Dream Chaser

Dream Chaser (Türkçe: Rüya Avcısı), Sierra Nevada Corporation (SNC) Uzay Sistemleri tarafından geliştirilmekte olan Amerikan yapımı bir yeniden kullanılabilir gövdeden taşımalı (ing:lifting-body) uzay uçağıdır. Orijinalde mürettebatlı bir araç olarak tasarlanmış olan Dream Chaser Uzay Sistemi (ing:Dream Chaser Space System), kargolu versiyonu olan Dream Chaser Kargo Sistemi (ing:Dream Chaser Cargo System) operasyonel hale geldikten sonra üretilecektir. Mürettebatlı versiyonunun, yer ile alçak Dünya yörüngesi arasında kargo ile birlikte 7 kişiye kadar mürettebat da taşıyabilmesi planlanmaktadır.
Kargo amaçlı Dream Chaser aracı uluslararası uzay istasyonuna basınçlı ve basınçsız kargo tedarik etmek üzere tasarlanmıştır. Vulcan Centaur roketi üzerinden dikey olarak fırlatılması ve standart kalkış-iniş pistlerine otomatik bir şekilde yatay olarak iniş yapması hedeflenmektedir. ESA tarafından kullanılması önerilen bir versiyonun, operayonel hale gelmesi durumunda Arianespace uzay aracından fırlatılması planlanmaktadır.
Uzay aracı
Dream Chaser aracının tasarımı NASA'ya ait HL-20 Personel Fırlatma Sistemi (ing:HL-20 Personnel Launch System) uzay uçağı konseptinden türetilmiştir. HL-20 de kendinden önceki bir dizi test aracından geliştirilmiştir. Bunlar arasında X-20 Dyna-Soar, Northrop M2-F2, Northrop M2-F3, Northrop HL-10, Martin X-24A and X-24B, ve Martin X-23 PRIME bulunmaktadır.
Teknoloji ortakları
2010 yılında, aşağıda listelenen organizasyonlar orjinal yolculu Dream Chaser aracı için teknoloji ortağı olarak ilan edilmişlerdi:
Aerojet reaksiyon kontrol sistemi teknolojisi
AdamWorks kompozitler
Charles Stark Draper Laboratuarı kılavuz, navigasyon ve kontrol (ing:guidance, navigation, and control)
Lockheed Martin uçak şase üretimi ve uzay uçağının insanlı uçuşa uygunluk ölçümü
MDA sistem mühendisliği (ing:systems engineering)
Colorado Üniversitesi insanlı uçuşa uygunluk
İtki sistemi
Dream Chaser için yörüngede itki sisteminin başlarda, defalarca durup tekrar başlayabilen ikiz hibrit roketlerden oluşması öngörülmüştü. SNC Uzay sistemleri, Virgin Galactic şirketinin SpaceShipTwo isimli aracı için benzer bir hibrit roket geliştiriyordu. Ancak Mayıs 2014 tarihinde, SNC şirketinin SpaceShipTwo aracının geliştirme programıyla katılımı sona erdi
Temmuz 2014 tarihinde Orbitec LLC şirketini satın alarak bünyesine kattıktan sonra, SNC şirketi itki sistemlerindeki büyük bir değişikliği duyurmuştur. Daha önce kullanımdaki hibrit yakıtlı roket tasarımı yerine Orbitec şirketinin geliştirmiş olduğu Vortex isimli motorlar kullanılacaktı. Bu yeni motorlar, itki yakıtı olarak propan ve nitröz oksit kullanmaktaydı.
