कार्यचक्र

लदे हुए शटल को Batanga के पास प्रक्षेपण कक्ष में रखा जाता है। पहले शटल की ऑनबोर्ड प्रणालियों और फिर त्वरक प्रणालियों का परीक्षण होता है। इसके बाद गैस-गतिज प्रवेश-द्वार का प्रक्षेपण-पूर्व परीक्षण किया जाता है। ऑनबोर्ड अतिचालकों में धारा भरी जाती है, फिर चुंबकीय उत्तोलन चालू करके जाँचा जाता है। सुरंग पहले ही निर्वात में होती है। आदेश मिलते ही त्वरक के आरंभिक खंडों को स्पंदित ऊर्जा देना शुरू होता है।

• 0–330 किमी। आरंभिक अनुदैर्ध्य त्वरण ~4g है। ऊर्जा का बड़ा भाग उत्तोलन और गुरुत्व के विरुद्ध काम करने में लगता है।
• 330–~1,800 किमी, S-वक्र का नीचे जाता भाग। अनुदैर्ध्य त्वरण आरंभिक 4g से धीरे-धीरे घटकर शून्य हो जाता है। भूमिगत वक्रों से गुजरते समय शटल पर ~4g तक भार पड़ता है। आसपास के विद्युतचुंबकीय तत्व पथ को स्थिर रखते हैं।
• ~1,800–2,050 किमी, S-वक्र का ऊपर जाता भाग। प्रवेश-द्वार के निकट पहुँचते हुए त्वरण शून्य हो जाता है। अंतिम 50 किमी में शटल ~11 किमी/सेकंड की गति से जड़त्व के सहारे चलता है।

ऊँचे प्रक्षेपण-बिंदु के कारण शटल प्रवेश-द्वार से केवल ~30 किमी दूर ही समुद्र तल से 10 किमी से अधिक ऊँचाई पर पहुँच जाता है, जिससे भूभाग पर आघात-तरंग का प्रभाव न्यूनतम रहता है। शटल के प्रक्षेपण से एक मिनट पहले यांत्रिक द्वार खोले बिना गैस-गतिज प्रवेश-द्वार के वलयों का परीक्षण किया जाता है। शटल के सुरंग मार्ग का 45% पार करने के बाद उन वलयों से संपीडित हवा का पराध्वनिक प्रवाह छोड़ा जाता है; यह हवा निर्वात बनाते समय सुरंग के अंतिम खंड के पंपों ने संचित की थी। शटल के गुजरने से ~10 सेकंड पहले हाइड्रोजन दिया जाता है और गैस-गतिज अवरोध को मुख्य दहन अवस्था में सक्रिय किया जाता है। इससे गर्म, आंशिक रूप से आयनित गैस का स्थिर, शंक्वाकार पराध्वनिक प्रवाह बनता है। वलयों के सफल सक्रियण और गर्म अवरोध-प्रवणता शंकु के बनने के 3 सेकंड बाद यांत्रिक प्रवेश-द्वार खोला जाता है।

यह अवरोध सुरंग के निर्वात को टूटने से भी बचाता है और आरंभिक तापीय आघात को नरम करता है। शटल पहले से तैयार विरल और गर्म गैस-क्षेत्र को कुछ मिलीसेकंड में पार कर लेता है। यह प्रमुख तकनीक माध्यम बदलते समय अत्यंत अल्पकालिक आघात-मुख को हटाकर आरंभिक वायुगतिकीय प्रभाव की समय-रूपरेखा बदलती है।

गैस-गतिज अवरोध कुल वायुगतिकीय बलों को कम नहीं करता। वह आघात-भार को माइक्रोसेकंड की सीमा से मिलीसेकंड की सीमा में फैला देता है, जिससे शटल संरचना में स्थानीय तनाव, कंपन और तापीय आघात निर्णायक रूप से घटते हैं।

शटल के गुजरते ही यांत्रिक द्वार बंद हो जाता है; उसके तुरंत बाद जेट वलय निष्क्रिय कर दिए जाते हैं।

शटल बैलिस्टिक पथ पर अपनी जड़त्वीय संहति और मजबूत संरचना का उपयोग करके वायुमंडल की सघन परतों को पार करता है। तापीय और गतिज भार पहले 10–20 सेकंड में चरम पर होते हैं।

महत्त्वपूर्ण स्पष्टीकरण। गैस-गतिज अवरोध क्षेत्र से निकलते ही शटल निर्धारित ~3,400 मीटर ऊँचाई पर सामान्य वायुमंडल के साथ पूरी तरह संपर्क में आ जाता है। पथ, ताप-प्रवाह और भार की सभी गणनाएँ वायुमंडल के साथ पूर्ण वायुगतिकीय संपर्क पर आधारित हैं; किसी “गैस कवच”, “मार्गिका” या शटल के साथ चलने वाले विरल आयतन की कल्पना नहीं की गई है।

वायुमंडल से निकलने के बाद ताप छोड़ने के लिए विकिरक खोले जाते हैं। फिर शटल सूक्ष्म पथ-संशोधन और लक्ष्य कक्षा तक पहुँचने के लिए ऑनबोर्ड विद्युतचुंबकीय प्लाज़्मा इंजन चालू करता है—अक्सर सीधे भूस्थिर कक्षा के पार या Lagrange बिंदुओं की ओर। इसके बाद उपयोगी भार तैनात किया जाता है। AstroLiner-S विन्यास में अंतिम कक्षा-प्रवेश और कक्षा-संशोधन रासायनिक प्रणोदन प्रणाली से किए जाते हैं।

पूर्ण-कार्यशील AstroLiner में कक्षा छोड़ने के लिए विद्युतचुंबकीय प्लाज़्मा इंजनों का उपयोग होता है। AstroLiner-S विन्यास में कक्षा छोड़ने का मंदन, संशोधन और अंतिम युद्धाभ्यास रासायनिक प्रणोदन प्रणाली से किए जाते हैं।

Gabon के पास अटलांटिक महासागर के ऊपर गति घटाने के लिए अवरोधी पैराशूट प्रणाली खोली जाती है। शटल छोटे आक्रमण-कोण पर अपने मजबूत निचले भाग के सहारे जलावतरण करता है; यह भाग गर्म सतह और ठंडे पानी के संपर्क के लिए बनाया गया है। जलावतरण के बाद प्रोपेलर या जल-जेट खोले जाते हैं।

ऑनबोर्ड रिएक्टर से चलने वाले अपने इंजन—या शटल प्रणालियाँ विफल होने पर तैयार खड़ी खींचने वाली नौकाएँ—यान को निरीक्षण, रखरखाव, ताप-कवच की मरम्मत और अगली उड़ान की तैयारी के लिए बंदरगाह परिसर तक पहुँचाते हैं। AstroLiner-S विन्यास में बंदरगाह वापसी बैटरियों, सहायक विद्युत इकाई या तैयार खींचने वाली नौकाओं से होती है।