Sejak pergantian abad ini, penerokaan angkasa telah berubah secara mendadak berkat kenaikan aeroangkasa komersial yang belum pernah terjadi sebelumnya (aka. NewSpace). Dengan tujuan memanfaatkan teknologi baru dan menurunkan kos melancarkan muatan ke ruang angkasa, beberapa idea baru yang benar-benar inovatif dan baru dikemukakan. Ini termasuk idea menggunakan belon untuk membawa roket ke ketinggian yang sangat tinggi, kemudian menembakkan muatan ke orbit yang diinginkan.
Juga dikenali sebagai "Rockoons", konsep ini telah memberitahu sistem pelancaran Leo Aerospace yang sepenuhnya autonomi dan dapat digunakan semula - yang terdiri daripada aerostat (belon) ketinggian tinggi dan platform pelancaran roket. Dengan pelancaran komersial pertama yang dijadualkan untuk tahun depan, syarikat itu merancang untuk menggunakan sistem ini untuk menyediakan perkhidmatan pelancaran berkala ke pasaran satelit mikro (aka. CubeSat) pada tahun-tahun mendatang.
Konsep Rockoon adalah salah satu daripada banyak sistem pelancaran udara yang telah disiasat dan disahkan sejak Zaman Angkasa bermula. Tidak seperti roket konvensional, yang bergantung pada sejumlah besar propelan untuk mencapai kecepatan pelarian dan menghantar muatan ke orbit, sistem pelancaran udara bergantung pada kaedah kos efektif untuk mengangkut muatan ke ketinggian tinggi di mana ia kemudian dapat dihantar ke Bumi Rendah Orbit (LEO).
Ini mengurangkan jumlah propelan yang diperlukan tetapi juga melibatkan peluncuran roket dari ketinggian di mana rintangan udara lebih rendah dan daya yang lebih sedikit diperlukan untuk melepaskan diri dari graviti Bumi. Semua ini membolehkan kenderaan pelancaran yang jauh lebih kecil dan lebih ringan digunakan, yang menyebabkan kosnya berkurang dengan ketara. Kaedah ini amat berkesan apabila terdapat muatan kecil seperti mikrosatelit, yang menjadi semakin umum.
Hari ini, kebanyakan sistem pelancaran udara yang sedang dilakukan melibatkan pesawat yang membawa roket atau kapal angkasa dengan motor roket untuk melancarkan ketinggian - seperti SpaceShipTwo Virgin Galactic, Virgin Orbit's LauncherOne, atau syarikat penerbangan Stratolaunch. Walau bagaimanapun, syarikat Leo Aerospace yang berpusat di Los Angeles memilih untuk menyiasat kaedah yang sama berlaku dengan bergantung pada platform yang lebih ringan dari udara (LTA) untuk mendapatkan muatan ke angkasa.
Seperti yang Dane Rudy, pengasas bersama dan CEO Leo Aerospace, memberitahu Space Magazine melalui e-mel:
"Dari perspektif fizik orde pertama, pelancaran belon adalah penyelesaian yang sangat elegan untuk menyediakan pelancaran yang cekap dan menjimatkan kos untuk muatan kecil. Selain itu, seni bina ini secara dramatik mengurangkan jumlah infrastruktur pelancaran yang diperlukan, memungkinkan penyelesaian mudah alih sepenuhnya. "
Komponen utama sistem pelancaran ini adalah platform pelancaran Regulus Orbital dan Orbital Rocket. Platform Regulus menyediakan kawalan penerbangan secara automatik melalui serangkaian pembakar (yang memastikan bahawa aerostat kekal apung) dan sistem kawalan putaran pendorong bipropellant, yang semuanya dipasang ke badan terlindung yang terdiri dari bahan komposit.
Sementara itu, Orbital Rocket adalah kenderaan pelancaran tiga peringkat miniatur yang dipasang pada platform melalui penggerak dan landasan pelancaran. Setelah aerostat mencapai ketinggian penyebaran 18,000 meter (60,000 kaki), roket akan melancarkan dan membawa muatan ke orbit yang diinginkan. Menurut halaman profil misi syarikat, sistem akan dapat melakukan pelbagai jenis penghantaran ke ketinggian yang berbeza.
"Pengembangan dan biaya produksi sistem balon lebih besar daripada menggunakan pesawat," kata Rudy. "Berbanding dengan sistem balon lain yang menggunakan gas pengangkat, seni bina udara panas kami dapat digunakan kembali sepenuhnya dan cepat. Kami boleh melakukan puluhan pelancaran dengan satu sistem sebelum pengubahsuaian diperlukan. "
Ini akan berkisar dari misi suborbital - di mana muatan dihantar ke ketinggian lebih dari 100 km (62 mi) - ke misi orbit, di mana CubeSats akan dihantar ke orbit segerak matahari (SSO) sejauh 550 km (340 mi). Kemungkinan lain yang pasti mereka sebutkan melibatkan penghantaran bantuan kemanusiaan atau peralatan komunikasi kecemasan ke wilayah terpencil yang tidak dapat diakses oleh pesawat sayap tetap, drone, atau kenderaan udara lain.
