La aeronave orbital, o «dirigible espacial», es un medio propuesto para mover la carga desde el suelo a la ?rbita terrestre baja sin el uso de cohetes convencionales. El dise?o de una aeronave orbital consta de tres etapas, dise?adas para mover cargas de la tierra al espacio en aproximadamente una semana. Aunque hay varias organizaciones que trabajan para crear tal barco, el concepto es mejor conocido como parte de un programa llamado Airship to Orbit (ATO), ideado por JP Aerospace, una organizaci?n de voluntarios con sede en California que se ve a s? misma como un competidor privado de la NASA. A pesar del entusiasmo de JP Aerospace por su dise?o propuesto, varios expertos que realizan an?lisis independientes han argumentado que ciertos detalles son f?sicamente inviables.
La primera etapa de ATO es una aeronave convencional llena de helio. En forma de V con el prop?sito de ser aerodin?mico, est? etiquetado como Ascender. La aeronave orbital asciende a aproximadamente 40 kil?metros (25 millas), luego atraca con la etapa dos, una plataforma permanente con tripulaci?n llamada Estaci?n Dark Sky (DSS).
Al igual que el Ascender, la estaci?n Dark Sky es una estructura inflada sin una carcasa r?gida. Se impide que la primera etapa ascienda m?s all? de las 25 millas (40 km) porque cualquier aeronave orbital capaz de sobrevivir a los vientos atmosf?ricos ser?a, por desgracia, demasiado pesada para hacer el viaje al espacio. Ya se han creado varios prototipos de Ascender y Dark Sky Station.
La tercera etapa de ATO es el ascendente orbital, una nave espacial / a?rea de 6,000 pies (1.8 km) de largo dise?ada para hacer el viaje desde el DSS a 93 millas (150 km), o ?rbita terrestre baja. Aunque el helio es a?n m?s liviano que el aire a 25 millas (40 km), este efecto disminuye y finalmente se detiene, haciendo que la nave sea m?s pesada que su entorno. A 93 millas (150 km) la densidad del aire es solo tres billon?simas de lo que es al nivel del mar.
JP Aerospace ha propuesto cubrir este Ascender masivo en paneles solares y usar motores de iones para acelerar la nave a aproximadamente 5 millas por segundo (8,000 metros por segundo), la velocidad requerida para que cualquier objeto alcance la ?rbita. Se ha afirmado que este proceso tomar?a alrededor de cinco d?as.
Desafortunadamente, algunos c?lculos simples muestran que los motores de iones junto con los paneles solares no proporcionar?an suficiente empuje para impulsar la envoltura masiva de gas a la velocidad requerida para la salida atmosf?rica. Posiblemente al quemar hidr?geno a bordo, creando un dise?o de dirigible que se pliega durante el ascenso para volverse m?s aerodin?mico, o al emitir energ?a en forma de microondas desde la Estaci?n del Cielo Oscuro hasta el Ascender Orbital, este esquema podr?a ser pr?ctico. Alternativamente, la Dark Sky Station podr?a simplemente usarse como plataforma para el lanzamiento de cohetes qu?micos.
Muchos detalles a?n deben ser resueltos para que la aeronave orbital sea viable. Ninguna nave m?s ligera que el aire ha volado a velocidades hipers?nicas, lo que lleva a muchos expertos a mostrarse esc?pticos ante las propuestas de una aeronave orbital.