22 апреля в 19:52 EDT (23:52 UTC) с космического стартового комплекса SLC-41 станции ВВС «Мыс Канаверал» специалисты Объединенного пускового альянса ULA (United Launch Alliance) и сотрудники 45-го космического крыла ВВС США осуществили пуск РН Atlas V с аппаратом Х-37В. Заказчиком выступило Управление быстрого реагирования (Rapid Capabilities Office) ВВС США.
    Старт состоялся точно по графику в самом начале девятиминутного «окна». Через 19 мин после запуска было объявлено, что выведение прошло штатно.
    В каталоге Стратегического командования США запущенный КА получил наименование OTV-1 (Orbital Test Vehicle, «аппарат для орбитальных испытаний»), номер 36514 и международное обозначение 2010-015А.
    Орбитальные элементы на OTV-1 и ступень Centaur были засекречены, и местонахождение аппарата в течение месяца оставалось неизвестным. Однако 23 мая руководитель международной сети независимых наблюдателей Тед Молчан объявил о нахождении OTV-1 на орбите с параметрами:

    наклонение- 39.99°;
    минимальная высота - 399.2 км;
    максимальная высота -417.6 км;
    период обращения - 92.62 мин.

Полночный экспресс

    Экспериментальный беспилотный космоплан Х-37В дожидался вывода в космос много лет. Впервые в плане американских пусков он появился в октябре 2007 г., причем старт намечался на июнь 2008 г. В мае он уже планировался на 14 октября, а затем последовала целая серия переносов: на март и на декабрь 2009 г., на январь и февраль 2010 г. К октябрю 2009 г. запуск сдвинулся на 1 марта, а в ноябре - на 19 апреля. Эта дата оказалась «твердой» и изменилась совсем чуть-чуть в ожидании посадки «Дискавери».
    Собранную головную часть привезли из Тайтсвилла 8 апреля, а ровно через неделю носитель номер AV-012 вывезли на стартовую площадку для генеральной репетиции предстартового отсчета. 16 апреля обе ступени заправили топливом, затем его слили, а ракету вернули в МИК для установки головной части. 21 апреля ракету вывезли вновь, и ULA объявила расчетную дату и время старта.
    22 апреля «поезд ушел по расписанию, официально объявленному заранее». В момент Т-2.7 сек была дана команда на запуск двигателя РД-180 первой ступени, а в Т+1.1 сек ракета оторвалась от пускового стола и стартовала к орбите. На 19-й секунде полета начался маневр по тангажу, который длился 33.3 сек. Дальнейшее выведение на участке полета первой ступени проходило с нулевым программным углом атаки.


    Через 3 мин 39.4 сек после запуска был сброшен ГО, а спустя еще 5 сек отделилась передняя распорка, которая использовалась для снижения вибрации и обеспечивала поддержку верхней части обтекателя.
    Примерно через 4 мин 24 сек после старта отключился двигатель первой ступени, и еще спустя б сек ступени разделились. В Т+4 мин 40 сек был запущен ЖРД верхней ступени, который проработал в первом включении 12 мин 38 сек. Часть циклограммы после первого включения, как и элементы целевой орбиты, были засекречены, так что неизвестно, производилось ли повторное включение двигателя «Центавра». (В любом случае ступень включалась еще как минимум один раз - для увода от Х-37В на орбите.)
    Atlas V с номером AV-012 был изготовлен в конфигурации 501 - без твердотопливных стартовых ускорителей и с одним двигателем на верхней ступени. Впервые с таким вариантом ракеты использовался пятиметровый ГО*. Его изготовила швейцарская компания RUAG, которая также производит аналогичные обтекатели для Ariane 5. «Пятиметровые» ГО выпускаются в трех типоразмерах: «короткий» длиной 20.7 м (68 футов), «средний» - 23.4 м (77 футов) и «длинный» - 26.5 м (87 футов). Х-37В закрывал «короткий» обтекатель.

* Вообще это был четвертый старт «Атласа-5» с «пятиметровым» обтекателем. Последний раз такой ГО - его диаметр в действительности составляет 5.4 м - использовался на ракете типа 551 во время миссии AV-010 в январе 2006 г. при запуске межпланетной станции New Horizons.

