Romfergene X-37B og deres oppgaver
X-37B (OTV-1) under testing på flyplassen Astrotech Space Operations i Titusville, Florida; 30. mars 2010
To US Air Force Boeing X-37B-skyttler er verdens første gjenbrukbare ubemannede luftfartøyer. Lansert i bane av bæreraketter, returnerer de uavhengig til jorden, og lander på flyplassen, som klassiske bemannede skyttelbusser. Begge skipene har allerede tilbrakt mer enn 2800 dager i verdensrommet. Helt fra starten er X-37B-oppdragene innhyllet i militært hemmelighold, noe som har gitt opphav til en rekke antakelser om deres funksjoner og oppgaver. Det ser imidlertid ut til å være et ekstremt effektivt verktøy for å teste de ulike teknologiene som brukes i de amerikanske romfartsprogrammene.
Ideen om å lage et "romfly" som skulle skytes opp i bane av en bærerakett og returneres for å lande på en flyplass som et fly, dukket først opp i USA på midten av 50-tallet. Så startet US Air Force (US Air Force, USAF) et program for å lage en bemannet skyttel X-20 Dyna-Soar (Dynamic Soarer). I juni 1959 ble kontrakten for bygging av maskinen tildelt Boeing. Det amerikanske flyvåpenet la ikke skjul på at X-20 ville være et kampkjøretøy hvis hovedoppgaver vil omfatte blant annet rekognosering, romredning, vedlikehold og reparasjon av satellitter, samt å fange og bekjempe fiendtlige satellitter, samt strategiske bombing med atombomber. Det ble antatt at X-20, ved hjelp av sitt eget fremdriftssystem og påvirkning fra den øvre atmosfæren, ville være i stand til å endre helningen til banen. Dette skulle tillate ham å fange fiendens satellitter. Etter mye overveielse, i desember 1961, ble Titan IIIC-raketten valgt som oppskytningsplattform for Kh-20. Tidens teknologiske evner kunne imidlertid ikke holde tritt med programmets ambisiøse forutsetninger. I tillegg førte for høye kostnader og mangelen på et klart mål til at Pentagon til slutt, i desember 1963, bestemte seg for å avskaffe den. Imidlertid ble mange av funnene og konseptene analysert i X-20-programmet senere brukt i andre prosjekter som Space Shuttle-programmet og X-37B-programmet.
Til tross for den utvilsomme suksessen til American Space Transportation System (STS)-programmet, viste operasjonen seg å være for dyr og for komplisert sammenlignet med de opprinnelige forutsetningene. Forberedelsen av STS-orbiterne for neste flytur tok måneder og samsvarte ikke med konseptet med en rask og relativt billig lansering av ladninger i bane. Det faktum at dette var bemannede kjøretøy kompliserte prosessen med å forberede flyturen betydelig og økte driftskostnader. Space Shuttle Challenger-katastrofen i 1986, og deretter Space Shuttle Columbia-ulykken i 2003, viste også de enorme tapene som kan forårsakes av bemannede flyreiser. Derfor begynte NASA tidlig på 90-tallet forskning på utviklingen av en ny gjenbrukbar bærerakett (RLV). Målet med programmet var å bygge et bemannet ett-trinns kjøretøy (SSTO) kalt Venture Star. Bygget på teknologien til bærekroppen, skulle enheten ta av vertikalt takket være sine egne (ikke-avbøyende) motorer, og deretter returnere til jorden i en grov flytur - som en skyttel.
I 1996 tildelte NASA Lockheed Martin en kontrakt for å utvikle en teknologidemonstrator, kalt X-33. Det var ment å være en mindre (1:2 skala) ubemannet versjon av Venture Star. Samtidig fikk Orbital Sciences en kontrakt om å bygge en teknologidemonstrator, kalt X-34. Det skulle være et relativt billig ubemannet autonomt suborbitalt kjøretøy, som minner om en liten skyttel. Under byggingen av X-33 møtte de teknologiske problemer da det viste seg at kompositttanken (flytende hydrogen) var for tung på den ene siden, og på den andre siden ikke tålte ressursprøvene. Bruken av avanserte kompositter var avgjørende.
Hvis kjøretøyet skulle gå inn i lav jordbane (LEO) på egen hånd (uten forsterker), ville dens egenvekt bare måtte være 10 % av massen til kjøretøyet fylt med drivstoff. Til slutt avsluttet NASA X-2001-programmet i februar 33, til tross for at prototypen var åttifem prosent komplett og oppskytningssenteret fullt operativt. I mars 2001 ble Kh-34-programmet også innskrenket, og to prototyper bygget ble tatt i bruk.
Boeing X-40A SMV og Boeing X-37A
Tilbake på midten av 90-tallet begynte NASA å vurdere å gå bort fra bemannede flyvninger til fordel for autonome droneflyvninger. Gjenbrukbare ubemannede kjøretøy kan redusere kostnadene ved å plassere en nyttelast i lav jordbane betydelig. USAF-analysene gikk også i samme retning, og lette etter muligheten for relativt billig og rask oppskyting av militærsatellitter i bane ved hjelp av det såkalte Space Maneuverable Vehicle (SMV).
Luftforsvaret ga deretter Boeing i oppdrag å bygge en teknologidemonstrator som skulle være 85 % av størrelsen på målfartøyet. Maskinen, som fikk betegnelsen X-40A, skulle brukes til aerodynamiske tester og testing av det autonome flysystemet. X-40A ble bygget i henhold til lavvingeskjemaet med et uttrekkbart trepunkts landingsutstyr og lignet en miniatyrskyttel. X-40A flykroppslengde var 6,4 m, og vingespennet var 3,4 m. 11. august 1998 ble X-40A testet ved Holloman Air Force Base i New Mexico. Maskinen ble hengt opp under et UH-60 Black Hawk-helikopter i en høyde av 2800 m, omtrent 4 km fra rullebanen. Etter separasjon utførte X-40A en autonom sveveflyvning, noe som resulterte i en økning i angrepsvinkelen og en landing. Stopping i en avstand på 2100 m ble utført takket være bremsende fallskjermer.
I 1999 lånte US Air Force ut X-40A til NASA, som modifiserte kjøretøyet for sitt eget testprogram. Mellom 4. april og 19. mai 2001 foretok X-40A syv akselflygninger ved NASA Dryden FRC Test Center i California (nå: Neil A. Armstrong FRC, Neil A. Armstrong Flight Research Center). På den tiden ble autonome navigasjons- og kontrollsystemer studert. Et US Army CH-40D Chinook-helikopter ble brukt for å bringe X-47A til landingstaket. Kjøretøyet ble sluppet fra en høyde på omtrent 4570 m. På tidspunktet for programmet planla NASA å bygge to kjøretøy: ett for Approach Test Vehicle (ALTV) og det andre for Orbital Vehicle (OV). Hovedoppgavene til orbiteren var å utføre inspeksjoner og mulige reparasjoner av kunstige satellitter. Det var opprinnelig planlagt at OV skulle skytes opp i bane i transportluken til STS (skyttel) orbiter. En slik løsning var imidlertid uøkonomisk, og det ble bestemt at enheten skulle bæres av en Delta IV-rakett eller en annen rakett med lignende parametere.
