Испытания орбитального беспилотника позволяют США совершенствовать военные космические технологии
Секретный американский военный космоплан X-37B провел на орбите в свой очередной полет уже более пятисот суток. Чем он занимается, что можно делать в космосе так долго и не несет ли это явной угрозы России? «Известия» разобрались в ситуации.
Всё самое таинственное и непонятное проходит у американских военных под индексом X, от английского E(X)perimental. Именно такое обозначение получают самолеты и ракеты, созданные для отработки технологий. Почти все аппараты под этим индексом секретны, и о их возможностях становится известно гораздо позже.
В числе таких аппаратов и уже легендарный Bell X-1, первым в истории преодолевший звуковой барьер, и Х-15, самолет-ракетоплан, достигший рекордной для 1960 года высоты в 100 км и достигший скорости в шесть Махов. То есть каждый раз, когда мы слышим об американской летающей технике с индексом X, можно быть уверенным, что речь идет о прототипе какой-то новой техники для отработки перспективных технологий, которые в дальнейшем будут использованы в серийных системах (или не будут). Таких самолетов и ракет было реально много и далеко не все получились удачными и выполнили возложенные на них задачи.
Космический аппарат X-37B Orbital Test Vehicle. Фото: Getty Images/DoD/Corbis
В данной статье речь пойдет о космическом аппарате X-37B Orbital Test Vehicle (орбитальная испытательная лаборатория), произведенном компанией Boeing в интересах американских военных. Это беспилотный космический корабль многоразового использования, известный своими длительными полетами и последующими посадками в автономном режиме. Свой первый полет он совершил в 2010 году, и вот уже скоро как 10 лет не утихают споры о том, каковы его возможности и насколько этот аппарат опасен для мирного космоса и других стран.
Причина проста — практически полное отсутствие информации. Американские военные предпочитают хранить молчание или отделываться малозначащими фразами об экспериментальных целях.
Дошло до того, что в пилотном номере журнала «Русский космос», вышедшем в ноябре 2018 года, этот космоплан мало того что назвали едва ли не главной угрозой мирной космонавтике, но и приписали возможность нести ядерное оружие и еще суперспособность «зависать» на трехсоткилометровой высоте над Северной Африкой, Ближним Востоком и Китаем, «барражируя над нашей планетой».
Правила космического движения
Самая большая проблема при объяснении движения космических аппаратов в том, что физика этого процесса контринтуитивна. Мы привыкли представлять космические полеты, как в фильмах и сериалах, где герои могут запросто «притормозить и зависнуть над планетой» в любом удобном для них месте. В реальности всё это совсем не так.
Все космические аппараты и объекты на орбите Земли летят с огромной скоростью по орбите. И лишь набранная скорость не дает им упасть обратно на планету под воздействием притяжения. И нельзя на орбите притормозить, вернее, можно, но это сразу изменит орбиту. Также изменит орбиту и набор скорости.
Переход с орбиты на орбиту сжирает огромное количество топлива и окислителя, сравнимое с тем, что нужно для взлета с планеты и выхода в открытый космос. Изменение наклонения (угла орбиты относительно экватора) на 45 градусов потребует столько же энергии, сколько нужно для взлета ракеты с Земли и выхода в космос.
В случае запуска X-37B на орбиту, близкую к нужному аппарату, сблизиться с ним для ремонта или уничтожения космоплан сможет, но вот перейти на другую орбиту или «зависнуть» над поверхностью Земли у него не получится.
Фото: commons.wikimedia.org/NASA/Marshall Space Flight Center
В случае запуска X-37B на орбиту, близкую к нужному аппарату, сблизиться с ним для ремонта или уничтожения космоплан сможет, но вот перейти на другую орбиту или «зависнуть» над поверхностью Земли у него не получится.
А уж «постоянно зависнуть» над одной точкой планеты можно лишь на высокой геостационарной орбите, в 35 786 км от поверхности Земли, либо расходуя топливо так, что в современной ракете-носителе его хватит на пару-тройку минут.
Поэтому когда говорится о том, что X-37B может маневрировать в космосе, не нужно представлять космический корабль, способный за один полет посетить несколько спутников на разных орбитах. Да, в случае запуска на орбиту, близкую к нужному аппарату, сблизиться с ним для ремонта или уничтожения космоплан сможет, но вот перейти на другую орбиту или «зависнуть» над поверхностью Земли у него не получится, это уже не очень научная фантастика.
