🇺🇸🛸 Ранним утром 12 ноября в космическом центре НАСА имени Кеннеди, штат Флорида, США, приземлился космический орбитальный самолет X-37B-6, произведенный компанией Boeing. Его миссия поставила новый рекорд по длительности полета – 908 дней, при том, что сам самолет создавался с прицелом на миссии не более 270 дней.
🇺🇸👨🚀 Однако для большинства людей сам проект X-37 и детали его миссий зачастую покрыты тайной из-за секретности, которую военные США стараются поддерживать. Тем не менее, в последние годы наметился тренд на раскрытие назначения данного корабля и деталей исследований, которые он проводит. Поэтому в нашем сегодняшнем материале, мы попробуем резюмировать имеющуюся информацию.
📋 Сегодня Вы узнаете:
1️⃣ Какова история проекта Boeing X-37;
2️⃣ В чем особенности дизайна космического самолета;
3️⃣ Как его миссии влияют на международную космонавтику уже сейчас.
Время прочтения - 10 минут
💭История проекта
🇺🇸🔬 Проект Boeing X-37B или же Orbital Test Vehicle (OTV) стал наследником проекта Boeing X-40 по созданию беспилотного роботизированного орбитального самолета, в том числе и для обкатки будущих перспективных технологий. НАСА намеривалась создать 2 судна: одно – для тестов захода на посадку и тестов самой посадки (an Approach and Landing Test Vehicle), а другое – сам орбитальный аппарат (Orbital Vehicle).
📋 В 1999 году НАСА заключило контракт с фирмой Boeing на сумму 192 миллионов долларов США, из которых НАСА внесло 109 миллионов долларов США, ВВС США- 16 миллионов долларов США, а Boeing - 67 миллионов долларов США. В 2002 году был подписан новый контракт на сумму уже 301 миллионов долларов США в рамках инициативы НАСА по космическим запускам. И в следующем году Boeing провел первые тесты маневрирования и захода на посадку своего нового аппарата X-37. Однако задержки с финансированием и другие сложности привели к том, что 13 сентября 2004 года НАСА передала свое детище Агентству по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA), то есть военному ведомству, что и привело к его засекречиванию.
✈️ Первоначально, модель НАСА X-37A запускалась военными с самолета-носителя Scaled Composites White Knight для испытаний в атмосфере. Первый запуск состоялся 21 июня 2005 года. Во втором полете, который состоялся 24 марта 2006 года X-37A, испытывались новые носовые колеса орбитального корабля, но сбой канала передачи данных помешал свободному полету, поэтому он не смог отделится от самолета-носителя. Уже 7 апреля 2006 года X-37A совершил свой первый полет со свободным скольжением. В течение года, состоялось еще несколько тестовых полетов, не все из которых были признаны успешными, что повлияло на дальнейший ход программы.
🏅В дальнейшем, DARPA отказалась от видения проекта X-37 как потенциального беспилотного челнока и решила сменить направление и дизайн самого проекта. Теперь судно, названное X-37B или же Orbital Test Vehicle, представляло из себя экспериментальный орбитальный корабль по испытанию новых технологий на низких околоземных орбитах. Судно должно было выполнять свои миссии на орбите в течение 270 дней. Запускаться же оно должно было не с космических шаттлов, а с тяжелых ракет Delta II 7920 и Atlas V. Тендер на постройку корабля все также исполняла корпорация Boeing. Первый прототип совершил свой полет 22 апреля 2010 года и совершил успешную посадку на базе ВВС США Ванденберг 3 декабря 2010 года, то есть спустя 224 дня после запуска.
💭Особенности дизайна корабля
✈️🔬X-37B имеет заметные сходства с программой НАСА Space Shuttle, однако их размеры и назначение все-таки отличаются. X-37B имеет длину 8,8 метра и размах крыльев в 4,6 метров. Также корабль имеет улучшенную систему тепловой защиты, улучшенную авионику, автономную систему наведения и усовершенствованный конструкцию каркаса. X-37B генерирует электроэнергию из солнечного света. Космический самолет оснащен солнечными элементами арсенида галлия, которые разворачиваются из отсека полезной нагрузки корабля после того, как он достигнет орбиты. Аппарат имеет специальный грузовой отсек размером 2,1 метр на 1,2 метра для несения полезной нагрузки.
🛫X-37B может запускаться на сегодня с двух разных ракет - Atlas V от United Launch Alliance и Falcon 9 от SpaceX и может приземляется на взлетно-посадочную полосу как самолет, при чем в автономном режиме. При этом судно не сильно прихотливо в требованиях к аэродрому посадки: оно может приземляться как на обычных базах ВВС, как например база Ванденберг, или же на аэродромах, разработанных под программу Space Shuttle.
💥 Программы нескольких миссий также показали и то, что X-37B и другим функционалом, о которых военные США не рассказывают подробно. Так, например, корабль обладает специальными бортовыми двигателями, которые придают ему большой удельный импульс, что является показателем эффективности ракетного двигателя. И действительно, X-37B довольно часто менял свою орбиту вверх или вниз в своих некоторых миссиях.
