رحلات الفضاء دون المدارية

رحلات الفضاء البشرية دون المدارية ( حدود الفضاء المحددة من قبل FAI )

اسم	سنة	الرحلات الجوية	موقع
عطارد-ريدستون 3 عطارد-ريدستون 4	1961	2	كيب كانافيرال
رحلة X-15 رقم 90 رحلة X-15 رقم 91	1963	2	قاعدة إدواردز الجوية
سويوز 18أ	1975	1	قاعدة بايكونور الفضائية
رحلة سبيس شيب ون رقم 15P رحلة سبيس شيب ون رقم 16P رحلة سبيس شيب ون رقم 17P	2004	3	ميناء موهافي الجوي والفضائي
بلو أوريجين NS-16 [1] بلو أوريجين NS-18 بلو أوريجين NS-19	2021	3	مزرعة الذرة
بلو أوريجين NS-20 بلو أوريجين NS-21 بلو أوريجين NS-22	2022	3
بلو أوريجين NS-25 بلو أوريجين NS-26	2024	2

الرحلات الفضائية البشرية دون المدارية ( الحدود الفضائية التي حددتها الولايات المتحدة ؛ باستثناء تلك المذكورة أعلاه)

اسم	سنة	الرحلات الجوية	موقع
رحلة رقم 62 لطائرة إكس-15	1962	1	قاعدة إدواردز الجوية
رحلة إكس-15 رقم 77 رحلة إكس-15 رقم 87	1963	2
رحلة X-15 رقم 138 رحلة X-15 رقم 143 رحلة X-15 رقم 150 رحلة X-15 رقم 153	1965	4
رحلة رقم 174 لطائرة إكس-15	1966	1
رحلة X-15 رقم 190 رحلة X-15 رقم 191	1967	2
رحلة رقم 197 لطائرة إكس-15	1968	1
سويوز ام اس-10	2018	1	قاعدة بايكونور الفضائية
برنامج VSS Unity VP-03	2018	1	ميناء موهافي الجوي والفضائي
وحدة VSS VF-01	2019	1
VSS Unity Unity21 VSS Unity Unity22	2021	2	ميناء الفضاء الأمريكي
VSS Unity Unity25 Galactic 01 Galactic 02 Galactic 03 Galactic 04 Galactic 05	2023	6	ميناء الفضاء الأمريكي
مجرة 06 مجرة ​​07	2024	2	ميناء الفضاء الأمريكي

الرحلة الفضائية دون المدارية هي رحلة فضائية تصل فيها المركبة الفضائية إلى الفضاء الخارجي ، لكن مسارها يتقاطع مع سطح الجسم الجاذبي الذي أطلقت منه. وبالتالي، فإنها لن تكمل دورة مدارية واحدة ، ولن تصبح قمرًا صناعيًا ولن تصل إلى سرعة الإفلات .

على سبيل المثال، يُعتبر مسار جسم تم إطلاقه من الأرض ويصل إلى خط كارمان (حوالي 83 كم [52 ميل] - 100 كم [62 ميل] ^[2] فوق مستوى سطح البحر )، ثم يعود إلى الأرض، رحلة فضائية دون مدارية. تم إجراء بعض الرحلات الفضائية دون المدارية لاختبار المركبات الفضائية ومركبات الإطلاق المخصصة لاحقًا لرحلات الفضاء المدارية . تم تصميم المركبات الأخرى خصيصًا للرحلات الفضائية دون المدارية فقط؛ تشمل الأمثلة المركبات المأهولة، مثل X-15 و SpaceShipTwo ، والمركبات غير المأهولة، مثل الصواريخ الباليستية العابرة للقارات والصواريخ التجريبية .

لا تعتبر الرحلات التي تصل إلى سرعة كافية للدخول في مدار أرضي منخفض ، ثم الخروج من المدار قبل إكمال مدارها الكامل الأول، رحلات دون مدارية. ومن الأمثلة على ذلك رحلات نظام القصف المداري الجزئي .