    Миссия AV-012 стала 21-м полетом носителя серии Atlas V. Двадцать предыдущих пусков были в целом успешными, за исключением миссии AV-009, когда спутник USA-194 вышел на более низкую, чем планировалось, орбиту. Причиной тому был отказ одного из клапанов верхней ступени, из-за чего произошла утечка топлива на пассивном участке траектории.

Технический облик «космического корсара»

    Под огромным обтекателем «Атласа», ушедшего в вечернее флоридское небо, скрывался первый летный образец аппарата Х-37В, созданного специалистами предприятия Phantom Works** корпорации Boeing (г. Сил-Бич, Калифорния).

** Ранее являлось подразделением компании McDonnell Douglas и прославилось разработкой множества разнообразных самолетов, самый знаменитый из которых - многоцелевой истребитель F-4 Phantom II.

    История проекта Х-37 восходит к первой половине 1990-х годов. NASA начало тогда исследования в области многоразовых транспортных космических систем второго поколения, которые должны были сменить Space Shuttle. Агентству требовался недорогой демонстратор для отработки «в боевых условиях» различных технологий, систем и технических решений в таких областях, как перспективная теплозащита, управляемый спуск с орбиты и полет в атмосфере аппаратов с высоким аэродинамическим качеством, упрощенные двигательные установки (ДУ), конструкционные материалы, новые элементы систем управления (СУ).
    С 1996 г. в NASA проводились исследования по программе Future-X, предусматривающей создание небольшого автоматического многоразового аппарата Х-37 в дополнение к основным программам Х-33 (Venture-Star) и Х-34. В августе 1998 г. агентство объявило конкурс, а в декабре 1998 г. выбрало для разработки демонстратора Х-37 ATV (Advanced Technology Vehicle) компанию Boeing. 14 июля 1999 г. они подписали четырехлетний контракт стоимостью 173 млн $ с разделением финансирования в соотношении 50:50 (Boeing вкладывал в программу 67 млн $ собственных средств). Было ясно, что этих денег даже на «недорогой демонстратор» не хватит, и полные затраты по программе предполагалось поделить между правительственными организациями и промышленными компаниями.
    В работу включились и ВВС США, которые поначалу выделили весьма скромное финансирование в объеме 16 млн $. Следует заметить, что предварительные проработки «космического маневрирующего аппарата повторного взлета» (так можно перевести одно из многочисленных названий аппарата ReFly SMV - Space Maneuver Vehicle) велись на «Боинге» еще до заключения контракта, и концепция демонстратора к тому времени уже была сформирована.
    Предполагалось, что беспилотный аппарат SMV будет запускаться внутри грузового отсека корабля системы Space Shuttle или на одноразовых носителях класса EELV. Он мог оставаться на орбите до трех недель, а потом возвращаться в атмосферу и совершать горизонтальную автоматическую посадку на ВПП аэродромов, оперативно выбранных незадолго до этого.
    Предложенная концепция позволяла проводить в космосе и атмосфере широкий спектр экспериментов в области стойкой высокотемпературной теплозащиты на основе углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ), долгохранимых нетоксичных компонентов жидкого топлива и новых аэродинамических компоновок.
    По замыслу разработчиков, ReFly мог функционировать как малоразмерная многоцелевая платформа для размещения спутникового оборудования, а также как автоматический корабль снабжения. Кроме того, аппарат рассматривался в качестве многоразовой верхней ступени транспортной системы: большой запас характеристической скорости позволял ему доставлять полезный груз (ПГ) даже на геостационарную орбиту и обратно. Его преимуществами считались:
