Nový vesmírný dron dostal označení XS-1 ne náhodou. Dříve kód X-1 patřil experimentálnímu letounu s raketovým pohonem, který vytvořili konstruktéři Bell v první polovině 40. let minulého století. Právě X-1 v říjnu 1947 se stal prvním příběhy pilotované vozidlo, které dokázalo překonat rychlost zvuku. Během letu tento experimentální letoun vyvinul rychlost 1,04 Mach, tedy asi 1150 km/h. Již v roce 1948 vykázal letoun Bell X-1 nový rekord, dosáhl rychlosti 1600 km/h a v roce 1954 dokonce 2600 km/h.
Za zmínku stojí, že poprvé se informace o programu eXperimental Spaceplane-1 objevily v září 2013. V té době se o tomto programu uvažovalo pouze jako o doplnění již existujícího programu ALASA (Airborne Launch Assist Space Access), v rámci kterého se plánovalo vyvinout nové řešení pro vynášení mikrosatelitů na oběžnou dráhu za méně než 1 milion dolarů pomocí tradičních letadel. . Nyní se program změnil a XS-1 byl vybrán jako nezávislý vývoj, který zajišťuje celý cyklus práce na vytvoření tohoto zařízení. V popisu programu se uvádí, že hypersonický vesmírný dron by se měl stát nejen levným, ale také rozšiřitelným, vhodným pro jednoduché opravy a také zpočátku znovupoužitelným.
Podle požadavků americké armády bude muset XS-1 dosahovat rychlosti kolem 10 Machových čísel (asi 11,5 tisíce km/h) a nést nejrůznější užitečné zatížení o celkové hmotnosti 1,36 až 2,27 tuny. Náklady na vypuštění takového vesmírného UAV by přitom neměly přesáhnout 5 milionů dolarů. Zařízení bude muset vydržet sérii 10 startů na oběžnou dráhu 10 dní v řadě.
Obrázek XS-1 z webu DARPA
V současné době není o osudu přístroje XS-1 definitivně rozhodnuto. Ohledně realizace tohoto projektu probíhají četné konzultace s potenciálními tvůrci hypersonického vesmírného dronu. V případě, že bude projekt realizován v praxi, bude zařízení navrženo podle schématu, které je podobné jako u jiného vesmírného dronu X-37B. Toto zařízení bylo vytvořeno v zájmu amerického letectva společností Boeing. Celkem byly postaveny dva drony X-37B, z nichž jeden strávil na oběžné dráze více než 400 dní.
Vzletová hmotnost tohoto dronu, který po návratu z oběžné dráhy Země dokáže přistát jako letadlo, je asi 5 tun. Délka X-37B je 8,8 m, rozpětí křídel je 4,5 m. Odhadovaná doba pobytu na nízké oběžné dráze Země je 270 dní. Podle zatím nepotvrzených informací mohou být drony X-37B v budoucnu použity pro průzkumné účely a také pro doručování různých kosmických lodí na oběžnou dráhu.
Agentura DARPA Advanced Development Agency očekává, že ve velmi blízké budoucnosti uzavře první smlouvy na vytvoření nového hypersonického vesmírného dronu. Nová loď bude muset provést zkušební let v roce 2017. Předpokládá se, že většina smluv na design XS-1 nebo eXperimental Spaceplane-1 bude uzavřena v průběhu dubna až května tohoto roku. Specialisté DARPA očekávají, že program vývoje kosmické lodi XS-1 výrazně sníží náklady na dopravu nákladu na oběžnou dráhu.
S pomocí nového dronu armáda očekává, že dopraví na oběžnou dráhu 1,36 až 2,3 tuny různých nákladů při průměrných nákladech na vypuštění UAV pod 5 milionů dolarů. Dron přitom bude moci jít do vesmíru téměř měsíčně a plánuje se provést 10-12 startů ročně. Popis programu naznačuje, že většina vývoje bude směřovat konkrétně k realizaci opakovaně použitelných vesmírných letů, ale část vývoje bude směřovat do vývoje nadzvukových atmosférických vozidel pro vojenské i civilní účely.