لا تزال الرحلات التي لا تصل إلى الفضاء تسمى أحيانًا بالرحلات المدارية الفرعية، ولكن لا يمكن تصنيفها رسميًا على أنها "رحلات فضائية مدارية فرعية". عادةً ما يتم استخدام صاروخ، ولكن تم أيضًا تحقيق بعض الرحلات الفضائية المدارية الفرعية التجريبية عبر استخدام المدافع الفضائية . ^[3]

بحكم التعريف، تصل رحلة الفضاء دون المدارية إلى ارتفاع أعلى من 100 كم (62 ميل) فوق مستوى سطح البحر . وقد اختار الاتحاد الدولي للملاحة الجوية هذا الارتفاع، المعروف باسم خط كارمان، لأنه تقريبًا النقطة التي تكون فيها المركبة التي تطير بسرعة كافية لدعم نفسها بالرفع الديناميكي الهوائي من الغلاف الجوي للأرض أسرع من السرعة المدارية . ^[4] يمنح الجيش الأمريكي ووكالة ناسا أجنحة رواد الفضاء لأولئك الذين يحلقون فوق 50 ميلاً (80 كم)، ^[5] على الرغم من أن وزارة الخارجية الأمريكية لا تظهر حدودًا واضحة بين الرحلة الجوية والرحلة الفضائية . ^[6]

أثناء السقوط الحر، يكون المسار جزءًا من مدار إهليلجي كما هو موضح في معادلة المدار . تكون مسافة الحضيض أقل من نصف قطر الأرض R بما في ذلك الغلاف الجوي، وبالتالي يتقاطع القطع الناقص مع الأرض، وبالتالي ستفشل المركبة الفضائية في إكمال مدارها. المحور الرئيسي عمودي، والمحور شبه الرئيسي a أكبر من R / 2. تُعطى الطاقة المدارية النوعية بواسطة: ${\displaystyle \epsilon }$

$${\displaystyle \varepsilon =-{\mu \over {2a}}>-{\mu \over {R}}\,\!}$$

أين هي معامل الجاذبية القياسي ؟ ${\displaystyle \mu \,\!}$

دائمًا تقريبًا يكون a < R ، وهو ما يتوافق مع قيمة أقل من الحد الأدنى للمدار الكامل، وهو${\displaystyle \epsilon }$${\displaystyle -{\mu \over {2R}}\,\!}$

وبالتالي فإن الطاقة النوعية الإضافية الصافية اللازمة مقارنة برفع المركبة الفضائية إلى الفضاء تتراوح بين 0 و . ${\displaystyle \mu \over {2R}\,\!}$

لتقليل دلتا في المطلوبة ( مقياس ديناميكي فلكي يحدد بشكل كبير الوقود المطلوب )، يتم إجراء الجزء المرتفع من الرحلة مع إيقاف تشغيل الصواريخ (يُطلق على هذا من الناحية الفنية السقوط الحر حتى بالنسبة للجزء الصاعد من المسار). (قارن مع تأثير أوبيرث .) يتم الوصول إلى أقصى سرعة في الرحلة عند أدنى ارتفاع لمسار السقوط الحر هذا، سواء في البداية أو في نهايته. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

إذا كان هدف المرء هو ببساطة "الوصول إلى الفضاء"، على سبيل المثال في المنافسة على جائزة أنصاري إكس ، فإن الحركة الأفقية ليست ضرورية. في هذه الحالة، فإن أقل دلتا مطلوبة للوصول إلى ارتفاع 100 كيلومتر هي حوالي 1.4  كيلومتر/ثانية . التحرك بشكل أبطأ، مع سقوط حر أقل، يتطلب دلتا أكبر. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

قارن هذا بالرحلات الفضائية المدارية: يحتاج مدار أرضي منخفض (LEO)، بارتفاع حوالي 300 كيلومتر، إلى سرعة حوالي 7.7 كيلومتر/ثانية، مما يتطلب دلتا في حوالي 9.2 كيلومتر/ثانية. (إذا لم يكن هناك مقاومة جوية، فإن الحد الأدنى النظري للدلتا في سيكون 8.1 كيلومتر/ثانية لوضع مركبة في مدار مرتفع 300 كيلومتر بدءًا من نقطة ثابتة مثل القطب الجنوبي. يمكن أن يكون الحد الأدنى النظري أقل بما يصل إلى 0.46 كيلومتر/ثانية إذا تم الإطلاق شرقًا من بالقرب من خط الاستواء.) ^{[ بحاجة لمصدر ]}