Termal koruma sistemi
Dream Chaser için tasarlanmış olan termal koruma sistemi (ing: thermal protection system/TPS), çoğunlukla ısı kalkanının alt ile üst kısımlarında kullanılan silika-bazlı tuğla kaplamalardan ile uçağın burun kısmı ve ileriye uzanan kısımlarını kaplayan Sertleştirilmiş Tek Parça Lifli Yeniden Kullanılabilir Oksidasyona Dirençli Seramik (ing: TUFROC) adı verilen yeni bir kompozit malzemeden oluşmaktadır
Mürettebatlı versiyon
Aslında orjinal Dream Chaser Uzay Sistemi, Uluslararası Uzay İstasyonu gibi yörüngedeki hedeflere 3-7 arası insan ve kargo taşımak üzere tasarlanmış olan insanlı uçuşa uygun (ing:human-rated) bir versiyondu. Kendi içinde fırlatma kaçış sistemi (ing:launch escape system) olacaktı ve gerektiğinde otomatik olarak uçması öngörülmüştü. Uygun herhangi bir fırlatma aracı kullanılabilir ancak orjinal olarak insanlı uçuşa uygun bir Atlas V N12 roketiyle fırlatılması planlanmıştı. Araç uzaydan süzülerek (ing:gliding flight) atmosfere geri giriş yapıp (süzülerek geri dönüşte atmosfere geri girişte genel olarak 1.5 g'den daha az bir kuvvete maruz kalınır) ve ticari uçuşların yapıldığı herhangi bir havaalanının pistine iniş yapabilecektir. Reaksiyon kontrol sisteminin hızlandırıcıları (ing:thruster) etanol-bazlı yakıt kullanmaktadır,. Bu yakıt patlayıcı bir şekilde yanıcı değildir ve hidrazin gibi toksik de değildir. Uzay mekiğinde olanın aksine; böyle bir yakıt sayesinde DreamChaser iniş yaptıktan hemen sonra, yakıtın soğumasını beklemeden, işlem görebilir.
CRS-2 kargo versiyonu
SNC Dream Chaser aracının kargo versiyonuna "Dream Chaser Cargo System" (DCCS) (tr: Dream Chaser Kargo Sistemi) adı verilmiştir. Bu versiyonun geliştirilmesinin 2023 Ocak civarında bitirilmesi planlanıyor. Geliştirilme aşamasının tamamlanmasından sonra kargo versiyonu aracının, NASA'nın Commercial Resupply Services-2 (tr: ticari tedarik hizmetleri 2) programı kapsamında Uluslararası uzay istasyonuna tedarik uçuşları yapması planlanmaktadır. Üzerine solar paneller monte edilmiş, harcanabilir (en:expendable) bir kargo modülüne sahip olan araç, civarında kargoyu, azami 1.5G civarında ivmelenmeye dayanarak uzaydan Dünya'ya geri getirme kapasitesine sahip olacaktır.
CRS-2 gereksinimlerini karşılayabilmek için, kargolu Dream Chaser aracının katlanabilir kanatlara sahip olması ve, görev yükü olmadan uçan mürettebatlı versiyonun aksine, 5 metre çapında görev-yükü kaplamasının (ing: payload fairing) içerisine sığabilmesi gerekmektedir. Görevyükü kaplamasının içerisine sığabilmesi, kargo versiyonunun Ariane 5 ve Atlas V gibi yeterli kapasiteye sahip herhangi bir fırlatma aracı ile birlikte fırlatılabilmesine olanak vermektedir. Ayrıca ek olarak harcanabilir bir kargo modülü de uzay aracının sırt kısmına monte/bağlı bir şekilde fırlatılabilecektir. Bu ek modül ile kargo yük kapasitesi genel olarak artacak ve Dünya'ya geri dönüşlerde ağırlığa kadar çöpün atılmasına/yokedilmesine olanak sağlanacaktır. Toplam yük miktarı; uzaya çıkarken basınçlı kargolanmış malzemeler için ve basınçsız kargolanmış malzemeler için, Dünya'ya geri dönerken ise uzay uçağının içinde yerleştirilmiş olarak olacak şekilde planlanmıştır Harcanabilir kargo modülüne "Shooting Star" (tr: kayan yıldız) adı verilmiştir.
