Примерно на май текущего года Пентагон запланировал новое пиршество для аэрокосмических корпораций - размещение контрактов на проектирование боевого беспилотного космоплана. Информация об этом дала основание американским аналитикам предположить, что Управление перспективных исследований и разработок американского минобороны (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) добилось определённых успехов в продвижении проекта, скрытого за индексом XS-1 (Experimental Spaceplane). Планы DARPA предусматривают провести первый испытательный полёт военного космоплана уже в 2017 году, а в следующем году – совершить первый выход на околоземную орбиту.
Программу XS-1 DARPA объявило в сентябре минувшего года. Это не первая попытка Пентагона создать космоплан «ежедневного использования». В 1960-х годах американцы работали над проектом пилотируемого самолёта-ракетоплана X-15. Этот проект, в котором применялась технология воздушного старта, они забросили. О чём сейчас жалеют, поскольку уже длительное время вынуждены обращаться «к этим русским» за тем, чтобы выводить свои спутники на орбиту.
В 2001-м из-за высоких затрат закрыли проект X-34 корпорации Orbital Sciences, главной целью которого было сокращение издержек на выход в космос. С проектом беспилотного X-37B, как отмечают американские эксперты, до сих пор «играется Boeing»: построены 2 аппарата для лётных испытаний (их было проведено три) и один, а по некоторым данным два, - для наземных. Правда, ирония в случае с X-37B неуместна – изделие уже совершило три длительных испытательных полёта. Первый старт 2010 года длился 225 суток, второй был более продолжительным – аж 468 суток. В тот раз аппарат облетел нашу планету более семи тысяч раз. Третий раз он вылетел, кажется, в декабре 2012 года, и сообщений о его посадке не поступало. Цели и задачи всех вылетов хранятся в секрете, как, впрочем, и грузы, которые аппарат выводил на орбиту или снимал с неё.
В одном из документов DARPA указывается, что проект «XS-1 предусматривает, что первая ступень многократного использования разовьёт гиперзвуковую скорость и выйдет на суборбитальную высоту. На этой стадии произойдёт отделение одной или нескольких ступеней разового использования и выведение спутника на низкую околоземную орбиту. Затем гиперзвуковой аппарат многократного использования вернётся на Землю, приземлится и будет готов к следующему полёту».
Военное ведомство США поставило перед аэрокосмической отраслью задачу создать аппарат-робот многократного использования, способный выводить на орбиту груз весом в 3000-5000 фунтов (1361-2268 кг), совершать до 10 полётов в год при том, что каждый полёт должен стоить менее 5 млн долларов. Последний критерий – один из наиболее важных. Как в ходе презентации 5 февраля заявил менеджер проекта Джесс Спонэбл, «предстоит разорвать порочный круг эскалации издержек на космические и гиперзвуковые системы. Мы заинтересованы не просто в пуске, а в том, чтобы изыскать способ создания более доступных, повседневных и простых гиперзвуковых кораблей».
Практически по всем остальным параметрам XS-1 Пентагон выдаёт создателям новой системы карт-бланш. «Нам нет дела до того, будет ли это вертикальный взлёт и горизонтальная посадка или то и другое будут вертикальными. Благодаря этому проект привлечёт как можно больше предпринимателей. Нам нет дела до того, будут ли они запускать его с воздушной платформы или станут использовать самолёт-буксировщик», - говорит Спонэбл.
Основное предназначение космоплана XS-1 – служить дополнением к другому проекту DARPA, который называется «Система запуска спутников с воздушной платформы» (AIRBORNE LAUNCH ASSIST SPACE ACCESS, ALASA). Эта программа родилась от неудовлетворённости американцев тем, что для вывода на околоземную орбиту небольших спутников необходима разветвлённая и, главное, дорогостоящая наземная инфраструктура, а подготовка запуска занимает месяц и более. В то же время использование наземных стартовых площадок ограничено географическим положением и может быть в любой момент, независимо от воли человека, затруднено погодно-климатическими и временными факторами.
Поэтому проектом ALASA поставлены цели – стоимость запуска малых спутников весом от 20 до 50 кг (сейчас это примерно 60 тыс. долларов за 1 килограмм) сократить как минимум в три раза, отказаться от стационарной стартовой платформы и, перейдя на мобильную, избавиться от необходимости в наземной инфраструктуре. В этом случае американцы получат возможность весьма часто и при гибком графике отправлять свои военные спутники практически из любой точки земного шара – лишь бы там была подходящая взлётно-посадочная полоса. Таких возможностей у Пентагона – пруд пруди: за пределами национальной территории США в 130 странах мира расположены более 700 американских баз. А система много- и двусторонних союзнических и партнёрских договоров позволяет пользоваться иностранными аэродромами в тех случаях, когда возможностей баз не хватит.
Космоплан-робот XS-1, кроме того, сам по себе будет способен выполнять функции разведывательного спутника, гиперзвукового испытательного стенда или транспортного средства, способного доставлять личный состав и груз в удалённые точки планеты в чрезвычайно короткое время.