بالنسبة للرحلات الفضائية شبه المدارية التي تغطي مسافة أفقية، تكون السرعة القصوى والدلتا المطلوبة بين نظيراتها في الرحلة الرأسية والمدار الأرضي المنخفض. تتكون السرعة القصوى عند الأطراف السفلية من المسار الآن من مكون أفقي ورأسي. كلما زادت المسافة الأفقية المقطوعة ، زادت السرعة الأفقية. (ستزداد السرعة الرأسية مع المسافة للمسافات القصيرة ولكنها ستنخفض مع المسافة للمسافات الأطول.) بالنسبة للصاروخ V-2 ، الذي وصل للتو إلى الفضاء ولكن بمدى يبلغ حوالي 330 كم، كانت السرعة القصوى 1.6 كم / ثانية. ستتمتع مركبة SpaceShipTwo من Scaled Composites التي لا تزال قيد التطوير بمدار سقوط حر مماثل ولكن السرعة القصوى المعلنة هي 1.1 كم / ثانية (ربما بسبب إيقاف تشغيل المحرك على ارتفاع أعلى). ^{[ بحاجة لمصدر ] [ بحاجة لتحديث ]}

بالنسبة للمدى الأكبر، بسبب المدار الإهليلجي، يمكن أن يكون الارتفاع الأقصى أعلى بكثير من المدار الأرضي المنخفض. في رحلة بين القارات بطول 10000 كيلومتر، مثل رحلة صاروخ باليستي عابر للقارات أو رحلة فضائية تجارية مستقبلية محتملة ، تكون السرعة القصوى حوالي 7 كم/ثانية، وقد يكون الارتفاع الأقصى أكثر من 1300 كم. أي رحلة فضائية تعود إلى السطح، بما في ذلك الرحلات دون المدارية، ستخضع لإعادة دخول الغلاف الجوي . السرعة في بداية إعادة الدخول هي في الأساس السرعة القصوى للرحلة. سيختلف التسخين الديناميكي الهوائي الناتج وفقًا لذلك: فهو أقل بكثير لرحلة بسرعة قصوى تبلغ 1 كم/ثانية فقط من رحلة بسرعة قصوى تبلغ 7 أو 8 كم/ثانية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يمكن حساب الحد الأدنى لدلتا-v والحد الأقصى المقابل للارتفاع لنطاق معين، d ، بافتراض أن الأرض كروية المحيط40000  كم مع إهمال دوران الأرض والغلاف الجوي. دع θ تكون نصف الزاوية التي تدور بها المقذوفة حول الأرض، لذا فهي بالدرجات 45° × d /10000  كم . يتوافق مسار دلتا-في الأدنى مع قطع ناقص مع تركيز واحد في مركز الأرض والأخرى عند النقطة في منتصف الطريق بين نقطة الإطلاق ونقطة الوجهة (في مكان ما داخل الأرض). (هذا هو المدار الذي يقلل من المحور شبه الرئيسي، والذي يساوي مجموع المسافات من نقطة على المدار إلى البؤرتين. يؤدي تقليل المحور شبه الرئيسي إلى تقليل الطاقة المدارية المحددة وبالتالي دلتا-في، وهي سرعة الإطلاق.) تؤدي الحجج الهندسية إذن إلى ما يلي (حيث R هو نصف قطر الأرض، حوالي 6370 كم):

$${\displaystyle {\text{المحور الرئيسي}}=(1+\sin \theta )R}$$

$${\displaystyle {\text{المحور الثانوي}}=R{\sqrt {2\left(\sin \theta +\sin ^{2}\theta \right)}}={\sqrt {R\sin(\theta ){\text{المحور شبه الرئيسي}}}}}}$$

$${\displaystyle {\text{مسافة الأوج من مركز الأرض}}={\frac {R}{2}}(1+\sin \theta +\cos \theta )}$$

$${\displaystyle {\text{ارتفاع الأوج فوق السطح}}=\left({\frac {\sin \theta }{2}}-\sin ^{2}{\frac {\theta }{2}}\right)R=\left({\frac {1}{\sqrt {2}}}\sin \left(\theta +{\frac {\pi }{4}}\right)-{\frac {1}{2}}\right)R}$$

