На что действительно способен новый космический самолёт американских военных?

После более чем 22 месяцев, секретный космический самолёт ВВС США, как ожидалось, приземлился в Калифорнии в этом месяце на авиабазе Ванденберг. Это приземление означает завершение третьего испытательного полета X-37B, который, как и Space Shuttle, является многоразовым космическим аппаратом, взлетающим, как ракета, но приземляющимся, как самолет. Однако в отличие от шаттлов, X-37B остаётся загадкой.

Эксперты и наблюдатели за спутниками, в течение многих лет пытались выяснить цель этого транспортного средства и всей программы. Некоторые утверждают, что этот самолёт – бомбардировщик. Другие предполагали, что он предназначен для захвата вражеских спутников. Возможно, более правдоподобная теория состоит в том, что это предвестник специализированного разведывательного спутника. Но на самом деле никто не знает наверняка.

На самом поверхностном уровне, всё просто: это космический корабль, который может выходить в космос, на орбиту, приземляться, и после ремонта запускаться вновь. Но космические полеты требуют огромных усилий и вложений, а траты на такие проекты, как X-37B, вышли из моды десятилетия назад. Так зачем же идти на все эти сложности?

Даже спустя шесть десятилетий после запуска спутника на орбиту, космические полёты постоянно расширяют наши технологические пределы и по-прежнему остаются очень сложными мероприятиями. Запуски требуют затраты колоссальных объемов энергии при старте, любая ошибка грозит катастрофой. Космическое пространство является совершенно неумолимой средой. Возвращение на землю, это как направить неуправляемую машину в стену раскалённой лавы. После ударов, раскачиваний, разогрева, замораживания, облучения, горения, и посадки космического корабля – процессов, которые испытывают пределы его конструкции и материалов – кто-нибудь решится взять этот несчастный автомобиль, чтобы снова пропустить через такие жернова?

Другими словами, эти экстремальные трудности означают то, что посещение такого места как космическое пространство, является очень сложным и дорогим мероприятием. Разработчики таких миссий не будут работать над какой-то задачей, если только она не является действительно существенной. Каждый новый набор задач несёт в себе целый ряд новых трудностей, проблем и расходов. Время от времени случается, что успешная миссия может быть немного продлена, или может быть добавлена небольшая задача, но абсолютно нереально чтобы в ту или иную космическую программу включили новую функциональную нагрузку просто потому, что кто-то этого захотел.

Это как серьёзная хирургическая операция. Даже со всеми передовыми технологиями в области медицины и хирургии, операции по пересадке сердца всё ещё сложны и рискованны, хотя и возможны. Слепое добавление требования о многоразовом использовании космического корабля, это всё равно что решение врачей во время пересадки сердца провести ещё импровизированную операцию на головном мозге, ну например чтоб было чем похвастаться перед коллегами.

Этот вопрос делает X-37B таким ​​загадочным для наблюдателей. Из четырех видов технологических препятствий, перечисленных выше: запуск, операции в космическом пространстве, возвращение в атмосферу и многоразовое использование, последнее и есть самым большим вызовом. Функция  многоразового использования X-37B может быть лишней, а исполнение X-37B в форме космического самолёта, а не баллистической капсулы, может показаться перебором.

Видимо власть имущие сделали выбор в пользу ряда дополнительных требований, хотя никто по-настоящему не знает с какой целью на Земле или в космосе такие функции могут быть востребованы. Почти любые задачи X-37B, о которых можно подумать, вполне способны быть реализованы  более простым и дешевым путём.

ВВС, к их чести, сказали несколько слов о X-37B: «Основными задачами X-37B является отработка технологий многоразового использования космических аппаратов для будущих космических экспериментов, которые предусматривают продолжение исследований на Земле».

Но это описание скорее всего лишь незначительная затравка, которой, однако, вполне достаточно того, чтобы погрузить некоторых энтузиастов космической индустрии в волнующие размышления. Понятно, что самолёт всё это может делать, но зачем же решать все эти проблемы и идти на расходы, чтобы сделать это?

Американские военные уже отправляли целую кучу экспериментальных аппаратов в космос для изучения космической среды, разработки новых технологий, и поиска новых способов применения космических аппаратов. Всё это довольно однозначно и, как правило, имеет смысл. Если им и нужно проверить возможности космической техники, они это делают самым простым из возможных способов. Для этого требуется решить два основных оперативных вопроса: запуск и работа аппарата в космос. Нет никакой необходимости в возвращении аппарата в атмосферу, потому что все необходимые данные легко пересылаются на землю.