В отдалённой перспективе не исключается и гражданское коммерческое использование космоплана, который будет создан в результате реализации проекта. Произойдёт это на самом деле или останется пустым пиар-ходом, покажет будущее. Но если и когда это состоится, цены на коммерческие запуски спутников в космос резко пойдут вниз, а доходная часть бюджета российской космической отрасли, вне всякого сомнения, существенно отощает.
Над чем еще работает DARPA
1. Дублер GPS Что делать, если система глобального позиционирования GPS вдруг перестанет функционировать по тем или иным причинам? Например, когда спутники начнут работать со сбоями из-за вмешательства противника. Касается это и позиционирования в сложных туннелях и в подземельях, куда не проникает радиосигнал. DARPA прилагает максимальные усилия, чтобы защитить армию от подобного сценария, причем ставиться задача создания навигационных инструментов, более компактных, чем сегодняшние GPS-приемники.
Мичиганским университетом достигнуты успехи в разработке временно-инерционного блока TIMU в виде монокристальной схемы размером, меньшем, чем однопенсовая монета, которая, однако, содержит в себе три гироскопа и три акселерометра, а также высокоточные часы. Благодаря этому устройству можно точно определить свою координату под землей, на поверхности и в воздухе. В этот чип, состоящий из шести микроизготовленных слоев TIMU, упакованы инерционные датчики и регуляторы времени, а также сверхмощный вычислитель и огромный накопитель информации.
2. Создание интерфейсов нерва и мышцы В различных военных конфликтах, начиная с 2000 года, порядка двух тысяч американских военнослужащих перенесли операции по ампутации конечностей. Они лишены возможности жить полноценно. Еще недавно считалось, что создание надежных и безопасных мозговых интерфейсов, считывающих импульсы с коры головного мозга и передающих их на протезы, является уделом далекого будущего. Однако в прошлом году появилась надежда на использование этих достижений уже в ближайшие годы.
И все-таки в первую очередь разработки идут в направлении создания качественных периферийных интерфейсов, которые получают сигналы от нервов поврежденных конечностей и с помощью их управляют протезами. Джек Джуди, диспетчер программ по этому направлению, так прокомментировал ситуацию: «Периферийные интерфейсы безопаснее корковых интерфейсов, так как не связаны с вживлением электродов в кору мозга, следовательно, несут меньше рисков. Более того, их не так болезненно внедрять, в то же время по качеству контроля движений травмированных и больных людей они приближаются к показателям мозговых интерфейсов».
3. Разработка долговременных подводных систем складирования и контроля Американцы считают российский подводный флот главной угрозой своей безопасности, и именно поэтому стремятся создать разветвлённую систему подводных коммуникаций, включающую в себя складские капсулы с боеприпасами и другими важными грузами, а также подводные беспилотники, работающие в автономном режиме, и вездесущие противолодочные датчики контроля. Однако такие системы не эффективны и являются дорогостоящими из-за низкого ресурса времени эксплуатации. Специалисты DARPA задались вопросом, а зачем, собственно, вся эти инфраструктура должны постоянно функционировать, если нет угрозы войны?
Работы ведутся по созданию специальных капсул, которые могут многие годы «спать» на океанском дне, выдерживая огромные давления, и проснуться лишь тогда, когда это понадобится, причем, сохранив источники энергии.
4. Самообучающие компьютеры и вероятностное программирование, позволяющее заглянуть в будущее Сдерживающим фактором научно-технического прогресса, в том числе и в военной сфере, является ручной труд программистов. В прошлом году специалистами DARPA были получены определенные результаты по автоматизации этого процесса, правда, по заявлению экспертов, каждый шаг в этом направлении требует трудов геракловых и усилий атлантовых. Американцы фактически констатируют, что у них нет надежных математических инструментов для создания эффективных самообучающих компьютеров.
Другое дело - вероятностное программирование, для которого создаются специальные языки программирования. Здесь имеются определенные успехи, позволяющие случайные события преобразовывать в сложнейшие структурированные стохастические процессы. Иными словами, появляется возможность создания вероятностных математических моделей, с помощью которых можно «предсказывать» будущее, правда, с той или иной долей вероятности. Достигнутые успехи говорят о радикальной успешности этого направления. DARPA резко увеличила усилия в области вероятностного программирования и готова привлечь к решению этой проблемы как можно большее число специалистов.
5. Электроника должна быть только американской DARPA считает, что недалек тот час, когда специалисты из других стран смогут расшифровывать и даже скопировать сверхсложные чипы, лишив, таким образом, США стратегического преимущества. В настоящее время создается технология «переходной электроники», кстати, и для обычных мобильных телефонов. Поломка таких устройств, попавших в руки врага или конкурентов, должна сделать их нечитабельной.
Алисия Джексон, диспетчер программ Управления перспективных исследовательских программ, так охарактеризовала задачу этого направления: «DARPA ищет способы сделать электронику, которая может работать сколько угодно долго, пока это необходимо. Поломка таких устройств должна быть вызвана сигналом, посланным специальной командой, или факторами окружающей среды, например, таких как температура».