يصل ارتفاع الأوج إلى أقصى ارتفاع له (حوالي 1320 كم) لمسار يمتد ربع المسافة حول الأرض (10000  كم ). ستكون المدى الأطول ذات أوج أقل في حل دلتا ف الأدنى .

$${\displaystyle {\text{طاقة حركية محددة عند الإطلاق}}={\frac {\mu }{R}}-{\frac {\mu }{\text{المحور الرئيسي}}}={\frac {\mu }{R}}{\frac {\sin \theta }{1+\sin \theta }}}$$

$${\displaystyle \Delta v={\text{السرعة عند الإطلاق}}={\sqrt {2{\frac {\mu }{R}}{\frac {\sin \theta }{1+\sin \theta }}}}={\sqrt {2gR{\frac {\sin \theta }{1+\sin \theta }}}}}$$

(حيث g هو تسارع الجاذبية على سطح الأرض). تزداد قيمة Δ v مع المدى، وتستقر عند 7.9 كم/ثانية مع اقتراب المدى20000  كم ( نصف المسافة حول العالم). يتوافق مسار دلتا في الأدنى للرحلة حول نصف الكرة الأرضية مع مدار دائري فوق السطح مباشرة (بالطبع في الواقع يجب أن يكون فوق الغلاف الجوي). انظر أدناه لمعرفة وقت الرحلة.

يُعرَّف الصاروخ الباليستي العابر للقارات بأنه صاروخ يمكنه ضرب هدف على مسافة لا تقل عن 5500 كيلومتر، ووفقًا للصيغة أعلاه، يتطلب هذا سرعة أولية تبلغ 6.1 كيلومتر/ثانية. تتطلب زيادة السرعة إلى 7.9 كيلومتر/ثانية للوصول إلى أي نقطة على الأرض صاروخًا أكبر بكثير لأن كمية الوقود المطلوبة تزداد بشكل كبير مع دلتا-في (انظر معادلة الصاروخ ).

يشير الاتجاه الأولي لمسار دلتا-في الأدنى إلى منتصف الطريق بين الاتجاه المستقيم للأعلى والخط المستقيم نحو نقطة الوجهة (التي تقع أسفل الأفق). مرة أخرى، هذه هي الحال إذا تم تجاهل دوران الأرض. هذا ليس صحيحًا تمامًا بالنسبة لكوكب دوار ما لم يحدث الإطلاق عند أحد القطبين. ^[7]

في رحلة رأسية على ارتفاعات ليست عالية جدًا، يكون وقت السقوط الحر لكل من الجزء الصاعد والهابط هو السرعة القصوى مقسومة على تسارع الجاذبية ، لذا مع سرعة قصوى تبلغ 1 كم/ثانية معًا، 3 دقائق و20 ثانية. يمكن أن تختلف مدة مراحل الرحلة قبل وبعد السقوط الحر. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

بالنسبة لرحلة بين القارات، تستغرق مرحلة التعزيز من 3 إلى 5 دقائق، والسقوط الحر (مرحلة منتصف المسار) حوالي 25 دقيقة. بالنسبة لصاروخ باليستي عابر للقارات، تستغرق مرحلة إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي حوالي دقيقتين؛ ستكون هذه المدة أطول لأي هبوط ناعم، مثل رحلة تجارية مستقبلية محتملة. ^{[ بحاجة لمصدر ] أجرت} الرحلة التجريبية الرابعة لمركبة سبيس إكس "ستارشيب" مثل هذه الرحلة بالإقلاع من تكساس وهبوط ناعم محاكي في المحيط الهندي بعد 66 دقيقة من الإقلاع.

