Tajůplný raketoplán X-37

Čtyři uskutečněné a jedna probíhající – tolik kosmických misí, alespoň co víme, má za sebou americký bezpilotní vojenský raketoplán X-37.

Ke své první kosmické misi pod nic neříkajícím názvem USA-212 byl vynesen už 22. dubna 2010 pomocí rakety Atlas V. Na oběžné dráze pobyl celkem 224 dnů a při svém návratu 3. prosince stejného roku se zapsal do historie prvním americkým autonomním přistáním po návratu z oběžné dráhy. Na ní se přitom dostal ještě jednou a to, když byl vypuštěn při celkově třetím startu tohoto typu raketoplánu 11. listopadu 2012.

Podobně letectvo přistupovalo i v případě druhého vyrobeného raketoplánu X-37B, který byl poprvé vynesen při celkově druhém startu 5. března 2011 a podruhé pak 20. května 2015. K doposud poslednímu vypuštění došlo teprve 7. října 2017, k čemuž byla prvně využita také raketa Falcon 9 od SpaceX. Tím se vojáci zbavili závislosti na jednom jediném typu nosné rakety.

Vzhledem k vojenskému určení panují při každém letu diskuze, jak o prováděných úkolech, tak parametrech oběžné dráhy. Oficiální zdroje se v tomto ohledu omezují na proklamace o zkoušení letových operací a ověřování nových technologií. Krom toho by měl sloužit k inspekci vlastních, tak cizích družic. Spekuluje se, že může být využit s pomocí nějaké robotické ruky k opravám družic, či dokonce doplňování jejich paliva. O přítomnosti zbraní však není z pochopitelných důvodů nic známo. Poměrně často se uvádí, že je vybaven řadou aparatur ke sledování zemského povrchu, na čemž by nebylo nic nereálného a je dost možné. Na druhou stranu něco takového zvládne celá řada družic.

Letectvo z pochopitelných důvodů nezveřejňuje ani, jak plánovanou délku letu. Ta se doposud pohybovala od 224 dnů u prvního letu do 717 dny u letu předposledního. Prozatím poslední mise přitom stále probíhá a raketoplán je při ní na oběžné dráze už více než pět měsíců (k březnu 2018).

Samotný raketoplán na délku měří zhruba 8,92 m a rozpětí jeho křídel činí 4,55 m. Ačkoliv maximální hmotnost je často uváděna na hranici 5 000 kg, raketa Atlas V ve variantě 501 dokáže na nízkou oběžnou dráhu vynést až 8 123 kg. Rozměry nákladového prostoru odhadujeme z fotografií na 2,1 x 1,2 m. Konstrukčně vychází X-37B z experimentálního raketoplánu X-40, jehož další vývoj NASA přenechala právě agentuře amerického ministerstva obrany DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Zajímavé je, že Boeing v roce 2011 hovořil dokonce o možnosti postavit o 165 až 180% zvětšený raketoplán umožňující dopravu až šesti astronautů na oběžnou dráhu, z jehož stavby však nakonec sešlo.

XS-1: Deset startů za deset dnů

Stavbu samotného raketoplánu zajišťuje divize Boeing Phantom Works, jež má na svědomí výrobu vojenských raketoplánů Boeing X-37B.

Už v roce 2013 oznámila agentura DARPA, že díky pokroku v kompozitních materiálech a tepelné ochrany pracuje na novém vícenásobně použitelném raketoplánu XS-1, jehož hlavním úkolem je od začátku především zrychlit přípravu ke startu a snížit náklady – tedy něco, co se během uplynulých desítek let nepodařilo mnoha u mnoha jiných projektů.

Mezi prvotní cíle každopádně patří dosažení hypersonické rychlosti, schopnost odstartovat během do dne a desetkrát za deset dnů, vynést alespoň 1 800 kg na oběžnou dráhu, snížit náklady na start zhruba na 5 milionů dolarů – to vše s jedním nepilotovaným vícenásobně použitelným prostředkem.