🛰 Еще одним функционалом космического самолета является установка малых спутников на низкой околоземной орбите. X-37B тайно развернул три небольших спутника во время своей пятой миссии (2017-2019 годы), при этом время их развертывания не было сообщено. А их регистрация, которая должна быть обязательной по Конвенции о регистрации 1975 года, произошла в 2020 году, то есть спустя год после окончания миссии.
💭Миссии X-37B
🛩🏅За время существования программы, было совершено 6 полетов, в рамках которых проводились определенные тесты. Каждая миссия ставила рекорды по продолжительности нахождения на низкой околоземной орбите. При этом миссии имеют множество названий, например, OTV от Orbital Test Vehicle или же просто по имени страны USA с номером миссии. На сегодняшний день нам известна часть информации о проводимых исследованиях, однако гриф секретности не позволяет более подробно узнать о всех задачах миссий. Тем не менее, давайте остановимся на каждой из них.
1️⃣Миссия OTV-1
📋 Была запущена 22 апреля 2010 года и завершена успешной посадкой на базе ВВС США Ванденберг 3 декабря 2010 года, то есть спустя 224 дня после запуска. Запуск происходил с ракеты Atlas V из-за особенностей аэродинамических свойств судна. При этом это была первая успешная автономная орбитальная посадка со времен запуска советского «Бурана» в 1988 году.
🔭Официально было заявлено, что X-37B проведет технические эксперименты со спутниковыми датчиками и другими подсистемами и компонентами, но полезная нагрузка корабля раскрыта не была. Однако сообщество астрономов-любителей смогло несколько раз ненадолго засечь судно, которое весело на одной низкой орбите и, по-видимому, выполняло еще некие разведывательные миссии, так как его наземный след повторялся каждые несколько дней. Все это породило множество спекуляций, главное идеей которых было то, что США готовятся к военному противостоянию в космосе.
2️⃣Миссия OTV-2
📋 Была запущена 5 марта 2011 года с ракеты Atlas V и завершена успешной посадкой на базе ВВС США Ванденберг 3 декабря 2010 года, то есть спустя 468 дней после запуска. Подробности миссии также ограничены. ВВС США лишь заявило, что данная миссия будет расширенным вариантом миссии OTV-1: отрабатывались сенсорные приборы и системы спутников на более широкой орбите при усложнённых условиях схода с неё и захода на посадку. Военные США назвали эту миссию «впечатляющем успехом», что, по всей видимости, лишний раз доказало важность X-37B как испытательного судна.
3️⃣Миссия OTV-3
📋 Была запущена 11 декабря 2012 года с ракеты Atlas V и завершена успешной посадкой на базе ВВС США Ванденберг 17 октября 2014 года, то есть спустя 675 дней после запуска. Эта миссия также не раскрывает конкретные задачи на орбите. Военные лишь подчеркнули, что будут извлечены уроки из OTV-1 и развиты дальнейшие успехи из миссии OTV-2.
4️⃣Миссия OTV-4
📋Была запущена 20 мая 2015 года с ракеты Atlas V и завершена успешной посадкой на посадочную полосу Космического центра Кеннеди 7 мая 2017 года, то есть спустя 718 дней после запуска. Несмотря на общую секретность миссии, в этот раз были раскрыты некоторые подробности ее задач.
🔬 Исследовательская лаборатория военно-воздушных сил проводила эксперименты с программой нового двигателя на ионной основе XR-5A, базировавшегося на эффекте Холла (с замкнутым дрейфом электронов, что дает дополнительную тягу) от компании Aerojet Rocketdyne. НАСА же решило провести собственную программу по исследованию воздействия среды на материалы в космосе (METIS) в дополнение к такому же исследованию, проводимому на МКС (MISSE). Также НАСА использовало судно для выполнения своей программы ELaNa CubeSat по запуску наноспутников. В одном из них LightSail-1 был экспериментальный солнечный парус.
5️⃣Миссия OTV-5
📋 Была запущена 7 сентября 2017 с ракеты Falcon 9 и завершена успешной посадкой на посадочную площадке шаттлов, расположенной на острове Меррит, штат Флорида, 27 октября 2019, то есть спустя 780 дней после запуска. Большинство задачей этой миссии также остаются засекреченными, однако известны некоторые из них.
💥 Были запущены три военных наноспутника, о которых упоминалось выше, с неизвестными целями. Их регистрация произошла уже после посадки космического самолета, в 2020 году, что было нарушением Конвенции о регистрации 1975 года, которая требует уведомления о размещении и регистрации самих объектов. Также, Исследовательская лаборатория военно-воздушных сил провела исследования экспериментальной электроники и колебательных тепловых труб при длительном космическом полёте в рамках программы Advanced Structurally Embedded Thermal Spreader (ASETS-II).
