Pentagon bergerak maju dengan sebuah proyek untuk mengembangkan pesawat antariksa eksperimental dan reusable. Militer Amerika berharap rancangan baru ini akan membantu mengurangi biaya peluncuran satelit ke luar angkasa dan ketergantungan pada pemasok asing untuk misi luar angkasa.
Pada 24 Mei 2017, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) mengumumkan bahwa mereka bermitra dengan Boeing untuk membangun prototipe untuk program pesawat ruang angkasa XS-1 yang tak berawak. Perusahaan yang bermarkas di Illinois tersebut memenangkan kontrak dengan sebuah desain yang disebut Phantom Express.
Rencana DARPA dan Boeing adalah membangun dan menerbangkan pesawat kelas hypersonik yang sama sekali baru dengan memberikan akses singkat dan biaya rendah ke ruang angkasa. “Program ini bertujuan untuk mencapai kemampuan yang jauh dari jangkauan saat ini untuk meluncurkan ke orbit Bumi rendah dalam beberapa hari, dibandingkan dengan persiapan bulan atau tahun yang dibutuhkan untuk mendapatkan satu satelit di orbit,” kata DARPA.
Persyaratan utama untuk demonstran teknologi XS-1 adalah kemampuan untuk membawa muatan seberat 3000 pon ke orbit bumi rendah yakni ketinggian antara 99 dan 1.200 mil, dengan biaya tidak lebih dari US$ 5 juta per peluncuran. Menurut DARPA, ini kira-kira 10 kali lebih sedikit daripada yang dihabiskan militer AS pada misi ruang angkasa serupa.
Lebih penting lagi, Pentagon menginginkan pesawat ini memiliki kinerja seperti pesawat terbang biasa dengan kemampuan untuk melakukan setidaknya 10 penerbangan dalam beberapa hari ini.
Konsep animasi dari operasi memiliki XS-1 yang lepas landas secara vertikal, tanpa memerlukan roket pendorong yang besar, namun mendarat seperti pesawat konvensional, mirip dengan Space Shuttle NASA yang sekarang sudah pensiun.
Ini akan membuatnya lebih mampu daripada pesawat luar angkasa eksperimental X-37B Pentagon yang diluncurkan di atas roket konvensional.
“XS-1 bukan pesawat tradisional atau kendaraan peluncur konvensional melainkan kombinasi keduanya, dengan tujuan untuk menurunkan biaya peluncuran dengan persiapan cepat,” Jess Sponable, manajer program XS-1.
“Kami sangat senang dengan kemajuan Boeing pada XS-1 yang sudah sampai tahap 1 dari program ini dan berharap dapat melanjutkan kerjasama erat kami dalam pengembangan yang baru didanai ini ke Tahap 2 dan 3 – fabrikasi dan penerbangan.”
Untuk mencapai tujuan proyek, Boeing bermaksud menggunakan Aerojet Rocketdyne AR-22 sebagai sumber propulsi utama untuk Phantom Express. Ini adalah motor berbahan bakar hidrogen cair dan oksigen yang berbasis pada mesin utama Space Shuttle.
Penguat sekunder akan membantu mendorong pesawat ke angkasa. Roket tambahan ini akan dibuang. Jika semua berjalan sesuai rencana, setelah mencapai posisi yang tepat di orbit bumi rendah, pesawat akan melepaskan roket pembawa satelit dan memasang di orbit.
Secara teori, konsep peluncuran ini memang akan menghemat biaya dengan mengurangi jumlah komponen yang diperlukan untuk pesawat dan waktu yang dibutuhkan untuk setiap misi. Sebagai perbandingan, Space Shuttle membutuhkan dua penguat eksternal untuk mempercepatnya. Ini mahal dan cukup kompleks sehingga bermanfaat untuk memulihkannya setelah diluncurkan.
DARPA dan Boeing berencana untuk menggunakan material komposit canggih dan ringan yang diharapkan akan mempermudah pesawat meluncur ke luar angkasa. Desain XS-1 akan memanfaatkan sistem penerbangan otomatis dari program Airborne Launch Assist Space Access (ALASA). Dalam konsep ALASA, ketika pesawat pengangkut mencapai ketinggian tertentu, pesawat tersebut akan melepaskan kendaraan peluncuran, yang akan menggunakan motor penguatnya sendiri untuk mendorongnya ke tempat lain.
Rusia dan China telah bereksperimen dengan konsep serupa dan ini bisa membantu menjelaskan ketertarikan China untuk membawa Antonov An-225 Mriya kembali ke produksi.
Kemungkinan besar pelajaran yang dipetik dari pesawat ruang angkasa tak berawak X-37B yang telah berjalan bertahun-tahun akan menjadi dasar Phantom Express. Dan mungkin ada “proyek hitam” paralel yang pernah dilakukan di Area 51 juga akan dipakai.
Selain memperbaiki desain dan benar-benar membangun prototipe, program XS-1 Tahap 2 akan melibatkan uji ground engine. Boeing harus memecat motor Phantom Express 10 kali dalam 10 hari untuk memvalidasi kemampuan dasarnya guna memenuhi persyaratan tersebut. DARPA mengharapkan bagian proyek ini selesai pada tahun 2019.
Tahap 3 akan terdiri dari antara 12 dan 15 uji terbang yang sebenarnya termasuk misi uji di atmosfer bumi, dengan dan tanpa muatan dan kecepatan Mach 5, diikuti oleh penerbangan demonstrasi Mach 10 penuh dengan “muatan demonstrasi” antara 900 dan 3.000 pound. DARPA telah secara luas menjadwalkan percobaan ini untuk tahun 2020.
Jika Phantom Express berkinerja baik, ini berpotensi menjadi revolusi dalam penerbangan ruang angkasa.
