Boeing X-37

Boeing X-37 Popis tohoto obrázku, také komentován níže X-37B pod kapotou na místě Astrotech v dubna 2010. Vlastnosti
Organizace Americké vesmírné síly
Hmotnost Při spuštění: 5,45 tun
Prázdné: 3,50 tuny
Obíhat April 22 , 2010
Užitečné zatížení (nízká oběžná dráha) Několik stovek kg
Představení
Počet letů 6 (bez poruchy)
Čas strávený ve vesmíru 2866 dní po návratu z OTV-5

X-37 je robotický raketoplán původně vyvinutý NASA jako součást projektu zahájeného v roce 1998 na vývoji nových technologií pro orbitální vzletů a atmosférické opětovný vstup a připravit pro nahrazení amerického raketoplánu . X-37 je odvozen od Boeingu X-40A zvětšený přibližně o 20%. Jedná se o malý stroj o hmotnosti 5,45 tuny, který je vybaven nákladním prostorem a má značnou kapacitu oběžného manévru . Je umístěn na oběžnou dráhu pomocí rakety Atlas V z ULA nebo Falcon 9 z SpaceX , a je automaticky umístěn na dráze.

V roce 2004 jej po zrušení rozpočtu přiděleného NASA na tento projekt převzala americká vojenská výzkumná agentura DARPA . V roce 2006 tento projekt z finančních důvodů převedl na americké letectvo, které jej v roce 2020 předalo nově vytvořenému americkému vesmírnému vojsku . Mise, které může X-37 plnit ve službách ozbrojených sil USA, nejsou známy, protože projekt je od roku 2004 klasifikován jako důvěrný. Lze jej použít v boji proti satelitům cizích mocností.

První atmosférický let jménem USAF se uskutečnil dne7. dubna 2006v Kalifornii na základně Edwards . První oběžná mise začíná April 22 , 2010a trvá 225 dní. vříjna 2019mise OTV-5 vytvořila nový rekord 780 dní ve vesmíru; dva postavené příklady X-37B provedly 5 misí na nízké oběžné dráze Země s kumulativním trváním 2886 dní.

Historický

V roce 1998 NASA zahájila vývoj bezpilotního létajícího demonstrátoru pro ověření nových technologií, které by mohly být výhodné pro vesmírnou dopravu . Oblasti výzkumu prozkoumané jsou konstrukce pohonných nádrží , do tepelného štítu , avionikou a strukturální aspekty. vprosince 1998Společnost Boeing je vybrána pro vývoj X-37, který navrhuje vyvinout z designu X-40A, který navrhuje pro USAF  : náklady odhadované na 173 milionů amerických dolarů jsou rozděleny na 50-50% mezi NASA a Boeing. V příštích čtyřech letech NASA zvýší svůj podíl o 24 milionů USD a USAF přispěje 16 miliony USD na financování přidání solárních panelů a systému kontroly postoje potřebného pro vojenské použití.

X-37 je třetím pokročilým demonstrátorem vyvinutým NASA . To přebírá od Lockheed-Martin ‚s X-33 a Orbital Sciences‘ X-34, ale na rozdíl od nich, které jsou schopny pouze atmosférických letů, může být aplikován na oběžnou dráhu a pak reentry. Atmosférický . X-37 by měl umožnit ověření 41 nových technologií. Tvar X-37 je odvozen od X-40A, jehož kopie je v měřítku 120%. X-40A je také použit v rámci projektu X-37 pro testování automatické postupy přistávat na Dryden Flight Research Center z NASA .

První let na oběžné dráze X-37 je původně plánován na rok 2002: X-37 musí být vypuštěn americkým raketoplánem, který stanoví maximální rozpětí křídel. vListopad 2002Boeing obdržel novou smlouvu od 301 milionů na pokračování prací na X-37 v rámci iniciativy Project Space Launch Initiative pro NASA . Musí být postaveny dva prototypy:

První test vozidla ALTV je naplánován na rok 2004, zatímco oběžný let má proběhnout v roce 2006.