X-37B
Popis novinky říká, že bude mít otevřenou architekturu a bude moci jezdit na jakýkoli druh paliva. Odborníci agentury DARPA zároveň říkají, že mohou zadat zakázku na výrobu XS-1 jak jednomu dodavateli, tak několika nezávislým firmám. Nezávislí odborníci již upozorňují na skutečnost, že vesmírný dron XS-1 se pravděpodobně zaměří na naplňování potřeb vládních uživatelů ve vesmíru, nikoli však zpravodajských nebo vojenských, ale především civilních složek: meteorologie, civilní komunikace, venkovské zemědělství atd.
Dron, který bude muset dosahovat rychlosti více než 10 Machových čísel, bude schopen nést náklad o hmotnosti od 1,36 do 2,27 tuny ve speciálním odnímatelném stupni. Zejména je stanovena skutečnost, že v rámci série startů by zařízení nemělo vyžadovat opravu a údržbu. Příprava na každý další start XS-1 by se měla omezit pouze na doplnění paliva a celkovou kontrolu palubních systémů vozidla.
Za zmínku stojí zejména náklady na spuštění, které by neměly přesáhnout 5 milionů dolarů. Pro srovnání je čtyřstupňová raketa Minotaur IV, kterou dnes americké letectvo používá k vynášení malých satelitů na oběžnou dráhu. Tato nosná raketa je schopna vynést na oběžnou dráhu až 1,73 tuny užitečného zatížení, přičemž náklady na její start se odhadují na 55 milionů dolarů. Tyto rakety se používají od roku 2010. Celkem bylo během této doby uskutečněno pouze 5 startů, což je o něco více než jeden kosmický start ročně.
Předpokládá se, že XS-1 vyleze do horních vrstev zemské atmosféry, kde dojde k oddělení postradatelného stupně obsahujícího užitečné zatížení. Tento stupeň také vynese na oběžnou dráhu satelity a další zařízení. Uvádí se, že cena odnímatelného stupně bude 1-2 miliony dolarů. Hmotnost jeviště spolu s hmotností užitečného zatížení nebude větší než 6,8 tuny. Maximální vzletová hmotnost vesmírného dronu nebude větší než 101,6 tuny (nosná hmotnost nosné rakety Minotaur-IV je 86,2 tuny).
Nosná raketa Minotaur-IV
První smlouvy na vývoj dronu XS-1 by měly být podepsány v první polovině roku 2014. Předpokládá se, že náklady na každou ze smluv budou 3-4 miliony dolarů. Již v roce 2015 se plánuje uzavření dohody s jednou ze společností o ekonomickém vyhodnocení projektu, výrobě prototypu dronu a sérii testů v hodnotě 140 milionů dolarů. Pokud nedojde k žádným posunům ve financování tohoto programu, pak již ve 3. čtvrtletí 2017 bude moci zařízení vzlétnout. A první let na nízkou oběžnou dráhu Země se uskuteční v roce 2018.
Během série testů bude muset XS-1 alespoň jednou překonat rychlost Mach 10, vynést na oběžnou dráhu náklad a uskutečnit 10 letů za 10 dní. Zároveň nebudou uvedeny požadavky na hmotnost užitečného zatížení a na obrat zařízení, tedy důsledné dodržování pravidla „1 let každých 24 hodin“.
Armáda zdůrazňuje skutečnost, že vytvoření hypersonického vesmírného dronu jim umožní osvobodit se od napjatého harmonogramu startů kosmických lodí. Dnes se každý start rakety musí plánovat dopředu, zatímco všechny starty do vesmíru jsou obvykle naplánovány již na několik let dopředu. Od dříve plánovaných termínů se přitom mohou výrazně odchýlit i programy na tvorbu nových kosmických lodí, které je třeba vypustit do vesmíru. A to zase může hrozit narušením plánovaných odpalů raket. Zároveň u opakovaně použitelných dronů lze na tento problém zapomenout, jelikož v případě určitých zpoždění lze spuštění zařízení libovolně odložit. Americká armáda přitom sleduje další cíl. Snaží se zajistit si další zdroj přitahování zisků, které mohou být nasměrovány na realizaci jiných důležitých vojenských projektů.
Zdroje informací:
http://lenta.ru/articles/2014/02/12/xs1
http://vpk.name/news/105517_darpa_proektiruet_kosmicheskii_samolet_xs1.html
http://vpk-news.ru/news/19118