Organização | Força Espacial dos EUA |
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Massa |
No lançamento: 5,45 toneladas Vazio: 3,50 toneladas |
Órbita | 22 de abril de 2010 |
Carga útil (órbita baixa) | Algumas centenas de kg |
Número de voos | 6 (sem falha) |
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Tempo gasto no espaço | 2.866 dias após o retorno do OTV-5 |
O X-37 é um ônibus espacial robótico desenvolvido inicialmente pela NASA , como parte de um projeto lançado em 1998 para desenvolver novas tecnologias para decolagens orbitais e reentrada atmosférica e para preparar a substituição do ônibus espacial americano . O X-37 é derivado do X-40A da Boeing ampliado em cerca de 20%. É uma máquina de pequeno porte, de 5,45 toneladas, dotada de porão de carga e com significativa capacidade de manobra orbital . Ele é colocado em órbita por um veículo lançador Atlas V da ULA ou Falcon 9 da SpaceX e é automaticamente colocado em uma pista.
Em 2004, após a abolição do orçamento alocado à NASA para este projeto, ele foi assumido pela DARPA , a agência de pesquisa militar americana. Em 2006, por razões financeiras, este último transferiu o projeto para a Força Aérea dos Estados Unidos, que o entregou em 2020 à recém-criada Força Espacial dos Estados Unidos . As missões que o X-37 pode cumprir a serviço das Forças Armadas dos Estados Unidos não são conhecidas porque o projeto está classificado como sigiloso desde 2004. Pode ser usado no combate a satélites de potências estrangeiras.
O primeiro voo atmosférico, em nome da USAF, ocorreu em7 de abril de 2006na Califórnia , na base de Edwards . A primeira missão em órbita começa em22 de abril de 2010e dura 225 dias. Emoutubro de 2019, a missão OTV-5 estabelece um novo recorde de 780 dias no espaço; os dois exemplares construídos do X-37B realizaram 5 missões em órbita terrestre baixa com uma duração cumulativa de 2.886 dias.
Em 1998, a NASA lançou o desenvolvimento de um demonstrador de vôo não tripulado de ônibus espacial para validar novas tecnologias que possam beneficiar o transporte espacial . As áreas de pesquisa exploradas são o projeto de tanques de propelente , o escudo térmico , a aviônica e os aspectos estruturais. Emdezembro de 1998, a empresa Boeing é selecionada para desenvolver o X-37 que se propõe desenvolver a partir do projeto do X-40A que projeta para a USAF : o custo, estimado em 173 milhões de dólares americanos , é dividido em 50-50% entre NASA e Boeing. Nos próximos quatro anos, a NASA aumenta sua participação em US $ 24 milhões e a USAF contribui com US $ 16 milhões para financiar a adição de painéis solares e um sistema de controle de atitude necessário para uso militar.
O X-37 é o terceiro demonstrador avançado desenvolvido pela NASA . Ele substitui o X-33 da Lockheed-Martin e o X-34 da Orbital Sciences, mas, ao contrário desses, que só são capazes de voos atmosféricos, pode ser injetado em órbita e depois reentrada . O X-37 deve permitir a validação de 41 novas tecnologias. O formato do X-37 é derivado daquele do X-40A, do qual é uma cópia em escala de 120%. O X-40A também é usado no projeto X-37 para testar os procedimentos de pouso automático no Dryden Flight Research Center da NASA .
O primeiro vôo em órbita do X-37 está inicialmente previsto para 2002: o X-37 deve ser lançado pelo ônibus espacial americano, o que condiciona a envergadura máxima. EmNovembro de 2002A Boeing recebeu um novo contrato de 301 milhões para continuar a trabalhar no X-37 na Iniciativa de Lançamento do Projeto Espacial para a NASA . Dois protótipos devem ser construídos:
O primeiro teste do veículo ALTV está previsto para 2004, enquanto o vôo orbital deve ocorrer em 2006.
Em 2004, o lançamento do programa Constellation levou a uma revisão das prioridades da agência espacial. A NASA redireciona seu trabalho na nave Orion . a13 de setembro de 2004, o projeto X-37 foi transferido para a DARPA , a agência de pesquisa de Defesa responsável por projetos avançados, e então para a USAF ( Air Force's Rapid Capabilities Office ) em 2006 . Torna-se um projeto confidencial classificado .