V roce 2014 dostala hned trojice společností Boeing, Masten Space Systems společně s XCOR Aerospace a Northrop Grumman společně s Virgin Galactic kontrakt na vytvoření vlastních demonstrátorů. Z nich nakonec v květnu 2017 vybrala Boeing a dala mu za úkol do roku 2019 postavit prototyp k pozemním zkouškám. V této druhé fázi projektu by zároveň mělo dojít k deseti statických zážehů raketových motorů na rampě v deseti dnech, čímž by měl být alespoň částečně simulován reálný provoz.

Až v rámci třetí fáze má v roce 2020 dojít k řádově 12 až 15 zkušebním startům. Při nic bude raketoplán postupně dosahovat rychlosti Mach 5, Mach 10, než dojde ke kosmickým startům. Těch má XS-1 podle plánů uskutečnit ještě v rámci testování opět deset během deseti dnů – což je něco, co doposud žádný jiný kosmický nosič nedokázal.

XS-1 je navržen jako dvoustupňový prostředek. 1. stupeň představuje samotný raketoplán se svislým startem a sám o sobě se nebude dostávat na oběžnou dráhu. Jeho úkolem je po dosažení výšky kolem 70 km a desetinásobné rychlosti zvuku vypustit raketu a přistát, aby mohl být připraven co nejdříve k dalšímu startu. Vypuštěná raketa pak má vynést 1 360 kg těžkou družici na oběžnou dráhu.

Zajímavé je, že o pohon samotného raketoplánu se má postarat jeden kyslíko-vodíkový raketový motor AR-22 od Aerojet Rocketdyne, který vychází z motoru SSME (Space Shuttle main engine) využívaného v počtu tří kusů na raketoplánech Space Shuttle.

Znovuzrozený Dream Chaser

Raketoplán, ve který jsme snad už ani nedoufali – tak bychom ve stručnosti mohli představit Dream Chaser vyvíjený soukromou společností Sierra Nevada Corporation.

Dream Chaser reprezentuje z konstrukčního hlediska hybrid mezi raketoplánem a vztlakovým tělesem. V tomto směru vychází z experimentálních vztlakových těles Northrop M2-F2 a Northrop HL-10 z druhé poloviny 60. let a jistou podobu nalézáme i se sovětským raketoplánem BOR-4 vyvíjeným v rámci vývoje sovětského kosmoplánu Buran.

Dream Chaser byl původně navrhovaný jako pilotovaný raketoplán určený pro dopravu až sedmi osob na Mezinárodní kosmickou stanici pod projektem COTS (Commercial Orbital Transportation Services)/CCDev (Commercial Crew Development). V září 2014 však NASA rozhodla, že na úkor kosmických lodí Dragon od SpaceX a CST-100 od Boeingu do další fáze programu nepostoupí. Sierra Nevada Corporation proti sice tomu protestovala, ale rozhodnutí nezvrátila.

Zkusila ale přepracovat raketoplán do bezpilotní varianty určené pro vynášení nákladů a s tím se i úspěšně přihlásila do programu CRS2 (Commercial Resupply Services 2), jehož úkolem je nalézt dopravce zásob na Mezinárodní kosmickou stanici v letech 2018 až 2024.

Dream Chaser má být vynášen konvenční raketou Atlas V ve variantě 412 bez přídavných urychlovacích raketových motorů. Ale uvažuje se i o umístění na vícenásobně použitelný Falcon Heavy nebo dražší evropskou raketu Ariane V. Na Mezinárodní kosmickou stanici má dokázat dopravit kolem 5 000 kg nákladu v hermetizovaném a 500 kg v nehermetizovaném nákladovém prostoru. Při návratu zpět pak má ze stanice pobrat až 1 750 kg nákladu včetně výsledků experimentů.

První mise raketoplánu Dream Chaser k Mezinárodní kosmické stanice se má uskutečnit v druhé polovině roku 2020 a to právě s pomocí rakety Atlas V.