Boeing X-37 – amerikansk genanvendeligt ubemandet demonstrationsrumfartøj
Boeing X-37 er et ustyret demonstrationsrumfly, der skal afprøve fremtidige rumfartsteknologier i kredsløb og under atmosfærisk reentrering. Det er et genanvendeligt robotrumfartøj, der er baseret på det mindre X-40. X-37 begyndte som et NASA-projekt i 1999 og blev derefter overført til det amerikanske forsvarsministerium i 2004. X-37 havde sin første flyvning som en faldprøve i april 2006 på Edwards AFB. Rumfartøjet blev opsendt i april 2010 for at indlede en mission for det amerikanske luftvåben.
Historie og udvikling
Projektet startede i slutningen af 1990'erne under NASA som et eksperimentelt rumflydesign. Formålet var at udvikle teknologier til genanvendelige rumfartøjer i mindre skala end f.eks. USA's tidligere rumfærger. Efter overdragelsen til det amerikanske forsvarsministerium og senere til Agenturer som DARPA og det amerikanske luftvåben, blev udviklingen rettet mod militære og efterretningsrelaterede anvendelser samt eksperimenter, der kræver langvarig opholdstid i lav jordkredsløb. Programmet er efterfølgende også blevet administrativt tilknyttet det amerikanske U.S. Space Force, efter oprettelsen af denne enhed.
Design og tekniske træk
- Rumfartøjet er et ubemandet, genanvendeligt rumfly med vinger og et termisk beskyttelsessystem til reentry og landing på baneagtig måde.
- Størrelse: X-37 er et lille rumfly sammenlignet med den bemandede rumfærge – længden er cirka nogle få meter (ofte angivet omkring 8–9 m) og vingspænd i størrelsesordenen nogle få meter. Payload-båsen er kompakt, beregnet til eksperimenter og mindre nyttelast.
- Payloadrum: Et lukket rum til nyttelaster og eksperimenter; kan rumme instrumenter, teknologi-demonstrationer og i nogle tilfælde mekanismer til udsendelse af småsatellitter.
- Operationer: Opsendelse med kommercielle eller statslige opsendelseskøretøjer, autonome manøvrer i kredsløb, automatisk atmosfærisk genindtræden og landingssekvens på en landingsbane.
- Genanvendelighed: Designet til multiple missioner med efterfølgende genbrug af selve rumflyet mellem flyvninger.
Missioner og formål
X-37 har primært fungeret som platform for teknologidemonstrationer og eksperimenter under varierende miljøer i lav jordkredsløb. Missionernes varighed har svinget fra nogle få måneder til over et år, idet flere missioner har haft meget lange ophold i kredsløb for at afprøve langtidsholdbarhed, komponenters påvirkning af rummet og komplekse automatiske sekvenser. På grund af programmets militære tilknytning offentliggøres mange detaljer om specifikke nyttelaster og eksperimenter kun sparsommelig eller slet ikke, hvilket har givet anledning til spekulationer om efterretnings- og observationsfunktioner.
Operationelle detaljer
- Opsendelse: X-37 er blevet opsendt på kommercielle og statslige raketter afhængigt af mission og kontrakt.
- Fartøjskontrol: Fuldt autonomi under kredsløb, reentry og landing — rumflyet kan selv udføre kurskorrektioner og lande automatisk på en fast bane.
- Landing: Luftbårne, landingsbane-baserede landinger på både øst- og vestkystens faciliteter er blevet brugt, afhængig af missionens bane og planlagte return.
Kontrovers og hemmeligholdelse
På grund af den militære styring og begrænsede offentliggørelse af nyttelaster har X-37-programmet været omgærdet af kontrovers og spekulation. Observatører og udenlandske aktører har diskuteret mulige roller som efterretningsindsamling, teknologitests med militære anvendelsesmuligheder, eller evnen til at opsætte og inspicere andre objekter i kredsløb. Programledelsen hævder, at hovedformålet er teknologidemonstration og forskning i genanvendelige rumfartøjer.
Fremtid og efterfølgere
X-37 fungerer i praksis som en testbænk for autonome systemer, genanvendelighed og miniaturiserede eksperimenter. Erfaringerne fra X-37 kan fremme udviklingen af fremtidige robotiske rumfly og andre genanvendelige rumfartøjer, både til civile og militære formål. Mulige efterfølgere eller videreudviklinger vil sandsynligvis fokusere på større nyttelaster, længere varigheder og mere fleksible operationsmuligheder i kredsløb.
På trods af programmets hemmeligholdelse er X-37 et væsentligt skridt i retning af genanvendelige ubemandede rumfly, og det har bidraget til viden om automatiske landinger, langtidseksponering i rummet og integration af testudstyr i et hurtigt-omdrejnings genanvendeligt system.
Historie
I 1999 valgte NASA Boeing til at designe køretøjet. Køretøjet blev bygget i Boeings kaliforniske afdeling Phantom Works. I slutningen af 2002 blev Boeing tildelt en ny kontrakt på 300 mio. dollars inden for rammerne af NASA's Space Launch Initiative.
X-37 blev overført fra NASA til Defense Advanced Research Projects Agency i september 2004. Programmet er blevet et hemmeligt program, men det vides ikke, om DARPA vil bevare denne status for projektet.