Desde a sua criação em 24 de julho de 2020, as máquinas têm sido usadas pelo Space Delta 7 (en) , uma unidade do Comando de Operações Espaciais (en) do Comando Espacial dos EUA .
O teste atmosférico começa com o X-40A. Este último, após ter sido içado a uma altitude de 4,5 km por um helicóptero, foi lançado e pousou em modo automático. Os 7 testes realizados em 2001 são todos um sucesso. Os testes de aterrissagem estão a cargo da empresa Scaled Composites e suas aeronaves White Knight . Depois de vários voos cativos realizados em 2005, o X-37B foi lançado em7 de abril de 2006mas sofreu alguns danos durante o pouso. Os voos a seguir qualificam o X-37B.
Decolagem do lançador Atlas V com o ônibus espacial durante sua terceira missão (11 de dezembro de 2012)
O X-37B após seu primeiro voo orbital visto de perfil (dezembro de 2010)
Após os voos atmosféricos, o primeiro voo orbital está previsto para 2008. Mas o programa sofre atrasos, e o primeiro lançamento, codinome USA-212, é finalmente realizado em22 de abril de 2010do posto de tiro 41 na base de lançamento do Cabo Canaveral . O X-37B OTV-1 (“B” denota a versão militar, “A” a versão da NASA ) é colocado em órbita terrestre baixa por um lançador Atlas V 501 . O ônibus espacial é colocado em uma órbita de 450 km com uma inclinação estimada a partir de observações de astrônomos amadores em 40,0 °. O X-37B usa seus motores para aumentar sua órbita em9 de agosto em seguida, abaixe-o em 3 etapas 6 de outubro, a 1 r novembro e a 12 de novembro. a3 de dezembro de 2010, após 225 dias de permanência no espaço, a aeronave entra novamente em modo automático e pousa na pista da base de lançamento de Vandenberg . A USAF não fornece informações precisas sobre a natureza da carga útil e as atividades do X-37B no espaço. Indica que diferentes experimentos estão sendo realizados para testar sensores, subsistemas, componentes e diferentes tecnologias implementadas a bordo do X-37B .
Um segundo X-37B (OTV-2) é lançado por um lançador Atlas V em5 de março de 2011 . O objetivo da missão não é divulgado; de acordo com os militares americanos, deve permitir testar novas técnicas espaciais. Ele pousou em 16 de junho de 2012 na base de lançamento de Vandenberg , após uma missão de 469 dias.
O primeiro veículo usado para a primeira missão em 2010 é novamente lançado em 11 de dezembro de 2012por um lançador Atlas V e, portanto, torna-se o primeiro dos ônibus a ser reutilizado. Ela pousou em Vandenberg em17 de outubro de 2014 após 674 dias no espaço.
Uma quarta missão começa em 20 de maio de 2015. São divulgadas as características de dois experimentos realizados no porão da lançadeira:
O ônibus espacial X-37B pousa com segurança na pista de pouso do Centro Espacial Kennedy em7 de maio de 2017 depois de uma estadia de
717 dias e 20 horas no espaço.
A 5 ª missão do X-37B decola em7 de setembro de 2017a bordo do lançador Falcon 9 para a SpaceX .
O ônibus espacial pousa no Centro Espacial Kennedy em27 de outubro de 2019a 7 h 51 GMT após 780 dias em órbita.
A sexta missão do programa decolou em 17 de maio de 2020. O veículo carrega mais experiências do que qualquer voo anterior, incluindo dois da NASA . O primeiro estudará o impacto da radiação ambiente nas sementes, enquanto o segundo testará vários materiais no ambiente espacial. Outro experimento desenvolvido pelo Laboratório de Pesquisa Naval tentará transformar a energia solar em microondas, para depois transmiti-la à Terra. A missão também implantará o pequeno satélite FalconSat 8 (en) desenvolvido pela Academia da Força Aérea dos Estados Unidos , levando 5 experimentos adicionais. Além disso, o ônibus espacial decola pela primeira vez com um módulo de serviço acoplado na parte traseira, permitindo acomodar parte da carga útil. É liberado antes da reentrada atmosférica.
