向世界宣布,我国可重复使用试验航天器,在轨飞行276天后,于5月8日成功返回预定着陆场,此次试验圆满成功!
“可重复使用试验航天器”到底是啥?官方一直没说,还以“过于先进,无法展示”为由连图片都没配,神秘感十足。
从字面意义上来看,“可重复使用试验航天器”有两种可能,一种是可重复使用的新一代载人飞船,一种是“空天飞机”。
利用排除法,可以首先将可重复使用的新一代载人飞船排除,因为可重复使用的新一代载人飞船早就亮相过了,在第13届珠海航展上,就展出过新一代载人飞船,旁边摆放着3顶红白相间的降落伞,以及一个返回舱,游客们早就里里外外的详细看了个遍。
新一代载人飞船回收过程,也被央视报道过,关于它的结构和外形设计,随便一搜就能搜到一大把,说明新一代载人飞船不满足“过于先进,无法展示”。
排除了新一代载人飞船之后,空天飞机的可能性就高了很多。
虽然官方没解释,但是根据透露出的意思,航天科技爱好者纷纷猜测很有可能是“空天飞机”,也就是中国版“X-37B”。
这次成功返回预定着陆场的可重复使用试验航天器,是在2022年8月5日发射,利用长征二F在酒泉卫星发射中心发射。
这个配置简直是载人航天的专属配置,因为长征二F是我国神舟飞船的“专属座驾”;酒泉卫星发射中心是我国目前唯一的载人航天发射场。所以这款可重复使用试验航天器,未来也极有可能是载人航天器。
因为可以重复使用,将会大大减少载人航天的发射成本,未来甚至可以用于太空旅游,也就是说我们能不能上太空,就看这款飞行器能不能把航天发射成本打到白菜价了。
神秘航天器的猜测
长征二F分为“T”和“Y”两个款式,其中“Y“系列有逃逸塔,很明显,这个是专门用来发射神舟系列飞船,逃逸塔用来保护航天员的安全。
“T”系列没有逃逸塔,有更大的空间可以放载荷,从图片中能明显看出来,“T”系列的整流罩比“Y”系列大了不少。根据公开资料显示,“T”系列的整流罩长12.7米,最大直径4.2米,整流罩头部设计采用了流线型的冯卡门曲线,可以更好地减少空气阻力,减轻上升阶段空气对载荷的影响。
在轨飞行276天的“可重复使用实验航天器”,这次执行的不是载人航天,所以发射时不需要用到逃逸塔,用到的是“T”系列。
“T”系列的整流罩直径和长度都更大,内部的空间也更大,但是再大也有个限度,根据整流罩的尺寸大胆猜测,这款可重复使用试验航天器的直径在4米左右,尺寸在10-12米之间,个头也不小了。
长征二F的“T”火箭发射过天宫一号和天宫二号,质量都在8吨左右,神秘的可重复使用试验航天器的最大质量可以达到8吨左右(包括体内的载荷等),但是美国的X-37B质量只有5.4吨左右,最大载荷能力227千克,我们的神秘航天器质量大概率也在5吨左右。
既然在轨276天的“可重复使用航天器”极有可能是空天飞机,那它的降落方式和其他航天器有所不同,参考美国的X-37B可以知道,空天飞机发射阶段虽然要依赖大推力火箭垂直发射起飞进入太空,但是在返回阶段可以像普通的飞机一样,停靠在机场。
这就是空天飞机能降低发射成本的关键因素,因为它可以像飞机一样着陆机场,只需要经过简单的检修和维护之后,就能再次发射,准备的时间更短了,可重复使用又降低了发射成本,可以满足人们以低廉的价格进入太空。
“空天飞机”:太空中的多面手
美国的做事风格是,事情还没做成,就嚷嚷得全世界都知道,并且还会夸大产品的性能,目的就是向国会寻求更多的预算。
我国比较低调,官媒发布的消息往往是“字越少,事越大”,尤其是在航天领域。
但是在“空天飞机”上,美国也非常低调,美国的“X-37B”已经进行过6次在轨飞行任务,在轨时间一次比一次长,其中第六次在轨飞行时间长达908天,打破了之前的780天的历史记录。但是X-37B究竟执行过哪些任务,却一直没有对外界公开披露,非常神秘。
唯一一次公布任务,是在X-37B执行第六次任务时,美国军方公布X-37B在轨期间进行了多项试验:
将太阳能转化为微波辐射传输至地面的空间太阳能发电实验
释放FalconSat-8卫星
材料暴露和太空技术创新,评估太空环境的放射线如何影响植物种子
其中空间太阳能发电站是未来的趋势,在碳中和的大背景下,各国想办法在利用清洁能源,空间太阳能资源非常丰富,如果能将这些能量用来发电,经济效益和环境效益都非常高,目前我国也在研究当中。
X-37B还进行了在轨释放卫星,其实这个试验对X-37B来说难度并不大,而且X-37B所做的不止这些,X-37B的变轨能力非常强,它可以靠近卫星。
在和平年代,X-37B的这一功能可以维修自家故障卫星,在过去卫星如果出现故障,要么报废要么必须忍受因为故障带来的性能下降,但是有了X-37B,可以在轨维修卫星了,成本大幅度降低。
在特殊时期,X-37B可以接近别的国家的卫星或者航天器,进行近距离观察,或者直接搞破坏;自家某个关键卫星失去功能之后,X-37B还可以快速释放替代卫星,为地面提供紧急服务。
令人担心的是,X-37B还可以携带太空武器,尤其是这款航天器不属于NASA,而是属于美国军方。
X-37B具有超长时间在轨飞行能力,变轨能力非常强,还能长时间停靠在某个国家或者地区的上空,又具有太空和大气层中的飞行能力,如果X-37B携带着核弹头停在某个国家的上空,对地面的威慑能力将会大大增强,尤其是美国一直在推动太空军事化,这对其他国家来说都是实实在在的威胁。
和美国不同的是,我国一直主张和平利用外层空间,在发展航天科技的时候,也一直坚持这个原则。这次可重复使用试验航天器任务,也是坚持和平利用太空的大前提。
空天飞机具备可重复使用能力,可以使航天发射成本更低,可满足大规模载人航天的需求;
空天飞机兼具在外太空以及大气层中的飞行能力,飞行速度更快,未来可用于超远距离的航班需求。
目前我国发射的还是可重复使用的试验航天器,既然是试验航天器,就说明型号和性能还会继续改进,根据不同的目的研发出不同的航天器,比如:载人太空旅游的航天器,超远距离的太空飞机航班(1小时到达世界上任何一个地方),维修故障卫星的版本等等。