運用サイクル

貨物を積んだシャトルをBatanga近郊の打ち上げ室に据え付ける。まずシャトルの機上システム、次に加速器システムを試験する。続いてガスダイナミック・ゲートウェイの打ち上げ前試験を行う。機上超電導体に電流を励磁し、磁気浮上を起動して確認する。トンネルはあらかじめ真空にしてある。指令と同時に、加速器の先頭区間へパルス電力の供給を開始する。

• 0–330 km。初期の長手方向加速度は~4g。エネルギーのかなりの部分を浮上と重力への対抗に使う。
• 330–~1,800 km、S字曲線の下降区間。長手方向加速度を初期の4gから滑らかにゼロまで下げる。シャトルは地下の曲線を通過し、最大~4gの荷重を受ける。周囲の電磁要素が軌道を安定させる。
• ~1,800–2,050 km、S字曲線の上昇区間。ゲートウェイに近づくにつれて加速度はゼロになる。最後の50 kmを、シャトルは~11 km/sで慣性走行する。

打ち上げ地点が高所にあるため、シャトルは大気圏ゲートウェイから約30 km進んだだけで海抜10 kmを超え、地上への衝撃波の影響を最小限に抑えられる。シャトル打ち上げの1分前、機械式ゲートウェイを開かずにガスダイナミック・ゲートウェイのリングを試験作動させる。シャトルがトンネル路線の45%を通過すると、真空形成時に最終区間のポンプが蓄えた圧縮空気を、リングから超音速流として噴出する。シャトル通過の約10秒前に水素を供給し、ガスダイナミック・バリアを主燃焼モードで作動させ、熱く部分電離したガスによる安定した円錐形の超音速流を形成する。リングの作動と高温のバリア勾配円錐の形成に成功した3秒後、機械式ゲートウェイを開く。

バリアはトンネル内の真空喪失も防ぎ、初期の熱衝撃を緩和する。シャトルは、あらかじめ希薄化・加熱したガス領域を数ミリ秒で通過する。この重要技術は、媒体が切り替わる際の極端に短い衝撃波面を取り除き、初期空力作用の時間分布を変える。

ガスダイナミック・バリアは空気力の総量を減らさない。衝撃荷重をマイクロ秒域からミリ秒域へ引き延ばし、シャトル構造の局所応力、振動、熱衝撃を決定的に低減する。

シャトル通過直後に機械式ゲートウェイを閉じ、その直後に噴流リングを停止する。

シャトルは弾道軌道を飛び、自らの慣性質量と堅牢な構造を使って大気の高密度層を通過する。熱荷重と動荷重は最初の10–20秒で最大になる。

重要な明確化。ガスダイナミック・バリア領域を出た直後から、シャトルは所定高度約3,400 mの通常大気と全面的に相互作用する。軌道、熱流束、荷重の計算はすべて、大気との完全な空力相互作用を前提とする。「ガスシールド」「通路」、あるいはシャトルに伴走する希薄領域の存在は仮定しない。

大気圏を出ると、放熱のためラジエーターを展開する。次に機上の電磁プラズマエンジンを作動させ、軌道を微修正して目標軌道へ入る。多くの場合、静止軌道の外側またはLagrange点へ直接向かう。その後、ペイロードを展開する。AstroLiner-S構成では、最終的な軌道投入と軌道修正を化学推進系で行う。

完全機能型AstroLinerは、電磁プラズマエンジンを使って軌道を離脱する。AstroLiner-S構成では、軌道離脱のための減速、修正、最終機動を化学推進系が担う。

Gabon近海の大西洋上で減速用パラシュートを展開する。シャトルは小さな迎角を保ち、高温の表面が冷水に接触しても耐えられる堅牢な機体下面を使って着水する。着水後はプロペラまたはウォータージェットを展開する。

機上炉から給電する自力航行用エンジン、またはシャトル系統の故障時に待機する曳船が、機体を港湾施設へ運ぶ。そこで点検、整備、熱防護の補修、次便の準備を行う。AstroLiner-S構成では、バッテリー、補助動力装置、または待機曳船によって港へ戻る。