Способность маневрировать на орбите и самостоятельно возвращаться на Землю в сочетании с высоким уровнем секретности, установленным военными в отношении программы полета и полезной нагрузки, вызвали в СМИ и у специалистов массу предположений о характере использования OTV-2. Однако с большой долей уверенности можно утверждать, что, несмотря на новизну концепции, основные задачи, которые решались с помощью OTV-2, были вполне традиционными — ведение разведки из космоса и орбитальные испытания новых датчиков, технологий и материалов.

В общей сложности космический аппарат (КА), получивший условное наименование USA-226, провел на орбите почти 469 суток, установив мировой рекорд для многоразовых кораблей. Его запуск был осуществлен 5 марта 2011 г. с космодрома, расположенного на мысе Канаверал, с помощью тяжелой ракеты-носителя Atlas-5 — всего через три месяца после посадки первого космического аппарата аналогичного типа OTV-1 (USA-212 в порядковом перечне военных спутников США). Продолжительность первого полета составила 225 суток.

Оба космических аппарата разработаны в подразделении Space and Intelligence Systems компании Boeing. Их длина составляет 8,92 м, высота — 2,9 м, размах крыльев — 4,55 м, стартовая масса — 5-5,5 т. Космические аппараты оборудованы жидкостной двигательной установкой Rocketdyne AR2-3, позволяющей им совершать различные орбитальные маневры. Возвращение на Землю осуществляется также как и орбитальной ступени космического корабля «Шаттл» — в автоматическом режиме с использованием аэродинамического планирования в атмосфере Земли.

Истоки

Разработка X-37 началась в 1999 г. после получения подразделением Boeing Phantom Works четырехлетнего контракта NASA стоимостью $173 млн. В соответствии с соглашением, достигнутым между Boeing, NASA и ВВС США, частные и государственные инвестиции в проект делились в равной пропорции. Впоследствии в 2004 году проект X-37 был передан от NASA в ведение военных — управлению перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) и засекречен. В результате слияний проект под новым наименование X-37B Orbital Test Vehicle (OTV) вобрал в себя предыдущие наработки директората Space Vehicles исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) по проекту X-40 и некоторым другим, и стал основой для реализации объявленной в конце 1990-х годов концепции ВВС США по созданию маневрирующего космического аппарата SMV (Space Maneuvering Vehicle), способного функционировать на орбите до 270 суток и возвращаться на Землю.

К моменту запуска OTV-1 проект Х-37 находился в ведении управления по координации оперативной разработки и внедрения новых систем военного назначения ВВС США (Air Force Rapid Capabilities Office, AFRCO), напрямую подчиненному министерству ВВС. Считается, что передача проекта Х-37 управлению AFRCO позволит повысить эффективность реагирования на возникающие угрозы и сократить расходы и сроки внедрения результатов НИОКР в плоскость практического применения в интересах военных пользователей, в том числе из состава боевого авиационного командования ВВС и объединенного боевого командования США.

Спектр возможных применений возвращаемых космических аппаратов, созданных по проекту Х-37B, довольно широк — от обслуживания спутников на орбите и выполнения инспекционных и разведывательных задач, до проведения боевых космических операций, предполагающих выведение из строя спутников противника. В зависимости от решаемых задач может меняться состав полезной нагрузки Х-37B, размещаемой в грузовом отсеке размером 2,13х1,22 м. В отличие от кораблей «Шаттл» с кислород-водородными топливными элементами, на минишаттле установлена солнечная батарея на раскладной штанге, которая развертывается после открытия створок грузового отсека и вместе с литий-ионными аккумуляторными батареями обеспечивает электропитание полезной нагрузки и подсистем космического аппарата. Масса полезной нагрузки засекречена, но по расчетным данным, может находиться в пределах от 250 кг до 700 кг.

Орбитальные испытания

OTV-2 был выведен на более низкую чем первый аппарат околокруговую орбиту с высотой апогея 337 км, перигея 321 км и наклонением 42,8 град., и практически сразу приступил к работе. По сравнению с первым полетом срок ввода КА в использование был сокращен с четырех до одной недели. В ходе полета аппарат периодически совершал корректирующие маневры. При этом высота орбиты существенно не изменялась. Наиболее значительный маневр был осуществлен примерно за месяц до посадки, когда спутник снизил высоту орбиты до 270 км.

