Už v roku 1990
začala americká firma Rockwell z vlastnej iniciatívy pracovať na
malom, viacnásobne použiteľnom vesmírnom prostriedku, ktorý dostal
pomenovanie ReFly (Reusable Flyback Satellite). Ako už samotný názov
napovedá, ReFly bol vrchný stupeň kozmického dopravného systému,
pričom mal na nízku obežnú dráhu vyniesť svoje užitočné zaťaženie
s hmotnosťou až 360 kg alebo vykonať stanovené orbitálne úlohy
v trvaní až jedného roka, následne kĺzavým letom zostúpiť do
atmosféry a horizontálne pristáť na klasickej vzletovej
a pristávacej dráhe. Stroj mal štartovať na upravenom nosnom
lietadle a na na obežnú dráhu mal byť urýchlený prídavnou
raketou. Inými slovami pre štart mala minimálne zo začiatku
slúžiť v tom čase vyvíjaná raketa Pegasus a jej nosné
lietadlo L-1011 Tristar (alternatívou bol štart pomocou bombardéra
B-52H). Vďaka tomu sa z prostriedku ReFly mala stať univerzálna
a operatívna platforma, ktorá by dokázala do vesmíru vynášať
malé užitočné zaťaženia, experimenty v nulovej gravitácii alebo
komunikačné a prieskumné vybavenie. Prostriedok tak mohol slúžiť
aj vo funkcii dočasnej náhrady zničených či nefunkčných
satelitov alebo vykonávať prieskum nad územím s náhle
eskalujúcim konfliktom.
Veľkou výhodou malo byť
to, že na rozdiel od klasických jednoúčelových satelitov sa mohol
vrátiť späť na Zem a po výmene užitočného zaťaženia
a nevyhnutnej kontrole vykonať ďalšiu misiu odlišného
charakteru. Nezanedbateľná bola aj výrazne vyššia manévrovacia
schopnosť s možnosťou neustále meniť parametre obežnej dráhy.
Hoci predpokladané nízke prevádzkové náklady a operačné možnosti
mohli byť lákavé aj pre súkromný priemysel, je jasné, že primárne bol
prostriedok navrhnutý s ohľadom na potreby amerických
ozbrojených zložiek. V tom čase totiž neexistoval žiaden
vesmírny prostriedok, ktorý by sa dal označiť za skutočne operatívny
a univerzálny. A presne to ozbrojené zložky nevyhnutne
potrebovali. Keďže štandardné vynesenie užitočného nákladu trvalo
v lepšom prípade týždne a v horšom mesiace, všetko sa
muselo plánovať s veľkým časovým predstihom a nebolo tak
možné dostatočne rýchlo zareagovať na výrazne sa meniace udalosti
vo svete tesne po skončení "studenej vojny".
Prostriedok ReFly mal túto situáciu zmeniť. Z konštrukčného
hľadiska sa v podstate jedná o okrídlenú raketu. Hoci po
verejnom predstavení neskoršieho prostriedku X-37 časť odbornej
verejnosti lamentovala nad tým, načo opäť niekto pridáva krídla na
raketu, v skutočnosti šlo o najvýhodnejšie riešenie
vzhľadom na uvažovaný charakter misií (pre bojový raketoplán ReFly).
Krídlo a chvostové plochy poskytovali dostatočnú stabilitu
a manévrovacie možnosti pri lete v atmosfére, či už kvôli
uhýbaniu sa pred nepriateľom, alebo aj kvôli možnosti vybrať si podľa
aktuálnych podmienok vhodnú pristávaciu dráhu, uskutočniť
priblíženie na pristátie a pristáť. V prednej časti kónického tvaru
s nosom, zahnutým smerom nadol, sa nachádzala prevažne
elektronika a prvá palivová nádrž. Za ňou bol priestor pre
užitočné zaťaženie, potom druhá palivová nádrž, zakrytovaný raketový
motor a po stranách dve kombinované chvostové plochy, ktoré boli
vyklonené tak, aby nekolidovali s nosným lietadlom L-1011. Po
napojení na nosnú raketu Pegasus tak prostriedok vytváral
aerodynamicky čisté línie, pričom svojím krídlom a chvostovými
plochami ešte aj sám prispieval k smerovej stabilite zostavy.
Pod chvostovými plochami ostal priestor pre vysúvateľné solárne
panely, avšak toto komplikované riešenie, ktoré zbytočne narúšalo
tepelnú ochranu stroja na najviac exponovaných miestach bolo
v neskorších fázach nahradené solárnymi článkami, umiestnenými
v nákladovom priestore.