A recém-criada Força Espacial dos Estados Unidos tem sido responsável desde o estabelecimento da unidade Delta 9 em 24 de julho de 2020, pela decolagem, operações em órbita e pouso .
Voar | Data de lançamento | Base de lançamento | Veículo | Lançador | Data de desembarque | Local de pouso | Duração | Identificador COSPAR | Observação |
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OTV-1 | 22 de abril de 2010 | Cabo Canaveral | não 1 | Atlas V 501 | 3 de dezembro de 2010 | Vandenberg | 225 dias | 2010-015A | Outra designação USA-212 |
OTV-2 | 11 de março de 2011 | Cabo Canaveral | não 2 | Atlas V 501 | 16 de junho de 2012 | Vandenberg | 469 dias | 2011-010A | Outra designação USA-226 (en) |
OTV-3 | 11 de dezembro de 2012 | Cabo Canaveral | não 1 | Atlas V 501 | 17 de outubro de 2014 | Vandenberg | 675 dias | 2012-071A | Outra designação USA-240 (en) |
OTV-4 | 20 de maio de 2015 | Cabo Canaveral | não 2 | Atlas V 501 | 7 de maio de 2017 | KSC Florida | 717 dias | 2015-025A | Outra designação USA-261 (en) |
OTV-5 | 7 de setembro de 2017 | Cabo Canaveral | não 2 | Falcon 9 | 27 de outubro de 2019 | KSC Florida | 780 dias | 2017-052A | Outra designação USA-277 (en) |
OTV-6 | 17 de maio de 2020 | Cabo Canaveral | não 1 | Atlas V 501 | 2020-029A | Outra designação USA-299 |
O X-37 é o primeiro ônibus espacial militar desenvolvido pelos Estados Unidos desde o cancelamento do projeto Boeing X-20 Dyna-Soar . O ônibus espacial foi projetado para entrar em órbita baixa e realizar manobras orbitais. O X-37 pode ser colocado em uma órbita entre 230 e 1064 km de altitude. Em 2019, aumentou sua autonomia para 780 dias em órbita. A reentrada é realizada como no ônibus espacial na posição 40,0 ° nariz para cima. O X-37 então continuou sua descida com uma inclinação de 20,0 ° enquanto voava a 400 km / h , antes de pousar automaticamente em uma pista de pouso convencional.
Estrutura O X-37 tem 8,90 m de comprimento e 4,5 metros de envergadura. Segundo a NASA , a massa vazia não ultrapassa 3,5 toneladas, para uma massa total de 5,45 toneladas. A estrutura, que é isolada externamente por um escudo térmico, usa, ao contrário do ônibus espacial, painéis compostos que são mais leves do que o alumínio que substitui. Carga útil O X-37 tem um compartimento de carga fechado por duas portas em um layout semelhante ao do ônibus espacial. A baía tem 1,2 × 2,13 metros. Propulsão O X-37B tem um motor de foguete exclusivo, o AR-2/3 da Rocketdyne , movido por propelentes hipergólicos : hidrazina e peróxido de nitrogênio substituem o peróxido de hidrogênio e JP-8 inicialmente planejado. As reservas de propelentes disponíveis dão ao X-37 grande manobrabilidade. O X-37B 4 th Missão tem pela primeira vez um efeito propulsor salão , reduzindo o consumo e o custo, ou aumentar a duração dos seguintes missões. Escudo térmico O escudo térmico se beneficia dos resultados de pesquisas posteriores ao projeto do ônibus espacial americano . Utiliza ladrilhos cerâmicos do tipo Toughened Uni-Piece Fibrous Insulation (TUFI), principalmente para proteção da parte ventral, que está muito exposta. Esse tipo de ladrilho, que é usado como substituto na lançadeira, oferece maior resistência ao impacto. Para as partes menos expostas, o X-37B também usa revestimentos térmicos, ambos mais eficientes e gerando menos resistência do que os usados no ônibus espacial. Finalmente, o bordo de ataque das asas não é mais protegido por carbono-carbono reforçado, mas por telhas do tipo TUFROC ( Compósito Fibroso Reforçado Resistente à Oxidação Toughened Uni-piece Desejada ) Tratado para resistir aos mecanismos de oxidação em funcionamento durante a atmosfera atmosférica reentrada . Lemes A cauda do dispositivo em forma de V é composta por superfícies de controle que atuam tanto na profundidade quanto na direção, o que permite reduzir a energia necessária ao controle do avião durante as fases do vôo em alta velocidade; esse arranjo libera espaço para um freio a ar usado no momento do pouso. As superfícies de controle não são mais operadas como no ônibus espacial por sistemas hidráulicos, mas por controles de vôo eletromecânicos .Energia
O X-37B abandona as células a combustível do ônibus espacial americano em favor de painéis solares , implantados em órbita a partir do compartimento de carga, e que permitem aumentar o tempo de permanência em órbita por meio da recarga das baterias dos acumuladores .Lançar
O X-37 será inicialmente transportado para o espaço por um ônibus espacial . Ele foi finalmente modificado para ser lançado por um lançador Delta IV ou Atlas V clássico . Para não prejudicar a aerodinâmica do lançador durante a passagem pela atmosfera durante a decolagem, um boné de 5 metros de diâmetro, tamanho padrão do lançador, cobre a lançadeira.Frente do X-37B.