Полет OTV-1 изначально проходил на более высокой орбите, но с меньшим чем у OTV-2 наклонением: апогей — 419 км, перигей — 399 км, наклонение — 40 град. Кроме того, помимо обычных корректирующих  маневров, в начале августа 2010 г., примерно через 3,5 месяца после запуска OTV-1 совершил маневр по резкому увеличению средней высоты орбиты — до 441/431 км (апогей/перигей), затем за месяц до посадки  перешел на орбиту высотой 287/279 км.

Выбранные параметры орбит X-37B оптимизированы для наблюдения за районами на средних широтах, обеспечивают высокую частоту повторного наблюдения на низких широтах и оптимизированы с учетом такого параметра, как число витков над объектом наблюдения в светлое время суток (130–160 витков в месяц) при ограничении по наклонной дальности до объекта съемки (600–1100 км) на широтах около 25–37 град. Это подтверждает ориентированность КА на выполнение задач видовой разведки. В зоне увеличенной частоты наблюдения расположены Ближний, Средний и Дальний Восток, Сирия, Иран, КНДР, районы размещения экспедиционных сил в Афганистане, Ираке, Корее, север Китая, а также арабские страны, по которым прокатилась волна революций.

Не исключено, что выполнение задач полета OTV-1 потребовало изменения условий видимости на средних широтах, что в первом случае было достигнуто увеличением высоты орбиты, а при запуске OTV-2 учтено увеличением наклонения рабочей орбиты на 2,8 град. В пределах широт 40-43 град. расположены север КНДР, север Китая, включая ракетный полигон Цзюцюань и Кавказ.

С учетом общности задач, решаемых ВВС в рамках реализации концепций оперативного космического реагирования OSR и создания SMV, можно полагать, что основными оперативными задачи, решавшимися в ходе полетов X-37B действительно были ведение видовой (оптоэлектронной или радарной) и, возможно, радиотехнической или комплексной сигнатурной разведки, прежде всего в интересах экспедиционных подразделений ВС США. В пользу этого также свидетельствует схожесть рабочих орбит и массогабаритных характеристик полезных нагрузок X-37B и экспериментальных космических аппаратов, создававшихся ВВС США по программе OSR и оснащенным аппаратурой многоспектральной и гиперспектральной съемки и радиотехнического контроля — Tacsat-2, Tacsat-3, ORS-1.

Оптическая система спутника ORS-1 представляет собой адаптированную для космического применения и усовершенствованную камеру самолета-разведчика U-2 с диаметром апертуры 0,4 м, обеспечивающую разрешение на местности около 1 м, полоса съемки — не менее 11 км, угол наклона оси телескопа относительно направления в надир — до 30 град. Гиперспектрометр ARTEMIS спутника Tacsat-3 был создан на основе оптического телескопа диаметром менее 1 м, а Tacsat-2 имел оптическую систему диаметром 0,5 способную получать изображения с разрешением на местности до 0,84 м в полосе съемки 4–5 км. Очевидно, что аппаратура космической съемки, устанавливаемая на X-37B, сравнима с этим оборудованием по характеристикам, а размеры грузового отсека минишаттла позволяют установить оптическую систему с диаметром основного зеркала до 1 м. В случае использования телескопа с диаметром зеркала 0,6 м достижимое разрешение на местности может составлять около 40–50 см для орбиты 400 км, и около 30 см после снижения до высоты 270 км.

По заявлению представителей ВВС США, основные задачи обоих полетов возвращаемых космических аппаратов OTV-1 и OTV-2 выполнены успешно. Очередной запуск Х-37B запланирован на октябрь этого года. По-прежнему в космос его будет выводить Atlas-5.

Авторы: А. Ломов, А. Кучейко, ИТЦ «СКАНЭКС»

Статья подготовлена по материалам зарубежной печати. При формировании заголовка заметки частично использовано название детективного романа Джона Ле Карре "Шпион, вернувшийся с холода" 

X-37B OTV-1 после посадки на а/б Ванденберг. Источник: www.af.mil		Установка Х-37B OTV-2 под головной обтекатель Atlas-5 в сборочном цеху компании Astrotech. Источник: www.af.mil