يمكن أن تستغرق الرحلات المدارية الفرعية من ثوانٍ إلى أيام. كان بايونير 1 أول مسبار فضائي لوكالة ناسا ، وكان من المقرر أن يصل إلى القمر . تسبب فشل جزئي في اتباعه مسارًا مداريًا فرعيًا، وإعادة دخول الغلاف الجوي للأرض بعد 43 ساعة من الإطلاق. ^[8]

لحساب زمن الرحلة لمسار دلتا-v الأدنى، وفقًا لقانون كبلر الثالث ، فإن فترة المدار بأكمله (إذا لم يمر عبر الأرض) ستكون:

$${\displaystyle {\text{الفترة}}=\left({\frac {\text{المحور شبه الرئيسي}}{R}}\right)^{\frac {3}{2}}\times {\text{فترة مدار الأرض المنخفض}}=\left({\frac {1+\sin \theta }{2}}\right)^{\frac {3}{2}}2\pi {\sqrt {\frac {R}{g}}}}$$

وباستخدام قانون كبلر الثاني ، نضرب هذا في جزء مساحة القطع الناقص الذي يمسحه الخط من مركز الأرض إلى المقذوف:

$${\displaystyle {\text{كسر المساحة}}={\frac {1}{\pi }}\arcsin {\sqrt {\frac {2\sin \theta }{1+\sin \theta }}}+{\frac {2\cos \theta \sin \theta }{\pi {\text{(المحور الرئيسي)(المحور الثانوي)}}}}}$$

$${\displaystyle {\begin{aligned}{\text{زمن الرحلة}}&=\left(\left({\frac {1+\sin \theta }{2}}\right)^{\frac {3}{2}}\arcsin {\sqrt {\frac {2\sin \theta }{1+\sin \theta }}}+{\frac {1}{2}}\cos \theta {\sqrt {\sin \theta }}\right)2{\sqrt {\frac {R}{g}}}\&=\left(\left({\frac {1+\sin \theta }{2}}\right)^{\frac {3}{2}}\arccos {\frac {\cos \theta }{1+\sin \theta }}+{\frac {1}{2}}\cos \theta {\sqrt {\sin \theta }}\right)2{\sqrt {\frac {R}{g}}}\\end{aligned}}}$$

وهذا يعطي حوالي 32 دقيقة للدوران ربع المسافة حول الأرض، و42 دقيقة للدوران نصف المسافة. وبالنسبة للمسافات القصيرة، فإن هذا التعبير مقارب لـ . ${\displaystyle {\sqrt {2d/g}}}$

من النموذج الذي يتضمن جيب التمام، فإن المشتق لزمن الرحلة بالنسبة إلى d (أو θ) يصبح صفرًا عندما يقترب d20000  كم ( نصف المسافة حول العالم). مشتق Δ v يساوي أيضًا الصفر هنا. لذا إذا كان d =19000  كم ، سيكون طول مسار دلتا في الأدنى حوالي19500  كم ، ولكن سيستغرق الأمر بضع ثوانٍ فقط أقل من المسار لـ d =20000  كم ( حيث المسار هو(طولها 20000 كم  ) .

في حين أن هناك عددًا كبيرًا من ملفات تعريف الرحلات الجوية دون المدارية المحتملة، فمن المتوقع أن يكون بعضها أكثر شيوعًا من غيرها.

كانت أولى المركبات المدارية الفرعية التي وصلت إلى الفضاء عبارة عن صواريخ باليستية . كان أول صاروخ باليستي يصل إلى الفضاء هو الصاروخ الألماني V-2 ، وهو من عمل العلماء في بينيمونده ، في 3 أكتوبر 1942، والذي وصل إلى ارتفاع 53 ميلاً (85 كم). ^[9] ثم في أواخر الأربعينيات من القرن العشرين، طورت الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي في وقت واحد صواريخ كانت جميعها تعتمد على صاروخ V-2، ثم صواريخ باليستية عابرة للقارات ذات مدى أطول بكثير. يوجد الآن العديد من البلدان التي تمتلك صواريخ باليستية عابرة للقارات وحتى المزيد من الدول ذات المدى الأقصر صواريخ باليستية متوسطة المدى (IRBMs). ^{[ بحاجة لمصدر ]}

ستركز الرحلات السياحية المدارية في البداية على الوصول إلى الارتفاع المطلوب للوصول إلى الفضاء. سيكون مسار الرحلة إما عموديًا أو شديد الانحدار، مع عودة المركبة الفضائية إلى موقع إقلاعها.

