Orbital-luftskeppet, eller ”rymdluftskeppet”, är ett föreslaget sätt att flytta last från marken till låg jordbana utan användning av konventionella raketer. Designen av ett orbitalt luftskepp består av tre steg, utformade för att flytta nyttolaster från jorden till rymden på ungefär en vecka. Även om det finns flera organisationer som arbetar för att skapa ett sådant fartyg, är konceptet mest känd del av ett program som heter Airship to Orbit (ATO), föreställt av JP Aerospace, en Kalifornien-baserad volontärorganisation som ser sig själv som en privat konkurrent till NASA. Trots JP Aerospaces entusiasm över deras föreslagna design, har ett antal experter som gör oberoende analyser hävdat att vissa detaljer är fysiskt oanvändbara.
Det första steget av ATO är ett konventionellt luftskepp fyllt med helium. V-formad i syfte att vara aerodynamisk, är den märkt Ascender. Det orbitala luftskeppet stiger till cirka 25 miles (40 km), och lägger sedan till med etapp två, en permanent, bemannad plattform som kallas Dark Sky Station (DSS).
Liksom Ascender är Dark Sky Station en uppblåst struktur utan ett styvt skal. Den första etappen förhindras från att stiga längre än 25 km eftersom alla orbitala luftskepp som kan överleva atmosfäriska vindar tyvärr skulle vara för tunga för att resa ut i rymden. Flera prototyper av både Ascender och Dark Sky Station har redan skapats.
Den tredje etappen av ATO är Orbital Ascender, ett 6,000 1.8 fot (93 km) långt luft-/rymdskepp designat för att ta sig från DSS till 150 miles (25 km), eller låg omloppsbana om jorden. Även om helium fortfarande är lättare än luft vid 40 miles (93 km), minskar denna effekt och stannar så småningom, vilket gör farkosten tyngre än omgivningen. Vid 150 miles (XNUMX km) är densiteten av luft bara tre miljarddelar av vad den är vid havsnivån.
JP Aerospace har föreslagit att täcka denna massiva Ascender i solpaneler och använda jonmotorer för att accelerera farkosten till cirka 5 miles per sekund (8,000 XNUMX meter per sekund), den hastighet som krävs för att något objekt ska nå omloppsbana. Det har hävdats att denna process skulle ta cirka fem dagar.
Tyvärr visar några enkla beräkningar att jonmotorer kopplade till solpaneler inte skulle ge tillräcklig dragkraft för att driva det massiva gashöljet till den hastighet som krävs för atmosfärisk utgång. Möjligen genom att förbränna väte ombord, skapa en luftskeppsdesign som viker sig under uppstigningen för att bli mer aerodynamisk, eller genom att stråla kraft i mikrovågsform från Dark Sky Station till Orbital Ascender, kan detta schema bli praktiskt. Alternativt kan Dark Sky Station helt enkelt användas som en plattform för uppskjutning av kemiska raketer.
Många detaljer måste fortfarande utarbetas för att göra det orbitala luftskeppet livskraftigt. Inget farkost som är lättare än luften har ännu flugit i hypersoniska hastigheter, vilket leder till att många experter är skeptiska till förslag om ett luftskepp i omloppsbana.