Amerykańska agencja DARPA opublikowała informację o rozpoczęciu prac nad nowym kosmicznym hipersonicznym dronem wielokrotnego użytku. W szczególności pisał o tym zasób Stars and Stripes. Nowy dron jest obecnie oznaczony jako XS-1. Poinformowano, że naddźwiękowy bezzałogowy pojazd ma być używany do dostarczania sprzętu na niską orbitę okołoziemską. O jakim sprzęcie mówimy nie jest sprecyzowane.
Nowy kosmiczny dron nie bez powodu otrzymał oznaczenie XS-1. Wcześniej kod X-1 należał do eksperymentalnego samolotu o napędzie rakietowym, który został stworzony przez konstruktorów Bella w pierwszej połowie lat 40. ubiegłego wieku. To właśnie X-1 w październiku 1947 roku stał się pierwszym w historii pojazdem załogowym, który pokonał prędkość dźwięku. Podczas lotu ten eksperymentalny samolot rozwijał prędkość 1,04 Macha czyli około 1150 km/h. Już w 1948 roku samolot Bell X-1 pobił nowy rekord, osiągając prędkość 1600 km/h, a w 1954 roku nawet 2600 km/h.
Należy zauważyć, że po raz pierwszy informacje o programie eXperimental Spaceplane-1 pojawiły się we wrześniu 2013 roku. Program ten był wówczas rozważany jedynie jako dodatek do już istniejącego programu ALASA (Airborne Launch Assist Space Access), w ramach którego planowano opracowanie nowego rozwiązania do wynoszenia na orbitę mikrosatelitów o wartości poniżej 1 mln USD przy użyciu tradycyjnych samolotów. Teraz zmienił się program, a XS-1 został wydzielony na samodzielny rozwój, który przewiduje pełny cykl prac nad stworzeniem tego urządzenia. W opisie programu podano, że naddźwiękowy dron kosmiczny powinien stać się nie tylko tani, ale także rozszerzalny, nadający się do prostych napraw, a także początkowo wielokrotnego użytku.
Zgodnie z wymaganiami amerykańskiego wojska XS-1 będzie musiał rozwijać prędkość ok. 10 liczb Macha (ok. 11,5 tys. km/h) i przewozić na pokładzie różnorodne ładunki o łącznej masie od 1,36 do 2, 27 ton. Jednocześnie koszt wystrzelenia takiego kosmicznego UAV nie powinien przekroczyć 5 mln dolarów. Urządzenie będzie musiało wytrzymać serię 10 startów na orbitę przez 10 dni z rzędu.
Zdjęcie XS-1 ze strony DARPA
Obecnie los XS-1 nie jest ostatecznie przesądzony. Trwają liczne konsultacje z potencjalnymi twórcami naddźwiękowego drona kosmicznego dotyczące realizacji tego projektu. W przypadku praktycznej realizacji projektu urządzenie zostanie zaprojektowane według schematu podobnego do innego kosmicznego drona X-37B. To urządzenie zostało stworzone w interesie amerykańskich sił powietrznych przez koncern Boeing. W sumie zbudowano dwa drony X-37B, z których jeden znajduje się na orbicie od ponad 400 dni.
Masa startowa tego drona, który po powrocie z orbity ziemskiej może wylądować jak samolot, wynosi około 5 ton. Długość X-37B wynosi 8,8 m, rozpiętość skrzydeł 4,5 m. Szacowany czas przebywania na niskiej orbicie okołoziemskiej to 270 dni. Według niepotwierdzonych obecnie informacji, drony X-37B w przyszłości mogą być wykorzystywane do celów rozpoznawczych, a także do dostarczania różnych statków kosmicznych na orbitę.
Agencja Rozwoju Zaawansowanego DARPA spodziewa się w najbliższym czasie zawrzeć pierwsze kontrakty na stworzenie nowego naddźwiękowego drona kosmicznego. Nowy statek będzie musiał wykonać lot próbny w 2017 roku. Zakłada się, że większość kontraktów na projekt XS-1 lub eksperymentalnego kosmolotu-1 zostanie wydana w okresie od kwietnia do maja tego roku. Specjaliści DARPA spodziewają się, że program XS-1 do stworzenia urządzenia znacznie obniży koszty dostarczenia ładunku na orbitę.
Za pomocą nowego drona wojsko spodziewa się dostarczyć na orbitę od 1,36 do 2,3 ton różnych ładunków przy średnim koszcie wystrzelenia UAV poniżej 5 milionów dolarów. Jednocześnie dron będzie mógł wylatywać w kosmos niemal co miesiąc, a planowane jest przeprowadzenie 10-12 startów rocznie. W opisie programu wskazano, że większość zmian będzie miała na celu konkretnie realizację lotów kosmicznych wielokrotnego użytku, ale część z nich będzie miała na celu opracowanie naddźwiękowych pojazdów atmosferycznych zarówno do celów wojskowych, jak i cywilnych.