ستوقف المركبة الفضائية محركاتها قبل وقت طويل من الوصول إلى أقصى ارتفاع لها، ثم تنطلق بسرعة إلى أعلى نقطة لها. وخلال بضع دقائق، من النقطة التي يتم فيها إيقاف تشغيل المحركات إلى النقطة التي يبدأ فيها الغلاف الجوي في إبطاء التسارع نحو الأسفل، سيشعر الركاب بانعدام الوزن .

تم التخطيط لميجروك للقيام برحلة فضائية دون مدارية من قبل الجمعية البريطانية للكواكب في أربعينيات القرن العشرين. ^{[10] [11]}

في أواخر عام 1945، بدأت مجموعة بقيادة م. تيخونرافوف ك. ون. ج. تشيرنيشيفا في الأكاديمية السوفيتية NII-4 (المخصصة لعلوم وتكنولوجيا المدفعية الصاروخية)، العمل على مشروع صاروخ ستراتوسفيري، VR-190 ، يهدف إلى الطيران العمودي بواسطة طاقم من طيارين، إلى ارتفاع 200 كيلومتر (65000 قدم) باستخدام صاروخ V-2 الملتقط . ^[12]

في عام 2004، عملت العديد من الشركات على المركبات في هذه الفئة كمتسابقين في مسابقة Ansari X Prize. أعلن ريك سيرفوس رسميًا أن مركبة Scaled Composites SpaceShipOne فازت بالمسابقة في 4 أكتوبر 2004، بعد إكمال رحلتين خلال فترة أسبوعين.

في عام 2005، أعلن السير ريتشارد برانسون من مجموعة فيرجن عن إنشاء فيرجن جالاكتيك وخططه لبناء مركبة فضائية بسعة 9 مقاعد تسمى VSS Enterprise . وقد تم الانتهاء منها منذ ذلك الحين بثمانية مقاعد (طيار واحد ومساعد طيار وستة ركاب) وشاركت في اختبارات النقل الأسرى ومع أول سفينة أم WhiteKnightTwo أو VMS Eve . كما أكملت أيضًا انزلاقات منفردة، مع أقسام الذيل المتحركة في كل من التكوينات الثابتة و"المُريشة". تم إطلاق محرك الصاروخ الهجين عدة مرات في منصات اختبار أرضية، وتم إطلاقه في رحلة تعمل بالطاقة للمرة الثانية في 5 سبتمبر 2013. ^[13] تم طلب أربع مركبات فضائية إضافية من طراز SpaceShipTwos وستعمل من ميناء الفضاء الجديد في أمريكا . كان من المتوقع أن تكون الرحلات الجوية التجارية التي تحمل الركاب في عام 2014، لكنها ألغيت بسبب الكارثة التي وقعت أثناء رحلة SS2 PF04 . صرح برانسون قائلاً: "سنتعلم من الأخطاء التي حدثت، وسنكتشف كيف يمكننا تحسين السلامة والأداء ثم المضي قدمًا معًا". ^[14]

الاستخدام الرئيسي للمركبات دون المدارية اليوم هو الصواريخ العلمية . بدأت الرحلات العلمية دون المدارية في عشرينيات القرن العشرين عندما أطلق روبرت إتش جودارد أول صواريخ تعمل بالوقود السائل ، إلا أنها لم تصل إلى ارتفاع الفضاء . في أواخر الأربعينيات من القرن العشرين، تم تحويل الصواريخ الباليستية الألمانية V-2 التي تم الاستيلاء عليها إلى صواريخ V-2 التي ساعدت في وضع الأساس للصواريخ التجريبية الحديثة. ^[15] يوجد اليوم العشرات من صواريخ السبر المختلفة في السوق، من مجموعة متنوعة من الموردين في بلدان مختلفة. عادة، يرغب الباحثون في إجراء التجارب في الجاذبية الدقيقة أو فوق الغلاف الجوي.

تشير الأبحاث، مثل تلك التي أجريت لمشروع X-20 Dyna-Soar، إلى أن رحلة شبه مدارية شبه باليستية يمكن أن تسافر من أوروبا إلى أمريكا الشمالية في أقل من ساعة.