Pri týchto úvodných
štúdiách sa počítalo s využitím raketového motora XLR-132,
hlavne kvôli jeho pomerne nízkej hmotnosti a vysokému
špecifickému impulzu. Stroj mal mať taktiež pokročilú tepelnú ochranu
z odolných keramických dlaždíc. Pre zostup z obežnej dráhy sa
spoločnosť Rockwell plne inšpirovala svojím predchádzajúcim produktom
Space Shuttle, takže prostriedok ReFly mohol pristáť aj na
neupravenej dráhe prakticky kdekoľvek na svete. Na rozdiel od svojho
veľkého brata Space Shuttle však bol neporovnateľne ľahší, takže
záchranný tím ho mohol bez väčších problémov transportovať napríklad
v podvese pod vrtuľníkom Chinook späť na základňu. V roku
1995 inžinieri Boeingu prvýkrát upravili vonkajšie rozmery stroja
tak, aby mohli výsledky prezentovať na konferencii pod hlavičkou RAND
Corporation o transatmosférických prostriedkoch pre vojenské aj
civilné použitie. Na nej súťažil raketoplán ReFly s podobným
prostriedkom Neptune, navrhnutým v Phillips Laboratory. Neptune
mal štartovať v podvese pod bombardérom B-1B. ReFly vyšiel
zo svojho prvého súboja víťazne. Aj keď mal prostriedok Neptune
potenciál niesť väčšie užitočné zaťaženie, v jeho neprospech
hral hlavne pohon na tekutý kyslík a vodík, čo značne
obmedzovalo vojenské využitie (kvôli ťažkej skladovateľnosti
kryogénnych pohonných hmôt a dlhšej príprave na štart).
MSP (Military Space Plane)
V auguste 1996
schválilo USAF Space Command operačný koncept pre nový vesmírny
bojový systém MS1-A, ktorý by dokázal uspokojiť budúce požiadavky
ozbrojených síl. Slovíčko "budúce" je v tomto prípade
mierne zavádzajúce, keďže o stavbu takéhoto prostriedku sa
Američania snažia už viac než 50 rokov počnúc projektom Boeing X-20 DynaSoar. Plne viacnásobne použiteľný raketoplán mal plniť široké spektrum misií od vypúšťania, inšpekcie a opráv satelitov, cez dopĺňanie paliva na obežnej dráhe, elektronický a optický
prieskum, retranslačné a spojovacie úlohy, napádanie vesmírnej
infraštruktúry protivníka až po vypúšťanie orbitálnych kinetických
bômb. Prvá letka operačných strojov mala podľa predbežných odhadov
vstúpiť do radovej služby niekedy okolo roku 2030. Na podrobné
vypracovanie špecifikácií a požiadaviek bol vytvorený Integrated
Concept Team, pričom výsledok ich práce bol predložený americkému
leteckému priemyslu. Podľa ich odporúčania mal mať bojový raketoplán
dvojstupňovú konfiguráciu: prvý stupeň by tvorilo transatmosférické,
viacnásobne použiteľné lietadlo, ktoré by na suborbitálnu alebo
balistickú dráhu vynieslo svoje užitočné zaťaženie: malý raketoplán,
pomocný raketový stupeň so satelitom alebo kinetické orbitálne
bomby. Hlavným, resp. preferovaným druhým stupňom bol práve malý
bojový raketoplán ReFly.
Americké letectvo
dostalo na financovanie úvodných definičných a vývojových prác
v roku 1996 špeciálne dodatočné zdroje do svojho rozpočtu.
O niekoľko mesiacov neskôr bol firmám Lockeed Martin a Boeing
pridelený kontrakt v hodnote štyroch miliónov USD na úvodné
štúdie prostriedku MSP (Military Space Plane). Spoločnosť Lockheed
Martin ho mala odvodiť od svojho raketoplánu X-33, v tom čase
vyvíjaného pre NASA a divízia McDonnell Douglas spoločnosti
Boeing vzkriesila svoj projekt viacnásobne použiteľnej rakety DC-X Clipper Graham. Zo strany letectva bolo koordináciou celého
programu poverené USAF Phillips Laboratory. Táto logická voľba
vychádzala z faktu, že Phillips Laboratory sa už podieľalo aj na
štúdiách možností použitia raketoplánu Space Shuttle pre potreby
ozbrojených zložiek. Z úvodných štúdií vyplynulo, že kým od prvej
generácie prostriedku je rozumné očakávať dosiahnutie len
suborbitálnych dráh a obmedzenú nosnosť, druhá generácia už mala
vlastnými silami vystúpať na stabilnú nízku obežnú dráhu a vyniesť
na ňu podstatne viac užitočného zaťaženia.
