Kiertoradalla toimiva ilmalaiva eli ”avaruuslenkki” on ehdotettu tapa siirtää rahtia maasta matalalle kiertoradalle ilman tavanomaista rakettia. Kiertoradan ilmalaivan suunnittelu koostuu kolmesta vaiheesta, joiden tarkoituksena on siirtää hyötykuormat maasta avaruuteen noin viikossa. Vaikka on olemassa useita organisaatioita, jotka pyrkivät luomaan tällaisen aluksen, konsepti on tunnetuin osa ohjelmaa nimeltä Airship to Orbit (ATO), jonka on suunnitellut JP Aerospace, Kalifornialainen vapaaehtoisjärjestö, joka pitää itseään NASAn yksityisenä kilpailijana. Huolimatta JP Aerospacen innostumisesta ehdotetusta suunnittelustaan, useat riippumattomia analyysejä tekevät asiantuntijat ovat väittäneet, että tietyt yksityiskohdat ovat fyysisesti toimimattomia.
ATO: n ensimmäinen vaihe on perinteinen ilmalaiva, joka on täytetty heliumilla. V-muotoinen aerodynaamisen tarkoituksen vuoksi se on merkitty Ascenderiksi. Kiertoradalla oleva ilmalaiva nousee noin 25 mailiin (40 mailia), ja sitten telakoituu vaiheeseen XNUMX, pysyvään, miehistön lavalle nimeltä Dark Sky Station (DSS).
Kuten Ascender, Dark Sky Station on täytetty rakenne ilman jäykkää kuorta. Ensimmäistä vaihetta estetään nousemasta yli 25 mailin (40 mailin) päähän, koska kaikki ilmakehän tuuletusta kestävät ilma -alukset olisivat valitettavasti liian raskaita matkustamaan avaruuteen. Sekä Ascender- että Dark Sky Station -asemilta on jo luotu useita prototyyppejä.
ATO: n kolmas vaihe on Orbital Ascender, 6,000 km pitkä ilma-/avaruusalus, joka on suunniteltu tekemään matka DSS: stä 1.8 mailiin (93 mailia) tai matalalle kiertoradalle. Vaikka helium on edelleen 150 km: n etäisyydellä ilmaa kevyempi, tämä vaikutus heikkenee ja lopulta pysähtyy, mikä tekee veneestä ympäristöä raskaamman. 25 kilometrin etäisyydellä ilman tiheys on vain kolme miljardiaosaa merenpinnan tasosta.
JP Aerospace on ehdottanut tämän massiivisen Ascenderin peittämistä aurinkopaneeleissa ja ionimoottoreiden käyttämistä veneen kiihdyttämiseksi noin 5 mailiin sekunnissa (8,000 XNUMX metriä sekunnissa), mikä on vaadittu nopeus minkä tahansa objektin saavuttamiseksi kiertoradalle. Tämän prosessin väitetään kestävän noin viisi päivää.
Valitettavasti jotkut yksinkertaiset laskelmat osoittavat, että aurinkopaneeleihin yhdistetyt ionimoottorit eivät tarjoa riittävästi työntövoimaa kaasun massiivisen vaipan kuljettamiseen ilmakehään tarvittavalle nopeudelle. Mahdollisesti tämä järjestelmä voisi tulla käytännölliseksi polttamalla junassa olevaa vetyä, luomalla tulpparakenteen, joka taittuu nousun aikana aerodynaamisemmaksi, tai säteilemällä tehoa mikroaaltouunissa Dark Sky -asemalta Orbital Ascenderille. Vaihtoehtoisesti Dark Sky Stationia voidaan käyttää yksinkertaisesti alustana kemiallisten rakettien laukaisemiseen.
Monia yksityiskohtia on vielä kehitettävä, jotta kiertorata -ilmalaiva olisi kannattava. Yksikään ilmaa kevyempi alus ei ole vielä lentänyt yliäänisellä nopeudella, minkä vuoksi monet asiantuntijat suhtautuvat skeptisesti kiertoradalla toimivan ilmalaivan ehdotuksiin.