Вот и получается, что опасность такого космического корабля рождается в умах, не до конца знакомых с тем, как движутся космические объекты. Большую часть времени боинговский космоплан, подобно всем остальным космическим аппаратам, летит по своей орбите, как и полагается по законам физики.
Могу копать, могу не копать
Так что же реально может такой космический аппарат и для чего его реально использовать? Его главный плюс — это многоразовость и возможность возвращения на Землю. После того как ракетоплан выводится на орбиту при помощи обычной ракеты-носителя (для этого использовался первоначально «Атлас-5», а в последний раз и более дешевый «Фэлкон-9»), он действительно может произвести сближение с космическим аппаратом на близкой орбите, произвести требуемые манипуляции, после чего вернуться обратно.
С его помощью можно максимально точно и за один раз совершить «посев» нескольких небольших спутников, например разведывательных. То есть мы опять можем говорить лишь о более широкой орбите, но не о серьезном изменении орбиты.
Собственно, и сам X-37B можно использовать для разведки, но это недешево. Гораздо проще вывести специально предназначенные для этого космические аппараты, пусть и одноразовые. Иначе получается что-то вроде забивания гвоздей микроскопом — и неудобно, и микроскоп жалко. Аналогично и с выводом на орбиту ядерной боеголовки — технически реализуемо, но абсолютно бессмысленно. Тем более что полезная нагрузка X-37B очень невелика и составляет лишь 900 кг.
Запуск одноразовой двухступенчатой ракеты-носителя семейства «Атлас», на борту которой находится космический аппарат X-37B Orbital Test Vehicle. Фото: Getty Images/DoD/Corbis
Но почему тогда он находится на орбите так долго? Это уже пятый полет, и самый короткий, первый, продолжался 224 дня, а предпоследний, четвертый, продлился 718 суток. Разумное предположение тут только одно — при помощи космоплана действительно проводится ряд каких-то военных экспериментов по долговременному нахождению в космическом пространстве. Самое главное, что результаты экспериментов можно, не нарушая секретности, вернуть обратно на Землю. Ставить подобные эксперименты на Международной космической станции и сложнее, и дольше. Кроме того, пройдет гораздо больше времени между окончанием эксперимента и возвращением его результатов, что может повлиять на итоговый результат.
Ранее было заявлено, что в рамках текущего полета будет проходить эксперимент Advanced Structurally Embedded Thermal Spreader (ASETS-II) для тестирования экспериментальной электроники и колебательных тепловых труб в длительном космическом полете. В предыдущих полетах главным исследованием было тестирование ионного двигателя на основе эффекта Холла компании Aerojet Rocketdyne XR-5A.
Ионный двигатель на основе эффекта Холла — это электрический ракетный двигатель, создающий тягу на основе ионизированного газа. В нем нет ничего особо секретного, такие двигатели имеют очень малую тягу и используются для управления ориентацией космического аппарата или путешествия в глубоком космосе.
Фото: commons.wikimedia.org/United States Air Force/Michael Stonecypher
Самое главное тут в другом — возможность запускать X-37B, контролировать его полет и посадку сама по себе дает американским военным очень много важной и полезной информации. Это неоценимый опыт, который может быть реализован впоследствии для действительно серьезной военной космической техники. Как ведет себя теплозащита корабля во время полета и при посадке, насколько серьезные повреждения оставляет космический мусор (известно, что во время первого, самого короткого, полета космоплан получил как минимум семь оставивших след на поверхности повреждений).
И вот этот опыт с легкостью будет конвертирован в космопланы будущего, в то время как мы остаемся с несколькими экспериментами советских времен и единственным, пусть и блестяще исполненным, полетом «Бурана».
Потрясать кулаками и пытаться запретить американские исследования в данном случае бесполезно. Скорее всего, они действительно во всем соответствуют духу и букве закона. Да, они будут использованы для создания разведывательных спутников и прочей военной техники, но, увы, таковы правила игры. Поменять их мы не сможем. «Роскосмосу» нужно форсировать свои разработки, но пока на горизонте нет ничего реального.