    - уменьшение затрат на разработку и интеграцию ПН, используемой в варианте спутниковой платформы;
    - многократное возвращение ПН на Землю для ее модификации, усовершенствования и последующего запуска на орбиту.
    Рон Проссер (Ron Prosser), который в те времена был вице-президентом и генеральным менеджером подразделения Phantom Works, заявлял: «[Аппарат] будет служить для проверки 41 технологии, предлагаемой компанией Boeing в области конструкции, ДУ и способов эксплуатации, что позволит в будущем сделать космические транспортные операции действительно общедоступными». Он отмечал, что потенциальный рынок для коммерческого и военного использования нового КА «простирается от ремонта спутников до использования в составе полностью многоразовых носителей следующего поколения». По мнению Проссера, технологии, разработанные и продемонстрированные на Х-37, в конечном счете сделают доступ в космос «безопасным, дешевым и надежным».
    «Мы рассматриваем эту программу как значительный шаг вперед для достижения целей NASA по десятикратному снижению удельных затрат на запуск ПГ на орбиту, вплоть до 2200 $/кг», - говорил 11 лет назад Рон Проссер. Своему шефу вторил Дейв Мэнли (Dave Manley), руководитель программы Х-37. «Наша цель состоит в том, чтобы разработать ЛА со значительно меньшим числом частей, способный на выполнение гораздо более широкого круга задач, чем его предшественники», - сказал он после заключения сделки с NASA.
    Работы по проекту шли широким фронтом. От NASA в них принимали участие Центр космических полетов имени Маршалла, курировавший проект, Исследовательский центр имени Эймса, Космический центр имени Кеннеди, Центр космических полетов имени Годдарда, Исследовательский центр имени Лэнгли и Летно-исследовательский центр имени Драйдена на авиабазе Эдварде.
    Поначалу дело продвигалось неплохо. В 2001 г. для снижения технических рисков были проведены бросковые испытания прототипа Х-40А. Масштабная (83% от оригинала) копия, не имевшая в отличие от «боевого» аппарата ни теплозащиты, ни собственной ДУ, несколько раз сбрасывалась с внешней подвески армейского вертолета СН-47 Chinook. Целью испытаний была проверка аэродинамики на малых скоростях при заходе на посадку. За четыре года работы над проектом NASA израсходовало 109 млн $, ВВС раскошелились, как известно, на 16 млн, a Boeing успел вложить 67 млн $. До изготовления полноценного демонстратора дело не дошло, а денег уже не хватало. В конце 2002 г. NASA с разрешения Конгресса «залезло» в бюджет программы «Космическая пусковая инициатива» SLI (Space Launch Initiative), откуда извлекло еще 301 млн $ на новый контракт с Boeing.
    Аппетиты росли. Phantom Works предлагал модернизировать аппарат и существенно повысить его возможности... за отдельные деньги. И вскоре NASA рекомендовало «Боингу» затормозить проект до тех пор, пока не будет найдено необходимое финансирование. Это привело к отсрочке эксперимента по возвращению с орбиты и посадке, который был первоначально запланирован на 2006 г. А после объявления Дж. Бушем в 2004 г. программы возвращения США на Луну агентству стало не до Х-37.
    Военное ведомство, заинтересованное в результатах разработки и видевшее военную перспективу наработанных технологий, взяло проект в свои руки. 13 сентября 2004 г. Х-37 был передан Управлению перспективных оборонных разработок DARPA и засекречен.