Postupne sa začala
meniť aj terminológia. Pre vojenský vesmírny bojový systém MS1-A sa
začalo používať univerzálne označenie MSP (Military Space Plane). To
sa skladalo zo suborbitálneho, viacnásobne použiteľného prvého
stupňa (ktorý mal byť odvodený z prototypu X-33) a užitočného
zaťaženia. Samotné užitočné zaťaženie tvoril buď miniraketoplán SMV
(pre ktorý bolo rezervované označenie X-40), viacúčelový suborbitálny
hypersonický klzák CAV (Common Aero Vehicle s rezervovaným
označením X-41) alebo univerzálny, jednorázovo použiteľný raketový
horný stupeň na tekuté pohonné látky MIS (Modular Insertion Stage),
ktorého experimentálna verzia USFE (Upper Stage Flight Experiment)
mala byť vyvíjaná pod označením X-42. Neskôr po problémoch s nádržami
suborbitálneho demonštrátora Lockheed Martin X-33 a zastavení
celého programu jeho vývoja vznikla akútna potreba vytvoriť
operatívny, viacnásobne použiteľný prvý stupeň, inak by programy
X-40, X-41 a X-42 stratili svoj zmysel. Kvôli tomu bol obetovaný
jednorázovo použiteľný stupeň MIS, ktorý bolo možné nahradiť aj inými
technológiami a program X-42 sa niekedy okolo roku 2002
pretransformoval na vývoj vojenského viacnásobne použiteľného prvého
stupňa RAST (Reusable Access to Space Technology). Ten sa zase stal
predobrazom pre neskorší program FAST (Future-responsive Access to Space Technology, resp. Fully-reusable Access to Space Technology).
SMV (Space Maneuver Vehicle)
V druhej polovici roka
1996 vytvorilo USAF nový program MiST (Mini-Spaceplane Technology),
ktorý mal rozvinúť ideu malého raketoplánu SMV (Space Maneuver
Vehicle) ako prioritnú súčasť vojenského vesmírneho bojového systému
MS1-A. Vďaka pozitívnym ohlasom na miniraketoplán ReFly získala
kontrakt na prvú fázu prác priamo spoločnosť Boeing. Suma 6,4 milióna
USD mala vystačiť na stavbu dvoch demonštrátorov: prvým bola trupová
kostra prostriedku s hlavnými nosníkmi pre pozemné záťažové
a deštrukčné testy spolu s krídlom z pokročilých
uhlíko-kompozitných materiálov, schopných odolať vysokým teplotám.
Tieto súčasti boli zhotovené pri dodržaní nízkych výrobných nákladov
a počas septembra 1997 otestované v laboratóriách AFRL.
Druhým demonštrátorom sa mal stať prostriedok ITTB (Integrated
Technology Test Bed) bez vlastných pohonných systémov na tri úvodné
atmosférické testy, predovšetkým z oblasti navigácie
a automatického pristátia. Tie sa mali s pomocou odhodu
z vrtuľníka UH-60 uskutočniť koncom roka 1997. Prostriedok ITTB
si vzal vonkajšie tvary z konfigurácie ReFly 309-6 s prázdnou
vzletovou hmotnosťou 3180 kg a jeho rozmery boli zredukované na
90 % originálu. To znamená dĺžku 6,7 metra pri rozpätí 3,7 metra. Nie
je teda pravda, že typ ITTB bol akoukoľvek zmenšeninou raketoplánu
X-37, keďže v tom čase program X-37 ešte ani neexistoval. Po
tom, čo bolo programu SMV rezervované označenie X-40, bol prostriedok
ITTB preznačený na Boeing X-40A. V druhej fáze mali byť
postavené dva experimentálne prototypy SMV (neskôr označené X-40B
a X-40C), ktoré by rozširovali letovú obálku od podzvukových
k hypersonickým letom. Po ich úspešnom ukončení mal nasledovať
orbitálny let. Do vesmíru sa mal prototyp SMV dostať v nákladovom
priestore raketoplánu Space Shuttle, kde by prebehli základné testy
systémov a následne by sa odpútal, neskôr zostúpil do atmosféry
a samostatne pristál. Tretia, finálna fáza spočívala vo vynesení
prototypu SMV do vesmíru na úplne novej, viacnásobne použiteľnej
rakete SOV.