6️⃣Миссия OTV-6
📋 Была запущена 17 мая 2020 года с ракеты Atlas V и завершена успешной посадкой на посадочную полосу Космического центра Кеннеди 12 ноября 2022 года, то есть спустя 908 дней после запуска. Космический самолет также нес с собой специальной экспериментальное кольцо для проведения исследований. На данный момент, она является самой продолжительной миссией с широким спектром исследовательских задач, некоторые из которых, несмотря на секретность всей миссии, нам известны.
🌌 НАСА решило провести 2 эксперимента по влиянию длительного нахождения в космосе на материалы: в первом исследовалось влияние на специальную пластину с разными металлами, а во втором – влияние космической радиации на семена.
🔬 Военно-морская исследовательская лаборатория провела эксперимент со специальным устройством, преобразующим солнечную энергию в радиочастотную микроволновую энергию с возможностью передачи на Землю. Программа PRAM-FX, согласно предварительным данным из открытых исследований, показала, что только 8% энергии солнечного света можно трансформировать в радиолуч, при этом часть, из которой будет дополнительно потеряна при преобразовании на приемнике энергии в другой точке. Тем не менее, ученые уже предлагают пути решения этой проблемы.
🛰Наноспутник FalconSat-8, разработанный в Академии ВВС США совместно с Исследовательской лабораторией ВВС был выпущен из X-37B примерно 28 мая 2020 года.
📋 Согласно данным Академии ВВС США на аппарате проведены следующие эксперименты:
1) Magnetogradient Electrostatic Plasma Thruster (MEP) – новая электромагнитная двигательная установка;
2) MetaMaterial Antenna (MMA) - силовая антенна низкого размера и веса с фазированной решеткой;
3) Carbon nanotube experiment (CANOE) – радиочастотные кабели с оплеткой из углеродных нанотрубок, сгибаемые с использованием сплава, который запоминает форму.
4) Attitude Control and Energy Storage (ACES) – коммерческое реакционное колесо, модифицированное в маховик для хранения и высвобождения энергии
5) SkyPad – готовые камеры и графические процессоры, интегрированные в корпус с низким коэффициентом SWAP (то есть, размера, веса и мощности).
***
✨ Таким образом наглядно видно, что космический самолет X-37B нашел свое применение для военных и с каждой миссией расширяется спектр как военных исследовательских миссий, так и миссий для исследования технологий, которые будут одинаково полезны в военном и гражданском секторе.
💭Влияние X-37B на развитие космонавтики
🇺🇸🏅Растущая популярность у военных X-37B, а также известные результаты его миссий ставят вопрос о его влиянии на всю космическую отрасль в разных странах мира. Военное назначение космического самолета сильно влияет на его восприятие в глазах других стран. Многие не без оснований считают, что США могут готовится к будущему противостоянию в космосе с другими государствами, тестируя новые технологии. А скрытность действий военных ставит под вопрос соблюдения США норм международного космического права.
💥 Как уже упоминалось выше, в рамках пятой миссии США запустили незаметно для многих три военных наноспутника, при этом забыв уведомить Генерального секретаря ООН и не зарегистрировав сами объекты, как это нужно делать согласно Конвенции о регистрации 1975 года. Более того, на момент их запуска (а точная дата нам до сих пор неизвестна) они не были даже включены в общедоступный спутниковый каталог, который ведут военные США, что также ставит под вопрос мирную направленность действий США.
🌍 Все больше вопросов возникает к возможностям для маневрирования X-37B. Возможности смены орбиты, которыми космический самолет обладает, ставят под вопрос безопасность спутников, находящихся на низкой околоземной орбите, а также для космических станций, расположенных там же. Что если США решать «проинспектировать» какой-то спутник, или же убрать его с орбиты, ссылаясь на его опасность для остальных космических объектов? Все это вопросы, которые необходимо поднимать на полях КОПУОС или же ГА ООН, чтобы избежать потенциальных конфликтных ситуаций, которые могут привести к непоправимым действиям.
🇨🇳 По всей видимости, некоторые космические державы начинают производство своих орбитальных аппаратов с неясными целями. Так, в сентябре 2020 года космический корабль приземлился на взлетно-посадочную полосу в западном Китае после двухдневной миссии, о которой мало что известно. Китайское информационное агентство «Синьхуа» описало этот полет в расплывчатых выражениях, назвав его «важным прорывом в исследованиях многоразовых космических аппаратов», который, «как ожидается, предложит удобный и недорогой транспорт туда и обратно для мирного использования космоса». Такая неясность также может дать свои плоды, когда китайский аппарат начнет свою первую полноценную миссию, что может вызвать ответную реакцию со стороны США.
💫🌌Тем не менее, на наш взгляд, говорить о том, что текущие орбитальные суда являются предвестниками будущих «Звездных войн» пока рано. На данном этапе они являются все-таки более исследовательскими судами нежели военными с ограниченными возможностями использования в рамках всего космоса. Благодаря ним ученые могут протестировать свои новейшие исследования, которые будут востребованы в том, числе и на Земле. Тем не менее, они ярко подсвечивают проблемные места современной космонавтики, необходимость решить которые все более очевидна.