    Вариант, создававшийся под руководством NASA и не предназначенный для орбитального полета, получил обозначение Х-37А. Между тем Пентагону требовался именно орбитальный многоразовый аппарат, который получил обозначение Х-37В.
    В 2006 г. проект вновь сменил хозяина, но уже в рамках военного ведомства. Новым владельцем программы стало Управлением быстрого реагирования ВВС США. В целях летных испытаний военные решили построить два экземпляра Х-37В, о чем объявили 17 ноября 2006 г. (Соответственно военный вариант Х-37В получил известное ныне название «аппарат для орбитальных испытаний» OTV.). Министр ВВС заявил, что программа OTV будет направлена на снижение риска, проведение экспериментов, а также разработку концепции оперативного применения технологий многоразового КА в поддержку долгосрочных целей в области освоения космического пространства.
    Первым шагом на пути к орбитальным полетам должны были стать атмосферные сбросы полноразмерного аппарата ALTV (Approach and Landing Test Vehicle) для испытаний захода на посадку и приземления. В сентябре 2004 г. стало известно, что на начальном этапе он будет сбрасываться с высотного самолета White Knight фирмы Scaled Composites, более известного как носитель суборбитального корабля SpaceShipOne.
    21 июня 2005 г. ALTV завершил полеты без отделения от «Белого рыцаря» на аэродроме Мохаве в Калифорнии. Во второй половине года аппарат переделали и укрепили носовую опору шасси. 7 апреля 2006 г. он совершил свой первый свободный планирующий полет. Во время посадки случилась досадная авария: ALTV съехал с полосы и был незначительно поврежден. После ремонта провели еще несколько испытаний, одно из которых было полностью успешным.
    Довольно долго решался вопрос с подходящим носителем. Запуск на шаттле после катастрофы «Колумбии» был исключен. Решили было использовать РН Delta II, однако конфигурация с Х-37В без обтекателя вызвала озабоченность по поводу аэродинамики носителя. В результате выбрали Atlas V с «пятиметровым» ГО, диаметр которого превышал размах крыла космоплана.
    В отличие от большинства известных концепций воздушно-космических аппаратов, выполненных по аэродинамической схеме «бесхвостка», Х-37В скомпонован по нормальной схеме с V-образным хвостовым оперением. Начальная масса аппарата - 4990 кг. Низкорасположенное крыло двойной стреловидности и малого удлинения имеет размах 4.55 м и оживальную переднюю кромку. Длина Х-37В составляет 8.92 м, а высота на стоянке с выпущенным шасси - 2.90 м.
    В хвостовой части размещен маршевый ЖРД AR2-3 фирмы Rocketdyne с тягой около 3 тс (29.341 кН), а также первая группа двигателей реактивной системы управления (РСУ). Первоначально предполагалось, что объединенная ДУ будет работать на концентрированной перекиси водорода и авиационном керосине JP-8. Однако, по некоторым данным, сейчас компоненты заменили более традиционными азотным тетраоксидом и гидразином, что позволило увеличить срок пребывания аппарата на орбите до 270 суток.
    Перед двигателем находится цилиндрический бак окислителя. Далее, если идти от «хвоста к носу», в середине фюзеляжа (примерно в центре масс аппарата) расположен негерметичный грузовой отсек, закрытый двустворчатым люком. В отсеке может устанавливаться экспериментальная ПН массой порядка 300-500 кг, или, например, два небольших спутника. В том месте, где у «настоящего» шаттла размещена кабина экипажа, в фюзеляже Х-37В подвешен чечевицеобразный бак горючего. В носовой части - вторая группа двигателей РСУ и блок управления, в составе которого имеется перспективная система наведения, более простая и дешевая, чем ныне используемые. Х-37В оснащен трехопорным убирающимся шасси с носовым колесом.
    Система электроснабжения состоит из складной панели солнечной батареи с арсенид-галлиевыми фотоэлементами и литий-ионных буферных аккумуляторов. Она считается более подходящей для длительного космического полета, нежели кислородно-водородные топливные элементы шаттла.
    Отличительные черты Х-37В: модульное размещение ПН, возможность длительного (до года) пребывания на орбите в законсервированном состоянии и высокие возможности пространственного маневра (различные орбиты высотой от 200 до нескольких тысяч километров). Передняя кромка крыла, носок фюзеляжа, рули направления и элевоны изготовлены из УУКМ. В системе теплозащиты аппарата использованы перспективные керамические плитки из кремнезема.
    Как ожидается, они лучше защитят конструкцию от нагрева во время спуска в атмосфере. Облегченные плитки размером 0.2x0.2 м эффективно противостоят эрозии и не впитывают влагу, превосходя в этом отношении теплозащиту кораблей системы Space Shuttle.