Prvá fáza programu MiST
mala trvať do začiatku roka 1998, kedy bolo naplánované vyhlásenie
tendra na vývoj orbitálneho miniraketoplánu SMV. Po vyhodnotení
prihlásených návrhov mal byť v jeseni 1999 vyhlásený víťaz,
ktorý by bol následne poverený stavbou dvoch orbitálnych prototypov
SMV. Medzi hlavné požiadavky patrila možnosť operatívneho štartu na
vyžiadanie, viacnásobná použiteľnosť, možnosť škálovateľnosti rôznych
verzií prostriedku počas ich vývoja, použitie integrovaného podvozku
pre možnosť pristátia na klasickej vzletovej a pristávacej dráhe
a schopnosť pôsobiť na obežnej dráhe po dobu až 12 mesiacov
s rôznorodým užitočným zaťažením. Samotný raketoplán mal mať
dĺžku šesť až 7,5 metra, maximálnu vzletovú hmotnosť 4500 - 5500 kg
(z toho prázdnu hmotnosť na úrovni iba 1135 - 1360 kg) a pohonný
systém s možnosťou zmeny rýchlosti (delta-V) o približne
3,2 - 3,6 km/s. Užitočné zaťaženie s hmotnosťou do 540 kg sa
muselo vtesnať do nákladového priestoru s rozmermi 1,2 x 1,2 x
2,1 metra. Svoje návrhy predložili spoločnosti Lockheed Martin,
Orbital Sciences Corporation a divízia Rockwell spoločnosti
Boeing. V apríli 1997 bol vybraným zástupcom amerického letectva
prezentovaný bojový raketoplán ReFly, pri tejto príležitosti v úlohe
suborbitálneho bombardéra. Mal vzlietnuť na jednej z konvenčných
rakiet (spoločnosť Boeing logicky presadzovala svoju sériu Delta)
a po prelete cez Atlantický oceán pri svojom oblete Zeme zhodiť
dve konvenčné, kinetické 450 kg bomby na ciele v Iraku.
Alternatívne vzlietnuť z leteckej základne Vandenberg AFB
a podobným spôsobom bombardovať ciele v Ázii. Hoci aj
zvyšné dve firmy prišli so zaujímavými návrhmi, je jasné, že
spoločnosť Boeing mala vďaka prácam na prostriedku ReFly značný
náskok a niet sa preto čo diviť, že súťaž na druhú fázu programu
MiST nakoniec aj vyhrala. Ozbrojeným silám sa tiež mimoriadne páčila
možnosť škálovateľnosti prostriedku - od maličkého trojtonového
telesa až po veľkosť raketoplánu Space Shuttle.
Operačná verzia
prostriedku SMV mala byť využitá na viaceré činnosti, zväčša
vojenskej povahy. Do roku 2008 mala byť schopná vynášať na obežnú
dráhu experimentálne užitočné zaťaženie (a po jeho otestovaní ho
zväčša aj priniesť späť na Zem na poletovú analýzu) a premiestňovať
satelity na obežnej dráhe kvôli predĺženiu ich životnosti, poprípade
kvôli úprave ich obežnej dráhy po nevydarenom štarte. Ostatné,
pokročilejšie aktivity mali nasledovať neskôr. V tejto
súvislosti je nutné poznamenať, že všetky typy potencionálnych misií
boli navrhnuté tak, aby neporušovali medzinárodné dohody a konvencie
o mierovom využití kozmického priestoru. Takže aj v prípade
vynášania orbitálnych bômb alebo protisatelitných striel by bola
misia vykonaná tak, aby sa podobnej regulácii vyhla (napríklad tým,
že raketoplán by nikdy neopustil kontinentálne územie USA a pohyboval
by sa len po suborbitálnej trajektórii). To v konečnom dôsledku
znamená, že ak sa skutočne dočkáme operačnej verzie raketoplánu SMV,
možno bude jeho samotná existencia viesť k prepisovaniu
pravidiel a k zmene nášho starého pohľadu na vesmírny
zbraňový systém. Ak by sa mal do jediného bodu zhrnúť zmysel
existencie podobného prostriedku, zrejme by ním bola agilita.