Syarikat itu juga merancang untuk memasukkan pesawat terbang luncur dan drone yang dapat digunakan dari aerostat mereka, sehingga menawarkan profil misi lain - seperti pemantauan drone, eksperimen ilmiah, dan perkhidmatan komunikasi. Selain menjadi kaedah yang lebih menjimatkan untuk meletakkan muatan kecil di orbit, sistem pelancaran juga mempunyai kelebihan menjadi sangat padat.
Oleh kerana itu, roket, aerostat, dan mesin yang diperlukan untuk mengembung semuanya boleh diletakkan ke dalam bekas penghantaran standard, dimuat ke trak separa, dan kemudian dihantar ke mana sahaja diperlukan. Kabin treler juga berfungsi sebagai stesen komunikasi awal untuk pelancaran. Tahap mobiliti dan fleksibiliti ini adalah salah satu ciri yang dapat menjadikan platform aerostat berkesan dalam memberikan bantuan kecemasan dan bantuan. Seperti yang dikatakan oleh Rudy:
"Kami mulai menemui banyak kes penggunaan yang berbeza untuk platform aerostat yang boleh digunakan semula dan autonomi yang sedang kami kembangkan. Ia sepenuhnya mudah alih dan sesuai dengan bekas penghantaran standard, memudahkan pengangkutan dan penyimpanan. Selain itu, ia mudah dikendalikan dan sangat kuat. Tidak seperti mengangkat belon gas, sistem kami masih dapat beroperasi dengan lubang ukuran kereta di bahan balon. Rakan kongsi kami dengan bersemangat memanfaatkan keupayaan ini untuk menggunakan suite sensor dengan cepat di kawasan bencana selepas taufan atau menyediakan bekalan bantuan kecemasan di tempat yang sukar dijangkau. Sangat luar biasa untuk bekerjasama dengan kumpulan seperti Angkatan Darat dan Percubaan Ketinggian Tinggi untuk mengenal pasti dan menyelesaikan pelbagai kes masalah. "
Semua ini menjadikan syarikat seperti Leo Aerospace, dan syarikat lain yang menggunakan konsep yang lebih ringan dari udara, dapat memanfaatkan pertumbuhan di pasaran satelit. Di antara percambahan mikrosatelit (aka CubeSats) dan kemunculan perkhidmatan pelancaran muatan ringan (seperti Rocketlab dan Virgin Orbit), pasaran ini dijangka akan meletup pada tahun-tahun mendatang.
Namun, apa yang membezakan Leo Aerospace adalah cara mereka memusatkan perhatian pada pengiriman satelit yang beratnya kurang dari 25 kg (55 kg). Seperti yang dijelaskan oleh Rudy, belum ada penyelesaian khusus untuk mikrosatelit yang termasuk dalam julat ini. Biasanya, CubeSats dipaksa untuk "melakukan ridesare" pada roket pelancaran, di mana mereka mengambil ruang kosong di samping muatan yang lebih berat.
Ini adalah sesuatu yang diharapkan oleh Rudy dan rakannya untuk memperbaiki:
"Ini sangat mengejutkan memandangkan hampir separuh daripada semua satelit dalam 10 tahun ke depan diunjurkan masuk dalam segmen ini. Kami telah bekerja keras untuk menangkap dan mengekalkan kelebihan penggerak pertama dalam segmen 25kg. Kami telah menjalankan operasi dan pengujian kenderaan kami yang paling luas. Selain itu, kami adalah yang paling jauh dalam pekerjaan pengawalseliaan melalui hubungan erat kami dengan FAA dan keahlian aktif dalam Komersial Spaceflight Federation. Akhirnya, sistem kami disesuaikan untuk menyediakan pelancaran khusus yang diperlukan oleh pelanggan kami, dan pada frekuensi yang cukup tinggi untuk mengatasi permintaan yang luar biasa. "
Pada akhir tahun 2018, syarikat itu telah berjaya menyelesaikan kempen ujian pelancaran dan memperoleh dana melalui National Science Foundation dan firma modal teroka. Pada tahun 2020, mereka berharap dapat memenuhi syarat sepenuhnya platform mereka dengan melakukan penerbangan pertama mereka, yang akan diikuti oleh operasi komersial dan mungkin juga kontrak dengan NASA.
"Operasi komersial ini akan menjadi jalan masuk kami ke pasar Platform Perkhidmatan Ketinggian Tinggi $ 2.6B dengan rangkaian pelanggan sipil, pertahanan, dan komersial," kata Rudy. "Kami telah bekerjasama dengan NPL JPL untuk menjelajahi beberapa kes penggunaan yang berbeza. Salah satu contohnya ialah membawa kenderaan masuk Martian ke atmosfer atas di Bumi dan menurunkannya untuk mengumpulkan data dan menguji prestasi aerodinamik. "
Sejak awal yang sederhana, pengkomersialan ruang angkasa penuh telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Di antara penurunan kos pelancaran, pengembangan muatan yang lebih kecil, dan kenaikan penyedia pelancaran komersial yang dapat menampung muatan yang lebih kecil, Low Earth Orbit (LEO) kemungkinan akan menjadi tempat yang sangat sibuk dalam waktu dekat!