V roce 2004 vedlo zahájení programu Constellation k přehodnocení priorit vesmírné agentury. NASA znovu zaměřuje svou práci na lodi Orion . the13. září 2004, projekt X-37 byl v roce 2006 převeden na DARPA , obrannou výzkumnou agenturu odpovědnou za pokročilé projekty, poté na USAF ( úřad pro rychlé schopnosti letectva ) . Stává se utajovaným důvěrným projektem .

Od svého založení dne 24. července 2020, byly tyto stroje byly využívány Space Delta 7  (en) , jednotka Space Operations Command  (en) z amerického vesmírného velitelství .

Atmosférické lety

Atmosférické testování začíná u modelu X-40A. Ten byl poté, co byl zvednut vrtulníkem do výšky 4,5  km , upuštěn a přistál v automatickém režimu. Sedm testů provedených v roce 2001 je úspěchem. Zkoušky přistání jsou svěřeny společnosti Scaled Composites a jejímu letounu White Knight . Po několika letech v zajetí provedených v roce 2005 byl X-37B propuštěn7. dubna 2006ale během přistání utrpěl nějaké poškození. Následující lety kvalifikují X-37B.

Historie misí (2010-)

OTV-1

Po atmosférických letech je první orbitální let naplánován na rok 2008. Program však trpí zpožděním a první start s kódovým označením USA-212 je nakonec proveden na April 22 , 2010z palebného bodu 41 na startovací základně Cape Canaveral . X-37B OTV-1 („B“ označuje vojenskou verzi, „A“ verze NASA ) je na nízkou oběžnou dráhu Země vynesen odpalovacím zařízením Atlas V 501 . Raketoplán je umístěn na oběžné dráze 450  km se sklonem odhadovaným z pozorování amatérských astronomů na 40,0 °. X-37B používá své motory ke zvýšení své oběžné dráhy9. srpna poté jej spusťte ve 3 krocích 6. října„ 1 st listopad a 12. listopadu. the3. prosince 2010Poté, co letadlo zůstalo ve vesmíru 225 dní, letadlo znovu vstoupilo do automatického režimu a přistálo na rozjezdové dráze startovací základny Vandenberg . USAF neposkytuje žádné přesné informace o povaze nákladu a činnosti X-37B ve vesmíru. Znamená to, že se provádějí různé experimenty za účelem testování senzorů, subsystémů, komponent a různých technologií implementovaných na palubě X-37B .

OTV-2

Druhý X-37B (OTV-2) je vypalován odpalovačem Atlas V dne5. března 2011 . Cíl mise není zveřejněn; podle americké armády by to mělo umožnit testování nových vesmírných technik. Po 469denní misipřistálo 16. června 2012 na startovací základně Vandenberg .

OTV-3

První vozidlo použité pro první misi v roce 2010 je opět uvedeno na trh 11. prosince 2012pomocí odpalovacího zařízení Atlas V, a proto se stává prvním z raketoplánů, které mají být znovu použity. Přistála ve Vandenbergu17. října 2014 po 674 dnech ve vesmíru.

OTV-4

Čtvrtá mise začíná 20. května 2015. Zveřejněny jsou charakteristiky dvou experimentů prováděných v podpalubí raketoplánu:

Shuttle X-37B bezpečně přistává na přistávací ploše v Kennedyho vesmírném středisku dne7. května 2017 po pobytu

717 dní a 20 hodin ve vesmíru.

OTV-5

5 th  Posláním X-37B vzlétne na7. září 2017na palubě launcheru Falcon 9 do SpaceX .

Raketoplán přistává v Kennedyho vesmírném středisku dne27. října 2019do 7  h  51  GMT po 780 dnech na oběžné dráze.

OTV-6

Šestá mise programu začala 17. května 2020. Vozidlo nese více zážitků než kterýkoli předchozí let, včetně dvou z NASA . První bude studovat dopad okolního záření na semena, zatímco druhý bude testovat různé materiály ve vesmírném prostředí. Další experiment navržený Naval Research Laboratory se pokusí přeměnit sluneční energii na mikrovlny a poté ji přenést na Zemi. Mise také nasadí malou družici FalconSat 8  (en) vyvinutou United States Air Force Academy , přičemž provede dalších 5 experimentů. Kromě toho raketoplán poprvé vzlétne se servisním modulem připojeným k zadní části, což umožňuje pojmout část užitečného zatížení. Uvolňuje se před atmosférickým návratem.