Raketoplán SMV môže byť so svojim nákladom pasívne odparkovaný
na obežnej dráhe a následne sa rôznymi manévrami dostať na
miesto operačnej pôsobnosti, aby mohol uskutočniť svoju misiu. To
všetko môže robiť bez znižovania svojej vlastnej životnosti, keďže po
vyčerpaní pohonných látok jednoducho pristane späť na zemi, pozemný
personál ho natankuje, vybaví novým užitočným zaťažením a následne
môže znova vykonávať svoju činnosť. Niečo také klasické satelity,
ktoré musia šetriť pohonnými látkami a nemôžu výraznejšie meniť
svoju obežnú dráhu, nedokážu. Navyše, klasické satelity majú kvôli
svojim veľmi obmedzeným manévrovacím schopnostiam ešte jednu veľkú
nevýhodu - ich dráha sa dá dopredu celkom presne predpovedať, čo je
veľký problém hlavne pre typy s prieskumným a špionážnym
vybavením. V prípade zbraní je situácia jasná - použitie operatívneho
zbraňového systému, ktorý môže odštartovať na vyžiadanie len
v prípade potreby, eliminuje nutnosť politicky veľmi citlivého
trvalého rozmiestnenia podobného vybavenia vo vesmíre.
Operačná schéma
raketoplánu SMV obsahuje viacero bodov, ktoré majú potenciál znížiť
obstarávacie aj prevádzkové náklady. Samotná viacnásobná použiteľnosť
je momentálne z ekonomického hľadiska skôr na príťaž, keďže
zatiaľ sa nerealizujú operačné misie v dostatočnom počte
a zároveň neexistuje vhodný, primerane operatívny prvý stupeň
pre vynesenie prostriedku SMV do vesmíru. V súčasnosti používané
rakety EELV sú len núdzovým, značne pomalým a hlavne drahým
riešením. Plné operačné schopnosti dosiahne SMV až po vyvinutí
viacnásobne použiteľného transatmosférického stroja FAST a vtedy
bude zároveň možné významnejšie znížiť náklady na jednu misiu. V
tomto momente už bude viacnásobná použiteľnosť šetriť peniaze: vďaka
nej nebude nutné vyvíjať jednorázovo špičkové najnovšie technológie,
keďže raketoplán aj jeho vybavenie bude možné priebežne modernizovať.
Keďže v princípe sa jedná o systém, použiteľný na
vyžiadanie, s dĺžkou misie od niekoľkých až po stovky dní,
nároky na spoľahlivosť jednotlivých systémov či už raketoplánu alebo
jeho nákladu nie sú také prísne, ako v prípade satelitov
s plánovanou životnosťou rádovo v rokoch. Vybavenie teda
môže byť vyrábané na základe kompromisu medzi jeho cenou
a prijateľnou pravdepodobnosťou poruchy počas misie. Pre prostriedok SMV
boli navrhnuté nasledujúce typy misií:
Vynášanie experimentálneho užitočného zaťaženia pre testy vo vesmírnom priestore a jeho návrat na Zem. Táto misia patrí k základným a sú ju schopné vykonávať už súčasné experimentálne prototypy X-37B OTV. Možnosť otestovať kľúčové technológie v reálnych
vesmírnych podmienkach a následne uskutočniť na zemi ich
poletovú analýzu významne znižuje riziko neúspechu a skracuje
čas pre nástup novej generácie zariadení. Napríklad pri vývoji nových
solárnych článkov môžu byť pri jednej misii vynesené viaceré
rozdielne typy a navzájom porovnané ich výkony a prevádzkové
charakteristiky. Nezanedbateľný je tiež fakt, že experimenty budú
počas cesty späť vystavené maximálnemu preťaženiu len 1,5 G.
Premiestňovanie
satelitov na obežnej dráhe a ich dopĺňanie palivom.
Premiestňovanie satelitov je tiež dôležitou základnou misiou, aj keď
vyžaduje sofistikovanejšie vybavenie, predovšetkým vo forme
presného približovacieho systému a robotického úchopného ramena.
Raketoplán SMV by tak optimalizoval ich dráhu alebo premiestňoval
inak funkčné satelity z nepoužiteľných dráh po nevydarenom
štarte. Stálo by to totiž podstatne menej peňazí, než stavba
a vypustenie náhradného exemplára. Variantom tejto misie je
priblíženie sa k cieľovému satelitu na vhodnej obežnej dráhe
a jeho doplnenie palivom, aby mohol naďalej upravovať svoju
dráhu pomocou vlastného pohonného systému. Na to však musí byť už
pred vypustením optimalizovaný, čiže musí obsahovať nejaký stykovací
uzol buď pre priame prečerpanie paliva, alebo pre pripevnenie
dodatočných nádrží.
