운용 주기

화물을 실은 셔틀을 Batanga 인근 발사실에 설치한다. 먼저 셔틀의 기내계통을, 이어 가속기계통을 시험한다. 다음으로 가스역학 게이트웨이의 발사 전 시험을 수행한다. 기내 초전도체를 여자하고 자기부상을 가동해 확인한다. 터널은 미리 진공으로 만든다. 명령이 내려오면 가속기 앞쪽 구간에 펄스전력 공급을 시작한다.

• 0–330 km. 초기 종방향 가속도는 ~4g다. 에너지의 상당 부분을 부상과 중력 극복에 쓴다.
• 330–~1,800 km, S자 곡선 하강구간. 종방향 가속도를 초기 4g에서 0까지 부드럽게 낮춘다. 셔틀은 지하 곡선을 통과하며 최대 ~4g의 하중을 받는다. 주변 전자기요소가 궤적을 안정시킨다.
• ~1,800–2,050 km, S자 곡선 상승구간. 게이트웨이에 가까워지면서 가속도는 0이 된다. 마지막 50 km는 셔틀이 ~11 km/s로 관성주행한다.

발사지점이 높은 곳에 있어 셔틀은 대기권 게이트웨이에서 약 30 km만 나아가도 해발 10 km를 넘는다. 이로써 지상에 미치는 충격파 영향을 최소화한다. 셔틀 발사 1분 전, 기계식 게이트웨이를 열지 않은 채 가스역학 게이트웨이의 링을 시험 가동한다. 셔틀이 터널노선의 45%를 지나면, 진공을 만들 때 마지막 터널구간의 펌프가 저장한 압축공기를 링을 통해 초음속으로 분사한다. 셔틀 통과 약 10초 전에 수소를 공급하고 가스역학 장벽을 주연소모드로 가동해, 뜨겁고 일부 이온화된 가스의 안정적인 원뿔형 초음속 흐름을 만든다. 링이 정상 작동하고 뜨거운 장벽구배 원뿔이 형성된 지 3초 뒤 기계식 게이트웨이를 연다.

장벽은 터널 진공이 깨지는 것을 막고 초기 열충격도 완화한다. 셔틀은 미리 희박화하고 가열한 가스구역을 수 밀리초 만에 통과한다. 이 핵심기술은 매질이 바뀔 때 생기는 극히 짧은 충격파면을 없애 초기 공기역학적 작용의 시간분포를 바꾼다.

가스역학 장벽은 전체 공기력을 줄이지 않는다. 충격하중을 마이크로초 영역에서 밀리초 영역으로 늘려 셔틀구조의 국부응력, 진동, 열충격을 결정적으로 낮춘다.

셔틀이 통과한 직후 기계식 게이트웨이를 닫고, 곧바로 제트 링을 정지한다.

셔틀은 탄도궤적을 따라 비행하며 자체 관성질량과 견고한 구조로 대기의 고밀도층을 통과한다. 열하중과 동하중은 첫 10–20초에 최대가 된다.

중요한 설명. 가스역학 장벽구역을 벗어난 즉시 셔틀은 지정고도 약 3,400 m의 정상 대기와 전면적으로 상호작용한다. 궤적, 열유속, 하중 계산은 모두 대기와의 완전한 공기역학적 상호작용을 전제로 하며, ‘가스방패’, ‘통로’, 또는 셔틀과 함께 움직이는 희박영역은 가정하지 않는다.

대기권을 벗어나면 열을 방출하도록 라디에이터를 펼친다. 이어 기내 전자기 플라스마 엔진을 가동해 궤적을 정밀수정하고 목표궤도에 진입한다. 흔히 정지궤도 너머나 Lagrange점으로 직접 향한다. 그 뒤 탑재물을 전개한다. AstroLiner-S 구성에서는 최종 궤도투입과 궤도수정을 화학추진계통으로 수행한다.

완전기능형 AstroLiner는 전자기 플라스마 엔진으로 궤도를 이탈한다. AstroLiner-S 구성에서는 궤도이탈 감속, 수정, 최종기동을 화학추진계통이 수행한다.

Gabon 인근 대서양 상공에서 제동낙하산계통을 펼쳐 속도를 줄인다. 셔틀은 가열된 표면과 찬물이 접촉하도록 설계된 견고한 하부동체를 이용해 작은 받음각으로 착수한다. 착수 뒤 프로펠러나 워터제트를 전개한다.

기내 원자로의 전력을 쓰는 자체 추진기, 또는 셔틀계통 고장 시 대기 중인 예인선이 기체를 항만시설로 옮긴다. 그곳에서 점검, 정비, 열보호계통 수리, 다음 비행 준비를 한다. AstroLiner-S 구성에서는 배터리, 보조동력장치, 또는 대기 예인선으로 항만에 돌아온다.