航天器|【大国重器】振奋!刚发射!太空飞机?深度解读神秘的可重复使用试验航天器

作者: 佰思科学 | 沈东旭 邱亚明
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9月4日火箭发射相关信息汇总
2020年9月4日 , 中国在酒泉卫星发射中心 , 利用长征二号F火箭 , 成功发射一型可重复使用的试验航天器 。 新闻报道中对这款神秘的航天器着墨不多 , 只是说在太空运行一段时间后 , 将返回国内预定着陆场 。 主要目的是验证航天器的可重复使用技术 , 为未来和平利用太空打下技术基础 。
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X-37B
说起这种可重复使用航天器 , 很容易让我们联想起美国的X-37B 。 X-37B之前隶属于美国空军 , 现归属于美国太空军 , 其保密程度非常高 , 也同样非常的神秘 , 美国很少披露X-37B的细节 。
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X-37B
乍一看去 , X-37B像一个缩小版的航天飞机 。 它的长度是8.38米 , 翼展4.55米 , 高2.9米 , 重量为4.99吨 , 在地球低轨道以25马赫的速度运行 。 同2000吨重的航天飞机比起来 , X-37B确实是一个小不点 。
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X-37B的详细信息
别看X-37B个头不大 , 但它机动灵活 , 带着一个大燃料罐子 , 可以四处变轨 , 在外太空走位飘忽不定 , 美国人把它称作太空飞机 , space plane 。
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美国太空军的logo
X-37B于2010年4月首次发射升空 , 并在当年12月返回地球 。 至今总计进行了6次天空飞行 , 最近的一次是在2020年5月17日 。 2019年12月20日 , 美国太空军正式挂牌成立 ,
因此这一次的飞行变成了美国太空军的任务 。 在这六次太空任务中 , 2017年9月7日升空的第五次任务 , 在太空中持续了780天之久 , 也就是呆了超过两年才返回地面 。
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总感觉美国太空军的logo有点眼熟 , 原来有侵犯中国航天知识产权的嫌疑
像X-37B这样的太空飞机 , 到底有什么用呢?我们如果仔细看它的结构可以发现 , X-37B在太空中运行的时候 , 会伸出一个太阳能电池板来获取能量 , 同时背部还有一个实验舱(Experiment Bay) 。
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太空中的X-37B
如果我们参考航天飞机的载物舱 , 会发现航天飞机上有机械手 , 可以用来释放卫星 。 同理 , X-37B也可以做类似的工作 。 2020年5月28日 , X-37B在第六次任务中就释放了一颗136千克重的小卫星 。
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航天飞机上的美国宇航员正在执行捕捉卫星的任务
另一方面 , 航天飞机上面的机械手也可以把卫星抓过来 。 美国航天飞机上面的宇航员曾经不止一次地执行捕捉卫星的任务 。 在和平时期 , X-37B可以把自家在太空的卫星拿回来修理修理 。 在战争时期 , 就能"修理"别人家的卫星;而且凭借高超的机动变轨能力 , 能"修理"的卫星还不止一个 , 只要燃料够 , 想"修理"谁就"修理"谁 。
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截至2020年4月不同国家在轨卫星数目
2007年1月11日 , 中国进行了第一次反卫星导弹试验 , 摧毁了在轨的风云一号C星 。 从地面费了大劲射一枚导弹 , 一次只能摧毁一颗卫星 , 效率有点低 。 像X-37B执行一次任务 , 就能成批修理卫星 。 对某些小国 , 比如印度 , 一共也没几颗卫星 , 估计不够X-37B一划拉的 。
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中国版X-37B想象图
现在X-37B要想针对中国的卫星 , 就得有顾虑了 , 毕竟类似的能力中国也具备 , 如果搞了中国的卫星自己也要被搞 。 至于印度 , 就更要好好琢磨琢磨 , 战时还能不能有卫星可用 。
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想象图
X-37B不仅仅能反卫星 , 还有很强的对地攻击能力 。 首先 , 它能够携带对地观察设备 , 监视地球上的一举一动 。 我们佰思科学之前的文章曾经讨论过 , 东风打航母 , 需要太空中的高分卫星的配合 。 只有知道了航母的位置 , 才能发起打击 。 有了类似于X37B的高机动太空飞机 , 可以在一段时间内维持对航母这样的运动目标进行持续跟踪 , 这在战时的意义非常之大 。 弹道导弹从发射到抵达目标上空 , 这中间不过十几分钟时间 。 由太空飞机提供航母的实时位置 , 导弹就可以打得更准 。
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弹道导弹到达目标上空之后要进行瞄准和机动
另一方面 , X-37B这样的太空飞机如果带上武器 , 再加上侦察能力 , 本身就成了太空轰炸机 。 比如某天看见一个航母不顺眼 , 直接扔个炸弹下去 , 就算砸都能把航母砸沉 。 在冷战末期 , 美国人为了忽悠苏联人 , 编了一大堆当时根本实现不了的计划 , 其中一个昵称为"太空智障"的"太空之杖"(Rods from God)方案 , 就是弄一些金属棍子放在太空 , 看谁不顺眼就扔下去 , 一枚毁灭一个城市云云 。 当然这是不可能的 , 因为这种动能武器的能量远不够毁灭一个城市 , 但是对于击沉一艘军舰可是绰绰有余了 。
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太空之杖想象图
因此 , 像X-37B那样的太空飞机 , 完全可用来执行类似于"太空之杖"的任务 , 将制导武器直接从太空丢下去 , 地球上目前没有国家能防御这样的打击 。 像这样的太空飞机 , 就成了不折不扣的轨道轰炸机 。 对于它的敌人来说 , 地球上就没有安全的位置了 。 比如一艘航母 , 不管它出港还是没出港 , 无论距离中国的海岸有多远 , 都有可能收到来自太空的问候 。
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现代版"太空之杖"
当然 , 中国发展类似于X-37B的太空飞行器 , 主要用于和平利用太空的目的 。 通过发展重复使用技术 , 在未来可以大幅降低人类进入太空的成本 , 为将来实现空天飞机积累宝贵的经验 。 只不过在当今世界局势动荡不安的今天 , 中国版太空飞机升空 , 相信各方能听出其中的弦外之音


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