Orbitálna oprava
satelitov a ich možná doprava späť na Zem, poprípade dočasné
nahradenie nefunkčného satelitu. Pokiaľ sa dôležitý a zároveň
drahý satelit pokazí, prostriedok SMV by mal byť za pomoci
príslušného vybavenia schopný vykonať jednoduché opravy a opäť
ho uviesť do prevádzky. Ak sa niektorý z nich zmestí do pomerne
malého nákladového priestoru, je tu aj možnosť jeho dopravy späť na
Zem. Počíta sa aj s alternatívou dočasného nahradenia
nefunkčného satelitu, aj keď v tomto prípade budú realizovateľné
opäť len jednoduché misie, keďže výroba, integrácia a vynesenie
špecifického užitočného zaťaženia by bola príliš komplikovaná, drahá
a časovo náročná. Do úvahy tak pripadá univerzálne komunikačné
vybavenie, základné prieskumné úlohy či dočasné nahradenie satelitu
GPS, kým nebude do vesmíru vynesený štandardný exemplár.
Inšpekcia
nepriateľských satelitov a ich prípadné ničenie/vyradenie
z prevádzky. Kým inšpekcia nepriateľských satelitov na
obežnej dráhe je pomerne bezproblémová, ich vyradenie z prevádzky
či fyzická likvidácia sú už politicky značne citlivé témy,
realizovateľné len počas intenzívneho vojenského konfliktu.
Prostriedok SMV má byť schopný priletieť do blízkosti satelitov na
nízkych obežných dráhach, ale tiež dostať sa vlastnými silami až ku
geostacionárnym cieľovým objektom a to dvoma spôsobmi. Prvým je
eliptická dráha s veľkým rozdielom medzi perigeom a apogeom,
kde by sa realizovalo viacero krátkych obletov cieľového objektu.
Druhou možnosťou je stabilná geostacionárna dráha. Pri jej dosiahnutí
(s uvažovaným prírastkom rýchlosti zhruba 3,5 km/s) by raketoplán
spotreboval väčšinu svojho paliva a na cestu späť by tak musel
využiť krátky zážih motorov na zníženie perigea, vďaka čomu by bolo
možné brzdiť o vrchné vrstvy atmosféry. Posledné zvyšky paliva
by boli využité na brzdiaci manéver pre zostup do atmosféry. V návrhu
možných misií sa dokonca objavil aj prieskumný oblet Mesiaca, avšak
už bez možnosti návratu. V prípade ničenia nepriateľskej vesmírnej
techniky by sa musel použiť suborbitálny let kvôli právnym dôsledkom
z medzinárodných dohôd. Trvalé umiestnenie protisatelitných
striel vo vesmíre je v súčasnosti politicky nepriechodné.
Pokiaľ by však bol nepriateľský objekt umiestnený na vhodnej obežnej
dráhe, vojenskí velitelia určite uprednostnia útok klasickej stíhačky
s protisatelitnou strelou, keďže takáto misia je podstatne
lacnejšia a jednoduchšia na prípravu nez v prípade
raketoplánu SMV.
Prieskumné
a výzvedné úlohy. Nákladový priestor
raketoplánu SMV bude vybavený rôznymi optickými, radarovými či
infračervenými senzormi, resp. vybavením SIGINT/ELINT. Obežná dráha
bude volená na základe konkrétnych požiadaviek na misiu, ale
vo všeobecnosti možno povedať, že nízka obežná dráha je vždy
optimalizovaná buď pre čo najväčšie pokrytie zemského povrchu alebo
pre čo najväčší počet preletov nad cieľovou oblasťou počas určenej
doby. V prípade raketoplánu SMV by sa dalo dosiahnuť 6 - 7 obletov
cieľovej oblasti denne. Vďaka dostatočným manévrovacím kapacitám,
zhruba stonásobne prevyšujúcim kapacity klasického satelitu, bude
možné prispôsobovať obežnú dráhu a presný čas preletu aktuálnym
potrebám, čo vo významnej miere sťaží protivníkovi ukrytie
sledovaných pozemných cieľov.
Orbitálne
bombardovanie Zemského povrchu. Tento typ misie je
možný, no pre súčasnú konštrukciu prostriedku X-37B značne nevhodný.