Nově vytvořené Spojené státy Space Force byl zodpovědný od založení Delta 9. jednotky dne 24. července 2020, pro vzlet, provozu na oběžné dráze, a přistávací .

Shrnutí misí
Let Datum vydání Spouštěcí základna Vozidlo Spouštěč Datum přistání Místo přistání Doba trvání Identifikátor COSPAR Poznámka
OTV-1 22.dubna 2010 Mys Canaveral č.1 Atlas V 501 3. prosince 2010 Vandenberg 225 dní 2010-015A Jiné označení USA-212
OTV-2 11. března 2011 Mys Canaveral č. 2 Atlas V 501 16. června 2012 Vandenberg 469 dní 2011-010A Jiné označení USA-226  (en)
OTV-3 11. prosince 2012 Mys Canaveral č.1 Atlas V 501 17. října 2014 Vandenberg 675 dní 2012-071A Jiné označení USA-240  (en)
OTV-4 20. května 2015 Mys Canaveral č. 2 Atlas V 501 7. května 2017 KSC Florida 717 dní 2015-025A Jiné označení USA-261  (en)
OTV-5 7. září 2017 Mys Canaveral č. 2 Falcon 9 27. října 2019 KSC Florida 780 dní 2017-052A Jiné označení USA-277  (en)
OTV-6 17. května 2020 Mys Canaveral č.1 Atlas V 501 2020-029A Jiné označení USA-299

Technická charakteristika

X-37 je první vojenský raketoplán vyvinutý Spojenými státy od zrušení projektu Boeing X-20 Dyna-Soar . Raketoplán je navržen tak, aby se dostal na nízkou oběžnou dráhu a prováděl orbitální manévry. X-37 lze umístit na oběžnou dráhu v nadmořské výšce 230 až 1064  km . V roce 2019 zvýšila autonomii na 780 dní na oběžné dráze. Re-entry se provádí jako u raketoplánu na pozici 40,0 ° nos nahoru. X-37 poté pokračoval v klesání se sklonem 20,0 ° při letu rychlostí 400 km / h , než automaticky přistál na konvenční rozjezdové dráze.  

Struktura X-37 je dlouhý 8,90 m s  rozpětím křídel 4,5 metru. Podle NASA prázdná hmotnost nepřesahuje 3,5 tuny, což je celková hmotnost 5,45 tuny. Konstrukce, která je zvenčí izolována tepelným štítem, používá na rozdíl od raketoplánu kompozitní panely, které jsou lehčí než hliník, který nahrazuje. Užitečné zatížení X-37 má nákladový prostor uzavřený dvěma dveřmi v podobném uspořádání jako raketoplán. Zátoka má 1,2 × 2,13 metru. Pohon X-37B má jedinečný raketový motor, Rocketdyne's AR-2/3 , poháněný hypergolickými hnacími plyny  : hydrazin a peroxid dusíku nahrazují původně plánovaný peroxid vodíku a JP-8 . Dostupné rezervy pohonných hmot poskytují modelu X-37 skvělou manévrovatelnost. X-37B 4 th  mise má poprvé na efekt vrtule Hall , snížení spotřeby a nákladů, nebo prodloužit dobu trvání těchto misí. Tepelný štít Tepelný štít těží z výsledků výzkumu následující po návrhu amerického raketoplánu . Používá keramické dlaždice typu Tiffened Uni-Piece Fibrous Insulation (TUFI), zejména k ochraně velmi exponované ventrální části. Tento typ dlaždice, který se používá jako náhrada za raketoplán, nabízí větší odolnost proti nárazu. U méně exponovaných částí používá X-37B také tepelné povlaky, které jsou účinnější a vytvářejí menší odpor než ty, které se používají v raketoplánu. Nakonec náběžná hrana křídel již není chráněna vyztuženým uhlíkem a uhlíkem, ale dlaždicemi typu TUFROC (tvrzený jednodílný vláknitý kompozit vyztužený oxidací odolný vůči oxidaci ) Zpracováno tak, aby odolalo oxidaci mechanismů při práci během atmosférické reakce reentry . Kormidla Ocas zařízení ve tvaru písmene V je tvořen řídícími plochami, které působí jak na hloubku, tak na směr, což umožňuje snížit energii potřebnou k ovládání letounu během fází vysokorychlostního letu; toto uspořádání uvolňuje prostor pro vzduchovou brzdu použitou v době přistání. Ovládací plochy již nejsou ovládány jako na raketoplánu hydraulickými systémy, ale elektromechanickými ovládacími prvky letu .