Vista de perfil frontal.
Vista da face superior pouco antes de a tampa ser fechada .
A USAF não revela quais missões estão previstas para os ônibus automáticos do tipo X-37B. No entanto, o custo operacional e a falta de flexibilidade operacional do ônibus espacial americano parecem ter mostrado que o conceito não apresenta as vantagens esperadas. Especialistas na área de reconhecimento militar se perguntam sobre a utilidade de tal dispositivo, cujas missões potenciais podem ser realizadas por meios menos dispendiosos.
Dadas suas características, o X-37B pode realizar as seguintes missões em ordem decrescente de relevância:
Este é o uso mais provável. O compartimento de carga do ônibus espacial pode receber diversos sensores utilizados para radar, óptico, reconhecimento infravermelho ou coleta de transmissões de rádio ( ELINT ). A eficácia destes pode ser testada em vôo e os resultados analisados após o retorno ao solo. O ônibus espacial também pode ser lançado rapidamente para responder a uma crise e atender a uma necessidade específica de reconhecimento militar, graças à sua capacidade de reconfiguração do compartimento de carga e manobrabilidade em órbita. Mas a capacidade de resposta do ônibus espacial depende do tempo de preparação de seu lançador e seu custo de lançamento é alto (US $ 100 milhões).
Para responder a uma situação de crise , pequenos satélites de reconhecimento podem ser instalados mais rapidamente no porão do ônibus espacial do que em um lançador. Mas o alto custo de lançamento de um único ônibus espacial e sua baixa capacidade de carga não são competitivos com o uso de pequenos lançadores. Além disso, o tempo de lançamento também depende do tempo de preparação do lançador Atlas.
O ônibus espacial é usado para reparar ou recarregar satélites em órbita com propelentes ou para trazer de volta satélites quebrados para determinar a origem da anomalia. Pedaços de espaçonaves são trazidos ao solo para estudar o impacto da exposição ao espaço, detritos espaciais e micrometeoritos. Mas as características do X-37B limitam-se a órbitas terrestres baixas ( máximo de 1.100 km ) e seu compartimento de carga tem uma capacidade limitada.
Já existem satélites de inspeção em órbita ( XSS-11 , MiTex ), mas eles têm apenas um intervalo fixo de sensores. O X-37B pode transportar sensores adequados para cada missão e, ao contrário dos satélites de inspeção existentes, tem a capacidade de alterar a inclinação orbital , trazer de volta um satélite ou neutralizar um satélite hostil sem criar uma nuvem de detritos. Porém, existem novos satélites de inspeção mais ágeis do que os mencionados, o X-37B é muito visível e sua abordagem é facilmente detectável por qualquer satélite hostil; finalmente, seu compartimento de carga não tem capacidade para trazer de volta a maioria dos satélites existentes.
O X-37B na configuração de lançamento em 2009.
Impressão artística do X-37A da NASA .
Impressão artística do X-37A da NASA .
O X-37A no porão do ônibus espacial, um meio de lançamento inicialmente previsto.