ومع ذلك، فإن حجم الصاروخ، نسبة إلى الحمولة، اللازم لتحقيق ذلك، يشبه الصاروخ الباليستي العابر للقارات. فالصواريخ الباليستية العابرة للقارات لها دلتا في أقل إلى حد ما من المدارية؛ وبالتالي فإنها ستكون أرخص إلى حد ما من تكاليف الوصول إلى المدار، لكن الفارق ليس كبيرًا. ^[16]

وبسبب التكلفة العالية لرحلات الفضاء، فمن المرجح أن تقتصر الرحلات دون المدارية في البداية على عمليات تسليم البضائع عالية القيمة والعاجلة للغاية مثل رحلات البريد السريع ، أو عمليات الاستجابة السريعة العسكرية ، أو السياحة الفضائية . ^{[ رأي ]}

SpaceLiner هو مفهوم طائرة فضائية مدارية تفوق سرعة الصوت يمكنها نقل 50 راكبًا من أستراليا إلى أوروبا في 90 دقيقة أو 100 راكب من أوروبا إلى كاليفورنيا في 60 دقيقة. ^[17] يكمن التحدي الرئيسي في زيادة موثوقية المكونات المختلفة، وخاصة المحركات، من أجل جعل استخدامها في نقل الركاب على أساس يومي ممكنًا.

تدرس شركة سبيس إكس استخدام مركبتها الفضائية كنظام نقل من نقطة إلى نقطة دون المداري. ^[18]

• كانت أول رحلة فضائية دون مدارية في 20 يونيو 1944، عندما انطلق الصاروخ الاختباري MW 18014، وهو صاروخ اختباري من طراز V-2 ، من بينيمونده في ألمانيا ووصل إلى ارتفاع 176 كيلومترًا. ^[19]
• Bumper 5، صاروخ من مرحلتين تم إطلاقه من White Sands Proving Grounds . في 24 فبراير 1949، وصلت المرحلة العليا إلى ارتفاع 248 ميلاً (399 كم) وسرعة 7553 قدمًا في الثانية (2302 مترًا في الثانية؛ ماخ 6.8). ^[20]
• ألبرت الثاني ، ذكر من فصيلة المكاك الريسوس ، أصبح أول ثديي في الفضاء في 14 يونيو 1949 في رحلة مدارية فرعية من قاعدة هولومان الجوية في نيو مكسيكو إلى ارتفاع 83 ميلاً (134 كم) على متن صاروخ V-2 الأمريكي .
• الاتحاد السوفييتي - إنيرجيا ، 15 مايو 1987، حمولة بوليوس التي فشلت في الوصول إلى المدار
• SpaceX IFT-3 ، 14 مارس 2024، أول اختبار طيران ناجح لمركبة ستارشيب ، وهو أضخم جسم يتم إطلاقه في مسار دون مداري حتى الآن.

فوق 100 كم (62.14 ميل) في الارتفاع.