Energie

X-37B opouští palivové články amerického raketoplánu ve prospěch solárních panelů rozmístěných na oběžné dráze z nákladového prostoru a které umožňují prodloužit dobu pobytu na oběžné dráze dobitím akumulátorových baterií .

Zahájení

X-37 má být původně transportován do vesmíru raketoplánem . Konečně je upraven tak, aby se spustila klasickou Delta IV nebo Atlas V odpalovacího zařízení . Aby nedošlo k poškození aerodynamiky odpalovacího zařízení během průchodu atmosférou při vzletu , zakrývá raketoplán při startu víčko o průměru 5 metrů, standardní velikost pro odpalovací zařízení.


Mise

USAF neodhalí, co mise jsou plánovány pro automatické raketoplány typu X-37B. Zdá se však, že provozní náklady a nedostatek provozní flexibility amerického raketoplánu ukázaly, že koncept nepředstavuje očekávané výhody. Specialisté v oblasti vojenského průzkumu se zajímají o užitečnost takového zařízení, o jehož potenciální mise se lze postarat levnějšími prostředky.

Vzhledem ke svým vlastnostem může X-37B provádět následující mise v pořadí podle klesající relevance:

Toto je nejpravděpodobnější použití. Do nákladového prostoru raketoplánu lze přijímat různé senzory používané pro radarové, optické, infračervené rozpoznávání nebo sběr rádiových přenosů ( ELINT ). Jejich účinnost lze testovat za letu a poté analyzovat výsledky po návratu na zem. Raketoplán lze také rychle vypustit, aby reagoval na krizi a podpořil specifickou potřebu vojenského průzkumu díky schopnosti rekonfigurace nákladového prostoru a manévrovatelnosti na oběžné dráze. Reakce raketoplánu však závisí na době přípravy jeho odpalovacího zařízení a náklady na jeho vypuštění jsou vysoké (100 milionů USD).

V reakci na krizovou situaci lze do průzkumného prostoru raketoplánu instalovat malé průzkumné satelity rychleji než na odpalovací zařízení. Ale vysoké náklady na spuštění jediného raketoplánu a jeho nízká nosnost nejsou konkurenceschopné s použitím malých odpalovacích zařízení. Čas spuštění navíc závisí také na době přípravy spouštěče Atlas.

Raketoplán se používá k opravě nebo doplnění satelitů na oběžné dráze pohonnými látkami nebo k přivedení rozbitých satelitů za účelem určení původu anomálie. Kousky kosmických lodí jsou svrženy na zem, aby studovaly dopad expozice vesmíru, vesmírnému odpadu a mikrometeoritům. Vlastnosti modelu X-37B se však omezují na nízké oběžné dráhy Země ( maximálně 1100  km ) a jeho nákladový prostor má omezenou kapacitu.

Již existují inspekční satelity na oběžné dráze ( XSS-11 , MiTex ), ale mají pouze pevný rozsah senzorů. X-37B může nést senzory vhodné pro každou misi a na rozdíl od stávajících inspekčních satelitů má schopnost měnit naklonění orbity , přivést zpět satelit nebo zneškodnit nepřátelský satelit bez vytváření oblaku trosek. Existují však nové inspekční satelity, které jsou agilnější než ty zmíněné, X-37B je velmi dobře viditelný a jeho přístup je snadno detekovatelný jakýmkoli nepřátelským satelitem; konečně jeho nákladový prostor nemá kapacitu přivést zpět většinu stávajících satelitů.

