Sistem spațial cu o singură etapă

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 5 iulie 2021; verificările necesită 2 modificări .

Un sistem spațial cu o singură etapă (din engleză.  A single-stage-to-orbit , prescurtare engleză  SSTO , „one stage to orbit”) este o navă spațială cu o singură etapă capabilă să atingă viteza orbitală, pornind de la suprafața planetă, fără a folosi părți de separare. Termenul este folosit în mod obișnuit, dar nu exclusiv, pentru a descrie sisteme spațiale reutilizabile. În acest moment, acest concept nu a fost încă tradus în realitate și toate lansările au fost și sunt efectuate cu rachete de unică folosință în mai multe etape sau parțial reutilizabile.

Lansarea unei sarcini utile pe orbita joasă a Pământului costă astăzi între 10.000 și 19.000 USD per kilogram. Utilizarea aparatelor reutilizabile într-o singură etapă poate reduce semnificativ acest cost prin optimizarea costului de fabricație a componentelor și prin creșterea duratei de viață a acestora. Cu toate acestea, costurile cercetării fundamentale și proiectării sistemelor spațiale reutilizabile într-o singură etapă depășesc în mod semnificativ costurile similare pentru crearea sistemelor de unică folosință datorită unui număr de factori obiectivi de natură fundamentală și tehnologică.

Lansarea navelor spațiale cu o singură etapă de pe suprafața Pământului este teoretic posibilă, dar are o serie de dificultăți tehnologice serioase pentru implementarea practică. Factorii principali sunt: ​​viteza pe care trebuie să o câștige aparatul pentru a intra pe orbita unui satelit artificial  - aproximativ 7,9 km/s (28.440 km/h); nevoia de a depăși atracția gravitațională a Pământului, care are cel mai vizibil efect în primele etape ale zborului); zbor prin straturi dense ale atmosferei, ceea ce impune restricții asupra vitezei de zbor datorită influenței atmosferei asupra sarcinilor de temperatură și rezistență ale structurii și modurilor de funcționare a motorului.

Sistemele diferă în ceea ce privește sistemul de lansare și aterizare: Decolare verticală și aterizare verticală ( decolare verticală și aterizare prescurtată VTVL ), decolare verticală și aterizare orizontală ( ing  . decolare verticală, aterizare orizontală prescurtată VTHL ) , decolare orizontală și aterizare orizontală ( ing . .decolare orizontală și aterizare orizontală abbr.HTHL ).   

Cele mai cunoscute sisteme spațiale cu o singură etapă:

În cadrul cercetării au fost efectuate teste de zbor VTVL: DC-X USA, 1991-1996, RVTJaponia, 1998-…

Schema unei lansări într-o singură etapă de la suprafață este mult mai ușor de implementat pe alte planete lipsite de un câmp gravitațional puternic și de o atmosferă densă, cum ar fi Luna și Marte , ceea ce a fost demonstrat de stațiile lunare automate sovietice și americanul Apollo. program.