X-37B
Z opisu nowej pozycji wynika, że będzie miała otwartą architekturę i będzie mogła działać na każdym rodzaju paliwa. Jednocześnie specjaliści z agencji DARPA twierdzą, że mogą powierzyć zlecenie na produkcję XS-1 zarówno jednemu kontrahentowi, jak i kilku niezależnym firmom. Niezależni eksperci już teraz zauważają, że dron kosmiczny XS-1 będzie prawdopodobnie koncentrował się na zaspokajaniu potrzeb użytkowników rządowych w kosmosie, ale nie wywiadu czy wojska, ale przede wszystkim działów cywilnych: meteorologii, łączności cywilnej, gospodarki wiejskiej itp.
Dron, który będzie musiał rozwinąć prędkość ponad 10 liczb Macha, będzie mógł przenosić ładunek o masie od 1,36 do 2,27 tony na specjalnym odłączanym etapie. W szczególności zastrzeżono, że w ramach serii startów aparat nie wymaga naprawy i konserwacji. Przygotowanie do każdego kolejnego startu XS-1 powinno ograniczać się jedynie do tankowania i ogólnej kontroli systemów pokładowych pojazdu.
Na szczególną uwagę zasługuje koszt uruchomienia, który nie powinien przekroczyć 5 milionów dolarów. Dla porównania można przytoczyć czterostopniową rakietę Minotaur IV, którą amerykańskie siły powietrzne wykorzystują dziś do wystrzeliwania na orbitę małych satelitów. Ten pojazd nośny jest w stanie wynieść na orbitę do 1,73 tony ładunku, a koszt jego wystrzelenia szacowany jest na 55 milionów dolarów. Pociski te są używane od 2010 roku. W sumie w tym czasie przeprowadzono tylko 5 startów, czyli nieco więcej niż jeden start kosmiczny rocznie.
Zakłada się, że XS-1 wspina się w górne warstwy atmosfery ziemskiej, gdzie nastąpi oddzielenie części zużywalnej zawierającej ładunek. Ten etap wystrzeli satelity i inne pojazdy na orbitę. Poinformowano, że cena zdejmowanej sceny wyniesie 1-2 miliony dolarów. Masa sceny wraz z masą ładunku nie przekroczy 6, 8 ton. Maksymalna masa startowa kosmicznego drona wyniesie nie więcej niż 101,6 tony (masa startowa rakiety Minotaur-IV to 86,2 tony).
Pojazd startowy Minotaur-IV
Pierwsze kontrakty na rozwój drona XS-1 mają zostać przyznane w pierwszej połowie 2014 roku. Zakłada się, że koszt każdego z kontraktów wyniesie 3-4 mln USD. Już w 2015 roku planowane jest zawarcie umowy z jedną z firm na ocenę ekonomiczną projektu, wydanie prototypu drona oraz serię testów o wartości 140 mln dolarów. Jeśli nie będzie zmian w finansowaniu tego programu, to w III kwartale 2017 roku urządzenie będzie mogło wystartować. A pierwszy lot na niską orbitę okołoziemską powinien odbyć się w 2018 roku.
Podczas serii testów XS-1 będziesz musiał przynajmniej raz pokonać prędkość 10 liczb Macha, wynieść ładunek na orbitę i wykonać 10 lotów w ciągu 10 dni. W takim przypadku nie zostaną nałożone wymagania dotyczące masy ładunku i obrotu pojazdu, czyli ścisłe przestrzeganie zasady „1 lot co 24 godziny”.
Wojsko podkreśla, że stworzenie naddźwiękowego drona kosmicznego pozwoli im uwolnić się od napiętego harmonogramu wystrzeliwania statków kosmicznych. Dziś każdy start rakiety musi być planowany z wyprzedzeniem, podczas gdy wszystkie starty w kosmos są zwykle planowane już z kilkuletnim wyprzedzeniem. Jednocześnie programy tworzenia nowych statków kosmicznych, które muszą zostać wystrzelone w kosmos, mogą i znacznie wyjść z wcześniej zaplanowanych warunków. A to z kolei może grozić zakłóceniem planowanych startów rakiet. Jednocześnie w przypadku dronów wielokrotnego użytku można zapomnieć o tym problemie, ponieważ w przypadku pewnych opóźnień uruchomienie urządzenia można odkładać tyle razy, ile jest to konieczne. W tym samym czasie armia amerykańska dąży do innego celu. Starają się zapewnić sobie dodatkowe źródło przyciągania zysków, które można skierować na realizację innych ważnych z punktu widzenia wojskowych projektów.