Galerie

Poznámky a odkazy

  1. (en) [1] .
  2. (en) NASA-MSFC, „  X-37 Technology Demonstrator: Blazing the trail for the next generation of space transport systems  “ [PDF] ,Září 2003.
  3. (cs) Andreas Parsch, „  Boeing X-37 / X-40  “ ,5. února 2009(přístup 2. dubna 2010 ) .
  4. L'Usine Nouvelle , „K  čemu lze použít Boeing X-37B amerického letectva  ?“ - Aero Factory  “, usinenouvelle.com ,10. května 2017( číst online , konzultováno 21. června 2017 ).
  5. (in) „  X-37B: Tajemné vesmírné letadlo letectva  “ na serveru ProfoundSpace.org (přístup 21. června 2017 ) .
  6. (de) „  DARPA übernimmt X-37-Programm  “ , na www.raumfahrer.net ,15. září 2004.
  7. „  Americká armáda vypustila novou kosmickou loď, jejíž mise je přísně tajná  “ , na www.rfi.fr ,24. dubna 2010(zpřístupněno 11. července 2018 ) .
  8. (in) Clark, Stephen, „  Konstrukce amerického vojenského vesmírného letounu se blíží ke konci života  “ na webu Spaceflightnow ,23. listopadu 2010.
  9. (en) „  Návrat amerického raketoplánu bez posádky  “ , ve Francii 2 ,3. prosince 2010.
  10. (in) Clark, Stephen, „  Kosmické letadlo letectva X-37B přiletí na Floridu ke startu  “ na Spaceflightnow ,25. února 2010.
  11. (in) „  Celosvětový plán spuštění  “ na Spaceflightnow ,19. dubna 2010.
  12. (v) LA Times . Konzultováno s5. března 2011.
  13. (in) Wall, Mike, „ Tajemné vesmírné letadlo X-37B startuje na New Mystery Mission , Yahoo! News ,5. března 2011. Konzultováno s7. března 2011.
  14. (in) Ball, Diana, „  2. orbitální zkušební vozidlo postavené na Boeingu X-37B úspěšně dokončuje první let  “ v Boeing Mediaroom ,16. června 2012.
  15. (in) Chris Bergin a William Graham, „  Třetí X-37B se vrací domů po téměř dvou letech ve vesmíru  “ na Nasaspaceflight ,17. října 2014.
  16. (in) „  ULA Atlas V provádí start kosmické lodi X-37B  “ na letu Nasa Space (zpřístupněno 20. května 2015 ) .
  17. (en) Patrick Blau, „  Tajné letectvo X-37B kosmického letadla přistává na Floridě po 718denním letu  “ , na Spaceflight101 ,9. května 2017.
  18. „  Přísně tajná kosmická loď americké armády X-37B se vrací do služby díky SpaceX  “ , na www.huffingtonpost.fr ,7. září 2017(zpřístupněno 11. července 2018 ) .
  19. https://www.schriever.spaceforce.mil/About-Us/Fact-Sheets/Display/Article/275817/delta-9/
  20. (in) Mike Wall Květen 2020 , „  Americké vesmírné síly k zahájení dalšího tajemného úkolu vesmírného letadla X-37B je 16. května  “ na ProfoundSpace.org (přístup 9. května 2020 ) .
  21. (in) Gunter Krebs, „  X-37B OTV 1, 2, 3, 4, 5  “ , na Gunterově vesmírné stránce ,8. května 2017.
  22. (en) „  Space Shuttle Jr.  “ , na AIR & SPACE Smithsonian ,ledna 2010.
  23. Alberto Pimpinelli, „  Když USAF uskuteční sny Hollywoodu o splnění vojenského vesmírného programu EU  “ , na http://www.bulletins-electroniques.com ,25. června 2010.
  24. (in) Brian Weeden, „  Orbitální testovací vozidlo X-37B: Informační list  “ [PDF] na www.secureworldfoundation.org ,19. května 2010.

Podívejte se také

Související články

externí odkazy