Последние предстартовые приготовления в аэропорту Мохаве в Калифорнии, где базируется система White Knight – SpaceShip-One, начались ранним утром 29 сентября. Руководство миссии объявило, что пилотом ракетоплана вновь будет Майк Мелвилл (Mike Melvill), который управлял ракетопланом в июне. Для многих это стало неожиданностью – 63-летний летчик-испытатель уже заслужил нагрудный знак «гражданского астронавта США» во время полета 21 июня, превысив 100-километровый рубеж высоты.
На SpaceShipOne установлен гибридный ракетный двигатель (ГРД), использующий в качестве компонентов топлива твердое горючее и жидкий окислитель. Вся система включает чечевицеобразный бак с жидкой закисью азота («веселящий газ»), соединенный через пусковой клапан с цилиндрической камерой сгорания, внутри которой установлен заряд твердого резиноподобного полибутадиенового горючего. Время работы ГРД – примерно 80 сек.

После полета 21 июня, в котором SpaceShipOne впервые поднялся к «краю космоса», разработчикам корабля и двигателя2 удалось несколько «поднять» характеристики системы. В частности, для того чтобы обеспечить дополнительную тягу, увеличили заправку топлива3.

Тем не менее с предыдущего полета ГРД не подвергался никаким серьезным модификациям. «Это тот же самый двигатель и тот же самый бак, – говорит Берт Рутан. – Основная наша цель – высокая надежность, а дополнительное топливо позволит лишь несколько поднять полезный груз корабля и увеличить запасы по высоте полета».

Двигатель SpaceShipOne запускается под контролем пилота. На пульте есть два переключателя – один, чтобы снять блокировку с воспламенителя, второй – чтобы включить ГРД.
Подвешенный под самолетом-носителем White Knight, ракетоплан SpaceShipOne 29 сентября в 14:11 UTC поднялся с взлетно-посадочной полосы (ВПП), сопровождаемый восторженными криками тысяч зрителей, собравшихся в Мохаве. Соединенные аппараты начали медленный спиральный подъем – все выше и выше над пустынным ландшафтом.

В воздух поднялись легкомоторные маловысотные самолеты сопровождения. Более крупный – Star Chaser – также разработки Рутана – взлетел немного позже.

В 15:09 UTC SpaceShipOne был сброшен с самолета-носителя на высоте около 15000 м (50 тыс футов) при горизонтальной скорости порядка 210 км/ч (130 узлов).
Через 6 секунд Мелвилл задействовал ГРД. «Подъем в космос» начался.
«Я оторвался от захвата, включил двигатель, который запустился как часы, и стал работать ручкой управления, – рассказывал Мелвилл. – Самолет сразу пошел вверх. Я даже не поверил, насколько ровно он шел!»
По первоначальным планам, ГРД должен был работать в течение 87–88 сек – достаточно, чтобы достичь высоты 345 тыс футов, или 105.2 км. Но через 50 сек после зажигания аппарат внезапно начал быстро вращаться вокруг продольной оси, выполняя один оборот каждые две секунды.
«Ух ты, кажется, этот маневр не предусмотрен сценарием», – отметил один из комментаторов4, явно встревоженный видом таких «выкрутасов».

Руководитель полета Даг Шейн (Doug Shane) рекомендовал заглушить двигатель. Мелвилл, выждав несколько секунд, выключил ГРД примерно через 76 сек после зажигания, т.е. на 11 сек раньше, чем планировалось.
После выключения двигателя SpaceShipOne продолжил набор высоты по баллистической траектории, вращение постепенно останавливалось (Мелвилл нажимал левую педаль руля и затем, выйдя из атмосферы, включил реактивные сопла управления, чтобы остановить нежелательное вращение). Затем он «заломил» основное крыло вверх и перешел в режим, «свободный от участия пилота» (care free), – вход в атмосферу.
С этого момента Мелвилл вел аппарат уверенно и после 23-минутного планирования совершил гладкую посадку*. Судейская комиссия зафиксировала, что SpaceShipOne достиг максимальной высоты 337500 футов, что соответствует 102870 м, или 63.92 мили.