	التاريخ (بتوقيت جرينتش)	مهمة	طاقم	دولة	ملاحظات
1	1961-05-05	عطارد-ريدستون 3	آلان شيبرد	الولايات المتحدة	أول رحلة فضائية مأهولة إلى الفضاء، وأول أميركي في الفضاء
2	1961-07-21	عطارد-ريدستون 4	فيرجيل جريسوم	الولايات المتحدة	ثاني رحلة فضائية مأهولة إلى الفضاء، وثاني رحلة أمريكية إلى الفضاء
3	1963-07-19	رحلة إكس-15 رقم 90	جوزيف أ. ووكر	الولايات المتحدة	أول مركبة مجنحة في الفضاء
4	1963-08-22	رحلة إكس-15 رقم 91	جوزيف أ. ووكر	الولايات المتحدة	أول إنسان ومركبة فضائية يقومان برحلتين إلى الفضاء
5	1975-04-05	سويوز 18أ	فاسيلي لازاريف أوليج ماكاروف	الاتحاد السوفياتي	فشل الإطلاق المداري. تم إلغاؤه بعد حدوث عطل أثناء فصل المرحلة
6	2004-06-21	رحلة سبيس شيب ون رقم 15	مايك ميلفيل	الولايات المتحدة	أول رحلة فضائية تجارية
7	2004-09-29	رحلة سبيس شيب ون رقم 16	مايك ميلفيل	الولايات المتحدة	أول رحلتين للفوز بجائزة Ansari X
8	2004-10-04	رحلة سبيس شيب ون رقم 17P	بريان بيني	الولايات المتحدة	رحلة X-Prize الثانية، الفوز بالجائزة
9	2021-07-20	بلو أوريجين NS-16	جيف بيزوس مارك بيزوس والي فونك أوليفر دايمن	الولايات المتحدة	أول رحلة مأهولة لشركة بلو أوريجين
10	2021-10-13	بلو أوريجين NS-18	أودري باورز كريس بوشويزن جلين دي فريس ويليام شاتنر	الولايات المتحدة	الرحلة الثانية المأهولة لشركة بلو أوريجين
11	2021-12-11	بلو أوريجين NS-19	لورا شيبرد تشيرشلي مايكل ستراهان ديلان تايلور إيفان ديك لين بيس كاميرون بيس	الولايات المتحدة	الرحلة الثالثة المأهولة لشركة بلو أوريجين
12	2022-03-31	بلو أوريجين NS-20	مارتي ألين شارون هاغل مارك هاغل جيم كيتشن جورج نيلد غاري لاي	الولايات المتحدة	الرحلة الرابعة المأهولة لشركة بلو أوريجين
13	2022-06-04	بلو أوريجين NS-21	إيفان ديك كاتيا إيشازاريتا هاميش هاردينج فيكتور كوريا هيسبانها جايسون روبنسون فيكتور فيسكوفو	الولايات المتحدة	الرحلة الخامسة المأهولة لشركة بلو أوريجين
14	2022-08-04	بلو أوريجين NS-22	كوبي كوتون ماريو فيريرا فانيسا أوبراين كلينت كيلي الثالث سارة صبري ستيف يونغ	الولايات المتحدة	الرحلة السادسة المأهولة لشركة بلو أوريجين
15	2024-05-19	بلو أوريجين NS-25	ماسون أنجل سيلفان تشيرون إد دوايت كينيث هيس كارول شالر جوبيشاند ثوتاكورا	الولايات المتحدة	الرحلة السابعة المأهولة لشركة بلو أوريجين
16	2024-08-29	بلو أوريجين NS-26	نيكولينا إلريك روب فيرل يوجين جرين مطبخ إيمان جهانجير كارسن إفرايم رابين	الولايات المتحدة	الرحلة الثامنة المأهولة لشركة بلو أوريجين

تهتم الشركات الخاصة مثل Virgin Galactic و Armadillo Aerospace (التي أعيد اختراعها باسم Exos Aerospace) و Airbus و ^[21] Blue Origin و Masten Space Systems بالرحلات الفضائية دون المدارية، ويرجع ذلك جزئيًا إلى مشاريع مثل Ansari X Prize. تجري وكالة ناسا وغيرها تجارب على طائرات فرط صوتية تعتمد على محركات سكرامجت والتي قد تُستخدم مع ملفات تعريف الطيران التي تتأهل كرحلات فضائية دون مدارية. تحاول الكيانات غير الربحية مثل ARCASPACE و Copenhagen Suborbitals أيضًا عمليات الإطلاق القائمة على الصواريخ .

• السهم الكندي
• كورونا
• DH-1 (صاروخ)
• الأنظمة المدارية الداخلية
• تحدي الهبوط على القمر
• ماكدونيل دوغلاس DC-X
• مشروع مورفيوس برنامج ناسا لمواصلة تطوير مركبات الهبوط ALHAT و Q
• رباعية (صاروخ)
• برنامج اختبار المركبات القابلة لإعادة الاستخدام من قبل وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA)
• طائرة صاروخية XP
• برنامج تطوير نظام الإطلاق القابل لإعادة الاستخدام لشركة SpaceX
• إكسكور لينكس

• مستويات الرحلات الفضائية: دون المدارية، المدارية ، بين الكواكب ، بين النجوم وبين المجرات