I juni 2005 gennemførte X-37 en flyvning under den hvide ridder i Mojave Spaceport i Mojave, Californien. I anden halvdel af 2005 gennemgik X-37 strukturelle opgraderinger, herunder en forstærkning af næsehjulsstøtterne. Yderligere flyveprøver i fangenskab og den første faldprøve forventes at finde sted midt i februar 2006.
I marts 2006 skulle X-37's første frie flyvning have fundet sted, men en snestorm dækkede området og lagde sne på Mojave. Det næste flyveforsøg i marts blev aflyst på grund af kraftig vind. I slutningen af marts fløj X-37, men en fejl forhindrede den frie flyvning, og fartøjet vendte tilbage til jorden, stadig koblet til sin White Knight-bærer. I april 2006 foretog X-37 sin første frie glideflyvning. Under landingen kørte fartøjet af banen. Efter at køretøjet var blevet repareret, flyttede programmet fra Mojave til Air Force Plant 42 (KPMD) i Palmdale, Californien, for resten af flyvetestprogrammet. White Knight fortsatte med at være baseret i Mojave, men blev overført til Plant 42, når der var planlagt flyvninger. Der blev foretaget yderligere fem flyvninger, hvoraf mindst én menes at have været en fri flyvning med en vellykket landing.
I november 2006 meddelte det amerikanske luftvåben, at det ville udvikle X-37B ud fra NASA's X-37A. Air Force-versionen har fået betegnelsen X-37B Orbital Test Vehicle (OTV). OTV-programmet bygger på industriens og regeringens investeringer fra DARPA, NASA og luftvåbenet. X-37B-indsatsen vil blive ledet af Air Force Rapid Capabilities Office og omfatter partnerskaber med NASA og Air Force Research Laboratory. Boeing er hovedkontrahent for OTV-programmet. X-37B kan forblive i kredsløb i op til 270 dage ad gangen.
Luftvåbnets minister oplyser, at OTV-programmet vil fokusere på "risikoreduktion, eksperimentering og udvikling af operationelle koncepter for genanvendelige rumfartøjsteknologier til støtte for langsigtede udviklingsmål for rumfartøjer".
X-37B skulle oprindeligt opsendes i rumfærgens lastrum, men efter Columbia-ulykken blev den flyttet til en Delta II-flyvemaskine. Derefter blev det overført til Atlas V efter bekymringer om rumfartøjets aerodynamiske egenskaber under opsendelsen.
Design
Hovedmotorerne er forsynet med JP-8-kerosin, et militært standardjetbrændstof. Manøvremotorerne drives af hydrogenperoxid. Dette er forkert, drivmidlerne blev ændret til hypergol for længe siden, da det var et NASA-program.
X-37 blev oprindeligt designet til at blive transporteret i kredsløb i rumfærgens lastrum, men blev ombygget til at blive opsendt med Atlas V og Falcon 9, efter at det blev fastslået, at en rumfærgeflyvning ville være uøkonomisk.
Dette fartøj har potentiale til at blive USA's første operationelle militære rumfly efter aflysningen af Dyna-Soar i 1963. Det forventes at kunne operere i et hastighedsområde på op til Mach 25 ved genindflyvning. Blandt de teknologier, der skal demonstreres med X-37, er forbedrede termiske beskyttelsessystemer, flyelektronik, det autonome styresystem og et avanceret flyskrog. Den indbyggede motor er Rocketdyne AR-2/3, der drives af hydrogenperoxid og JP-8.
X-37's aerodynamiske design er afledt af rumfærgen, og derfor har X-37 et lignende løfte/slæb-forhold og en lavere tværgående rækkevidde i store højder og med lavere mach-tal end hypersonisk teknologi-køretøj.
Testkøretøjet, der blev brugt som et svævefly til atmosfærisk nedkastningstest, havde intet fremdriftssystem. I stedet for et operationelt køretøjs døre til lastrummet havde det en lukket og forstærket øvre fuselagestruktur, så det kunne kobles sammen med et moderskib. De fleste af de termiske beskyttelsesfliser var "falske", fremstillet af billigt skum i stedet for keramik; et mindre antal af X-37's fliser var reelle TPS-fliser, og der blev anvendt TPS-tæpper i områder, hvor opvarmningen ikke ville have været kraftig nok til at kræve fliser.
Efter deres missioner skal X-37B-rumfartøjerne lande på en landingsbane på Vandenberg Air Force Base i Californien, med Edwards Air Force Base som alternativt sted.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er Boeing X-37?
A: Boeing X-37 er et demonstrationsrumfly uden pilot, der tester fremtidige rumflyvningsteknologier.
Q: Hvad er formålet med Boeing X-37?
A: Formålet med Boeing X-37 er at teste fremtidige rumflyvningsteknologier, mens de er i kredsløb og under atmosfærisk reentry.
Q: Er Boeing X-37 et genanvendeligt rumfartøj?
A: Ja, Boeing X-37 er et genanvendeligt robotrumfartøj.
Q: Hvad var oprindelsen til Boeing X-37-projektet?
A: Boeing X-37-projektet begyndte som et NASA-projekt i 1999.
Q: Hvornår blev X-37 overført til det amerikanske forsvarsministerium?
A: X-37 blev overført til det amerikanske forsvarsministerium i 2004.
Q: Hvor havde X-37 sin første flyvning?
A: X-37 havde sin første flyvning som en drop-test i april 2006 på Edwards AFB.
Q: Hvornår begyndte det amerikanske luftvåbens mission med X-37?
A: Det amerikanske luftvåbens mission med X-37 begyndte i april 2010.