Ulusal Güvenlik versiyonu
19 Kasım 2021 tarihinde Sierra Space şirketi, Ulusal Güvenlik görevlerine özel üçüncü bir Dream Chaser versiyonu olasılığı üzerinde durduklarını duyurmuşlar ancak diğer versiyonlardan ne gibi farklılıklar olduğuna dair yorum yapmaktan kaçınmışlardır.
Shooting Star modülü
2019 yılında, Shooting Star (tr: kayan yıldız) adında, harcanabilir bir kargo modülünün CRS-2 uçuşlarında Dream Chaser kargo sisteminin parçası olacağı duyurulmuştur. Modül, Dream Chaser sırt kısmına yerleştirilecek olan uzunluğunda bir eklenti olarak tasarlanmıştır ve uzay aracının toplamda civarında basınçlı ve basınçsız kargonun Uluslararası Uzay İstasyonuna çıkarmasına olanak sağlamaktdır. Modül ayrıca atmosfere geri girişte yanmak suretiyle istenmeyen/çöp içeren kargoların yok edilmesine olanak sağlamaktadır.
Kargo taşımanın yanı sıra, Shooting Star modülü solar panelleri sayesinde 6 kW kadar elektrik sağlayabilmektedir. Ayrıca aktif ve pasif termal/ısı kontrolü bulunmaktadır; bunun yanı sıra dış yüzeyindeki 6 adet itici (en: thruster) sayesinde Dream Chaser aracına öteleme ve dönme kabiliyetlerini (en: translation & rotation) sağlamaktadır; Uluslararası Uzay istasyonuna aktif ve pasif yanaşma ve kenetlenme (en:berthing and docking) imkanı da sunmaktadır. Uluslararası Uzay istasyonundan, Dream Chaser aracına geçiş, mürettebatın Shooting Star modülünden ve modülü Dream Chaser aracına bağlayan kapaktan (en:hatch) geçişi içerecektir. Sierra Nevada şirketi modülün alçak Dünya yörüngesindeki (en:LEO) değişik tür görevlerde ve Ay'ın yörüngesinin sınırı ile Dünya arasındaki bölgedeki (en:cis-lunar space) görevlerde kullanılma kapasitesinin olduğunu ve fazladan kabiliyetlere sahip serbest-uçuş (en: free-flying) yapabilen bir versiyonu geliştirmiş olduklarını söylemiştir.
2020 Temmuz ayında, Sierra Nevada şirketi, ABD Savunma Bakanlığına ait olan Defense Innovation Unit (DIU) ile Shooting Star harcanabilir kargo aracının yörüngedeki insansız istasyonlar (en: unmanned orbital outpost) için ticari çözüm olarak kullanılması üzerine bir kontrat imzaladıklarını duyurmuştur.
Program tarihçesi
"Dream Chaser" adı daha önceleri başka uzay aracı konsept tasarımlarında kullanılmıştı. Benson Space şirketi tarafından uzay turizminde kullanılmak üzere yapılan önerilenlerden ilki, HL-20 (ing: HL-20 Personnel Launch System) tasarımı üzerine dayalı olan ve yörüngesel araç olması planlanan bir araçtı; bir diğeri ise yörünge-altı uçuş aracı olması hedeflenmişti.
Dream Chaser projesi 20 Eylül, 2004 tarihinde resmi olarak ilan edilmiştir Nisan 2007 tariinde, SpaceDev şirketi United Launch Alliance ile işbirliği ilan etmiştir. İşbirliğinin amacı ATLAS V hızlandırıcı roketini Dream Chaser fırlatma aracı olarak kullanmaktı Haziran 2007 tarihinde, SpaceDev şirketi NASA ile Space Act işbirliği anlaşmasını imzalamıştır.
21 Ekim 2008 tarihinde, SpaceDev şirketi ve Dream Chaser aracı, Sierra Nevada şirketi tarafından 38 milyon ABD $ fiyatına satın alınmıştır.