Некоторые эксперименты предусматривают необходимость возвращения образцов на Землю. Например, эти серии тестов (Экспериментальные материалы Международной космической станции 5, 6А и 6В, 7, 8, и 8 FSE), которые проводились на борту МКС, включали изучение длительного воздействия космоса на тестируемые образцы и возвращение этих образцов на Землю.

С выходом на пенсию программы Спейс Шатл в 2011 году, МКС осталась единственной возможностью проводить длительные эксперименты, требующие возвращения образцов обратно на Землю. Так что вполне вероятно, что X-37B – это просто ещё один способ проводить эксперименты, но только не на виду у всех остальных.

Это звучит вполне правдоподобно, но всё таки не объясняет, почему Пентагон использует космический самолет вместо капсулы. Россия, наряду с другими странами, использует необитаемые космические капсулы для научных исследований, например, серии Бион, предназначенные для биологических экспериментов. США имеет действующую капсулу Dragon разработанную компанией SpaceX. Зачем США эта головная боль в виде крыльев и вопросов аэродинамики, если всё это просто добавляет веса и сложности?

Возможно, часть ответа проистекает из того, что осуществление каких-либо  исследований в космосе является сложной и дорогой задачей. Если используемое оборудование стоит больших денег, выбрасывать такое оборудование после первого использования может казаться расточительством. Выбор в том, чтобы потратить больше денег и усилий для создания модели многоразового использования, или её более дешёвой одноразовой версии. Что лучше, использовать кружку или бумажный стаканчик? Ответ зависит от стоимости каждого из вариантов, от того может ли стакан быть вымыт и целого ряда других соображений.

Программа Спейс Шатл была не до конца успешной попыткой многоразового использования, на которую изначально возложили слишком большие надежды, вплоть до того, что их планировали использовать чуть-ли не как коммерческий авиалайнер. Так что в заявлении ВВС о совершенствовании технологии многоразового использования есть определенный резон. Может быть, речь идет о нескольких экспериментах и получении данных о каждом из них: одна часть эксперимента находится в грузовом отсеке, в то время как второй частью является само транспортное средство.

Эти размышления, кажется, приближают нас к истине, но всё же не дают однозначных ответов. Понятно, что ВВС не упустили бы шанса отработать новые технологии, но в настоящее время у ВВС не существует больших планов по использованию такого рода многоразовых космических кораблей.

В то время как гонка вооружений раскручивается, американская сверхзвуковая ракета взрывается через четыре секунды после запуска. Читайте больше здесь.

Хотя, существует сфера, для которой в ВВС не жалеют денег. Речь идет о новом сексуальном тренде для тех, кто влюблен в технологический прогресс: гиперзвуковые летательные аппараты. В то время как некоторые другие страны довольствуются успехами  в области стелс технологий, в других странах возрастает интерес к повышению скорости движения. Если стелс технологии подразумевают, что вы не можете поразить то, что вы не можете увидеть, идея с гиперзвуковыми аппаратами основывается на том, что вы не можете поразить то, что вы не можете догнать. Гиперзвуковые ракеты способны достигать и поражать цель очень быстро, при этом не только уклоняясь от обороны, но и расправляясь с целями прежде, чем у них появляется шанс уйти.

Тем не менее, перемещение с гиперзвуковой скоростью (5 Мах и выше) является действительно сложным режимом работы. Например, тест DARPA, проведённый в 2011 году закончился неудачей, поскольку отслоилась обшивка  транспортного аппарата. Также существуют очевидные проблемы с сохранением горения в реактивном двигателе работающем в режиме нагнетания воздуха со скоростью 4000 миль в час.

Ужаснее всего, что инженеры, работающие над гиперзвуковыми летательными аппаратами, не просто испытывают трудности с решением этих проблем, а ещё и сталкиваются с проблемами в постройке соответствующей аэродинамической трубы, которая могла бы нагнетать воздух со сверхзвуковыми скоростями. Хотя самая быстрая в мире аэродинамическая труба может генерировать скорость до Мах 30, такой режим доступен в течении всего лишь приблизительно 1/500-ой секунды.

Так, может быть, задача X-37B действительно в том, что было заявлено: ​​гиперзвуковой испытательный стенд с местом для космических экспериментов, добавленным для прикола. А испытуемые элементы, такие как крылья, закрылки, рули, тепловые плитки, створки грузового отсека, и всё такое, как раз и делает этот проект необычным.

Конечно, это всё домыслы, но это может быть вся эта секретность вокруг X-37B вообще немного лишняя. Может цель этого в том чтобы наблюдатели воздержались от суждений о книге по её обложке, хотя как раз по обложке и можно прочесть всю историю.

Следите за сообщениями Райана Фейса на Твиттере: @Operation_Ryan

Фото предоставлено Космическим командованием ВВС США