«Что это. Бэрримор?»

    Секретность, окружающая миссию Х-37В, привела к спекуляциям на тему боевого предназначения аппарата. Пентагон опровергает эту версию. «Не знаю, как можно это называть милитаризацией космического пространства, - заявляет Гэри Пейтон (Gary Payton), в прошлом военный астронавт, а ныне заместитель министра ВВС по космическим программам. - В основном [Х-37В] - просто обновленная версия некоего челнока для работы в космосе. ВВС проводят в космосе целый ряд военных миссий, и новый аппарат может потенциально помочь нам их улучшить».
    Но, как часто бывает, чем убедительнее опровержения, тем больше сомнений в их искренности. Немудрено, что в некоторых СМИ появились материалы (порой панические) о том, что США создают новую систему космических вооружений, едва ли не способную наносить внезапные удары по наземным целям или уничтожать (похищать) спутники противника. Более сдержанные эксперты отмечают, что OTV, кроме проведения экспериментов в космосе, может использоваться для ремонта и возвращения на Землю поврежденных спутников. Но для решения этой задачи Х-37В следовало бы снабдить бортовым манипулятором, на наличие которого нет ни малейших намеков.
    Эксперты-реалисты, в частности технический советник Фонда «Безопасный мир» (Secure World Foundation) Брайан Уиден (Brian Weeden), отмечают, что Х-37В не может быть эффективной системой ударного оружия по ряду объективных причин. Один маневрирующий КА не способен проходить над районами потенциальных целей с достаточной регулярностью - для этого в космосе должны «болтаться» одновременно не менее дюжины аппаратов. А если учесть, что челнок спускается с орбиты очень медленно (по сравнению с боевой частью МБР), он будет хорошей мишенью для ПВО/ПРО.
    «Х-37В обладает потенциалом для обеспечения гибкости применения в космосе беспилотных КА, поддерживающих командиров боевых частей», - говорит Деннис Муйленбург (Dennis Muilenburg), президент и главный исполнительный директор Отделения обороны, космоса и безопасности фирмы Boeing. Но сам по себе OTV - не более чем испытательный стенд. Поэтому, пока не появится неопровержимых доказательств обратного, следует исходить из этой версии.
    Итак, сам по себе Х-37В не является оружием - это секретный, но довольно обычный демонстратор. Но нельзя, конечно, исключить, что отработанные на нем технологии и решения найдут применения в различных системах космического оружия.
    Представители ВВС США не скрывают своего удовлетворения успешным запуском Х-37В. Они говорят, что, когда аппарат вернется из космоса, будет особенно интересно узнать, как длительное пребывание на орбите повлияло на его возможность снова летать. «Есть надежда, что межполетное обслуживание не займет слишком много времени. Чем быстрее его можно будет снова отправить в полет (повторное использование через 15 дней), тем экономически эффективнее будет программа», - говорят чиновники ВВС.


    Одна из целей проекта состоит в том, чтобы аппарат «действовал как настоящий космический самолет, а не как уменьшенный вариант корабля системы Space Shuttle», который требует огромного объема межполетного обслуживания и грандиозных затрат для подготовки к повторному использованию. «Если в подготовке эта «птичка» будет больше похожа на SR-71, чем на обычную ракету-носитель, это будет хорошей целью, - комментирует ситуацию Пейтон. - Наш приоритет - недорогая многоразовость. Много ли плиток будет нужно для ремонта? Велик ли объем обслуживания? Если да, то подобные системы станут для нас менее привлекательными».
    По словам Пейтона, никакого решения о приобретении SMV, пригодного к эксплуатации, пока не принято, но можно представить себе использование такого аппарата в ходе «некоего сценария быстрого реагирования в космосе»: КА запускается для одной миссии, возвращается на Землю и быстро снаряжается нагрузками для выполнения задач на другой орбите.
    Расчетная продолжительность первого орбитального полета Х-37В не разглашается. Представители ВВС говорят, что команда на сход с орбиты будет выдана только тогда, когда будут решены все задачи миссии. Спуск в атмосфере будет автоматическим, за исключением конечного участка захода на посадку и самого приземления, когда управление будет производиться по командам оператора с Земли. Посадка запланирована на авиабазе Ванденберг в Калифорнии, запасной аэродром - авиабаза Эдварде.
    Следующий старт Х-37В (OTV-2), как ожидается, состоится в начале 2011 г. Пока не ясно, какой из двух аппаратов будет использоваться для этой миссии, - тот, что летает сейчас, или тот, что только строится.