Pôvodný raketoplán ReFly bol v roku 1997 prezentovaný s dvojicou
bômb CAV. Na ich vynesenie a vypustenie sa však oveľa viac
hodil prvý stupeň SOV, ktorý by im okrem iného vedel dodať vyššiu
počiatočnú rýchlosť. Typ X-37B má pomerne malý vnútorný nákladový
priestor, do ktorého by sa bomby s nevyhnutným pomocným,
dostatočne výkonným urýchľovacím stupňom skrátka nevošli. To znamená,
že ak aj by na to stačila nosnosť, bomby by museli byť nesené
externe. To sa ešte dá uskutočniť, ale v takom prípade by museli
byť počas misie aj odpálené, pretože SMV nedokáže s externe
nesenými bombami uskutočniť zostup atmosférou. Alternatívnou
možnosťou bolo naplniť samotný prostriedok SMV výbušninami a použiť
ho ako kineticko-výbušnú bombu. Podobný scenár je však ešte menej
pravdepodobný, pretože jeho zostupová dráha je dosť strmá a v
záverečných fázach veľmi pomalá, takže by bol ľahkým terčom aj pre
priemernú protilietadlovú obranu. Navyše kvôli nízkej zostupovej
rýchlosti by bola kinetická zložka výbuchu len veľmi malá, pričom
dopraviť pár stoviek kíl výbušnín na cieľ sa dá aj jednoduchšie a za
neporovnateľne menej peňazí.
K prostriedku SMV sa
trochu prekvapivo intenzívne hlásia aj zástupcovia americkej námornej
pechoty. Na rozdiel od bohatým rozpočtom disponujúceho letectva
a námorníctva, námorná pechota má iba jediný seriózny projekt na
využitie vesmírneho bojového systému: je ním viacnásobne použiteľný
raketoplán, ktorý by mal byť schopný dopraviť 13 plne vyzbrojených
príslušníkov U. S. Marine Corps na akékoľvek miesto na Zemi
v priebehu dvoch hodín. Späť na základňu by sa už dostali
konvenčným spôsobom. Tieto štúdie prebiehali a ešte stále
prebiehajú pod označením SUSTAIN (Small Unit Space Transport and
Insertion). Hoci by takýto transportný systém nevyžadoval žiadne
dopĺňanie paliva počas letu či preletové povolenia, jeho použiteľnosť
je dosť diskutabilná. Samotný prostriedok SMV sa na tento typ misie
vôbec nehodí kvôli svojím rozmerom, nosnosti aj horizontálnemu
pristátiu, no pre námornú pechotu predstavuje prvú a jedinú
platformu, ktorá môže vo veľkej miere reálne otestovať značné
množstvo technológií aj pre ďalšie budúce viacnásobne použiteľné
vesmírne a suborbitálne prostriedky.
Boeing Air Launch
Hoci prostriedok
ReFly/SMV postupne naberal svoju finálnu podobu, stále nebola
uspokojivo vyriešená otázka jeho operatívneho vynášania na obežnú
dráhu. V tom čase jediným možným riešením bolo použitie
klasickej rakety Atlas v alebo Delta II, keďže viacnásobne
použiteľný demonštrátor Lockheed X-33 mal k svojim vesmírnym
letom ešte značne ďaleko. Pritom v prípade druhej menovanej
rakety by sa vynášaný raketoplán nevošiel pod aerodynamický kryt
a bez neho by zase spôsoboval výrazné problémy v letovej
dynamike, takže na cestu do vesmíru ostala iba pomerne drahá raketa
Atlas V. Aj v takom prípade by sa však štart mohol uskutočniť až
rádovo v týždňoch od rozhodnutia o jeho realizácii, čo bolo
pre ozbrojené zložky neprijateľné. Spoločnosť Boeing teda v priebehu
roka 1999 spolu so svojím strategickým partnerom Thiokol
Propulsion začala vyvíjať vlastný kozmický dopravný systém, ktorý
pozostával z nosného lietadla Boeing B747-400F, na jeho chrbte
nesenej trojstupňovej rakety a samotného modulu s nákladom.
v podstate sa tak jednalo o znovuzrodenie pôvodne
uvažovanej metódy vypúšťania pomocou rakety Pegasus a nosného
lietadla Lockheed L-1011 Tristar.
Systém Air Launch bol
v porovnaní s konkurenčným Pegasom predsa len odlišný.
