10 sekund, ale preferowane będzie 30 sekund lub więcej. Misje mogą być różne, jedne mogą wymagać jak najdłuższego symulowania mikrograwitacji kosztem dokładności i stabilności lotu, a inne odwrotnie – wymagać będą jak największej dokładności przy dopuszczalnym skróceniu czasu stanu nieważkości.
Jak można się domyślić, loty paraboliczne są bardzo specjalistyczną niszą branży lotniczej i nie ma wielu firm oferujących takie usługi. Od 1986 roku we Francji działa Novespace – podmiot zależy francuskiej agencji kosmicznej CNES (Centre national d’études spatiales). Od 2013 roku Novespace współpracuje z firmą Avico przy komercyjnych lotach w stanie nieważkości. Novespace wykorzystuje obecnie Airbusa A310, a wcześniej (do 2015) miała na stanie A300B2.
Airbus A310-304 o rejestracji F‑WNOV należący do Novespace.
(Hugo LUC, Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0)
Z kolei w Wielkiej Brytanii działa startup Blue Abyss oferujący loty w stanie nieważkości w zmodyfikowanym Boeingu 757. Właśnie w tej firmie upatruje się głównego konkurenta dla Zero-G. W zeszłym roku Blue Abyss we współpracy z NASA rozpoczęła w Ohio budowę centrum treningowego dla astronautów i, jak sama zapowiada, będzie ono obejmowało również możliwość wykonywania lotów parabolicznych.
NASA zyskuje kolejne F-15
W swoich badaniach NASA wykorzystuje wiele typów samolotów, w tym myśliwce. W styczniu flota agencji wzbogaciła się o dwa F-15D wycofane z US Air Force. Myśliwce o numerach 81-0063 i 84-0045 służyły w 173. Skrzydle Myśliwskim Lotniczej Gwardii Narodowej stanu Oregon. Jednostka jest obecnie przezbrajana w F-35A, a F-15C/D są wycofywane z całych sił powietrznych i, w zależności od jednostki, zastępowane przez F-35A lub F-15EX Eagle II. Spośród otrzymanych maszyn tylko jedna będzie wykorzystywana w służbie, druga posłuży jako źródło części zamiennych.
NASA wykorzystuje F-15 prawie od samego początku ich służby w latach 70. Ich osiągi wykorzystywano do eksperymentów na dużych wysokościach i wysokich prędkościach. Do tego duży udźwig i prześwit w czasie kołowania umożliwia podczepianie zróżnicowanych ładunków doświadczalnych. Ich zaletą jest również technologia pochodząca sprzed 50 lat, która umożliwia łatwe wprowadzanie modyfikacji w płatowcu, oprogramowaniu czy systemie sterowania.
F-15B należący do NASA.
(NASA)
Najnowszym zadaniem F-15 należących do NASA jest wspieranie testów samolotu doświadczalnego X-59 QueSST, mającego doprowadzić do stworzenia samolotu pasażerskiego, który w czasie przekraczania bariery dźwięku nie będzie generował gromu dźwiękowego. F-15 są wykorzystywane w roli samolotów asystujących (chase plane), z których zbiera się dane i obserwuje się zachowanie samolotu badanego.
Już w tej chwili agencja wykorzystuje w tym celu dwa inne F-15. Zostały one wyposażone w zmodyfikowany, pochodzący z F-22, system tlenowy dla załogi. Jest on bardziej wydajny i umożliwia bezpieczne wykonywanie lotów do wysokości 60 tysięcy stóp. Wysokość przelotowa X-59 to 55 tysięcy stóp. Samoloty pozyskane w styczniu również zostaną odpowiednio zmodyfikowane. X-59 ma się rozpędzać do prędkości Mach 1,4 co nie jest wielkim wyczynem dla F-15, które rozpędzają się do prędkości Mach 2,5.