Najviac zmien sa dalo nájsť na samotnej urýchľovacej rakete. Nielen
že štartovala z chrbta nosného lietadla, čo zvyšovalo nároky na
presné vykonanie úhybného manévra, ale bola aj lepšie konštrukčne
optimalizovaná pre daný typ vypustenia. Predovšetkým sa jednalo
o nové usporiadanie chvostových plôch, ktoré boli umiestnené na
jednotnej konštrukcii spolu s krídlom a zhruba štyri až päť
sekúnd po spustení motora prvého stupňa sa mali spoločne oddeliť.
K oddeleniu rakety od nosného lietadla malo dôjsť vo výške
5 až 9 km pri rýchlosti približne Mach 0,75 a o ďalších
štyridsať sekúnd nastala inicializácia raketového motora. Všetky tri
stupne pracovali na tuhé pohonné látky. Prvý a druhý stupeň
poháňal raketový motor Castor 120, kým tretí mal dostať nový typ
Castor 95. Takýto relatívne jednoduchý koncept mal potenciál
v porovnaní s konkurenčným Pegasom znížiť ako výrobné, tak
aj prevádzkové náklady a minimalizovať čas, potrebný na prípravu
štartu. Okrem hlavnej vojenskej verzie, určenej na vypúšťanie
bojového raketoplánu SMV, sa uvažovalo aj o civilnom komerčnom
prevedení, schopnom vyniesť za prijateľnú cenu približne 3000 kg
užitočného zaťaženia na nízku obežnú dráhu. V tom prípade by bol
tretí stupeň doplnený modulom CPM (Conventional Payload Module).
Programový manažér Jim
Rooney dostal za úlohu počas prvých dvoch definičných fáz v priebehu
roka 1999 udržať vývojové náklady na minime a rovnako nebyť
príliš na očiach verejnosti. O existencii programu sa verejnosť
dozvedela až z krátkej tlačovej správy, uverejnenej v marci
2000. Táto stratégia bola prijatá hlavne kvôli tomu, aby systém Air
Lauch nepostihol rovnaký osud, aký nadelila administratíva prezidenta
Clintona prostriedku SMV. Ani po preinvestovaní niekoľkých miliónov
USD na testy v aerodynamických tuneloch však oficiálny kontrakt
neprichádzal. Systém Air Launch totiž nemal iba výhody. Pomocná
raketa bola v nejakom zmysle kópiou už existujúcej konvenčnej
rakety Lockheed Athena a tá nevykazovala práve najlepšie
štatistiky úspešnosti štartov. Jej umiestnenie na chrbte B747 výrazne
zvyšovalo aerodynamický odpor, čo v kombinácii so slabým
špecifickým impulzom raketového motora výrazne limitovalo jednak
letovú hladinu pre vypustenie a tým aj nosnosť na obežnú dráhu.
Rovnako úpravy nosného lietadla by si vyžiadali prinajmenšom pol
miliardy dolárov a následne niekoľko desiatok miliónov každý rok
na prevádzku. Hoci sa to predstavitelia spoločnosti Boeing snažili
vylepšiť použitím už upraveného stroja B747, ktorý využíva NASA na
prepravu raketoplánov, ani to nepomohlo. Koncept Air Launch tak
pomaly upadol do zabudnutia.
OSC military Space Taxi
V roku 2002 predložila
spoločnosť Orbital návrh alternatívneho prostriedku SMV. Ten už
nevychádzal z jej pôvodného konceptu, ale z raketoplánu
Space Taxi, vyvíjaného pre program OSP. Namiesto priestoru pre
posádku je v strede trupu umiestnený nákladový priestor pre
hypersonické klzáky CAV alebo iné užitočné zaťaženie. Jeho prázdna
hmotnosť je v porovnaní s pilotovanou verziou podstatne
nižšia, keďže boli odstránené všetky nepotrebné systémy na podporu
života, prechodové sekcie a podobne. Prototyp mal mať dĺžku 6,1
metra, rozpätie 4,8 metra a prázdnu hmotnosť na úrovni 2668 kg
s nákladovým priestorom o objeme 2,5 m³. Hlavným
argumentom pre začatie vývoja bol - podobne ako v prípade
programu X-37 - spoločný postup s NASA a tým pádom
potenciál ušetriť peniaze použitím jednotnej platformy. USAF však aj
naďalej podporovalo vývoj platformy od spoločnosti Boeing a o návrh
neprejavilo záujem. Keďže nezdarom skončil aj civilný program OSP,
návrh upadol do zabudnutia.