中國已著陸一艘在地球軌道上運行了九個月的神秘航天器,使中國成為少數幾個成功運營可重複使用航天器的實體之一。儘管中國尚未透露有關該航天器設計和執行的細節,但航空航天工程師已從碎片中拼湊出資訊,描繪出一幅具有研究和軍事用途潛力的飛行器圖景。
中國官方媒體新華社報道稱,“這次試驗的圓滿成功標誌著我國可重複使用航天器技術研究取得重大突破”,這表明中國研究人員已專門為可重複使用飛行器開發了隔熱罩和著陸裝置等技術。
中國、美國公司波音和SpaceX以及NASA是僅有的發射和回收軌道可重複使用飛行器的參與者。儘管前期成本很高,但執行可重複使用飛行器的成本僅為一次性飛行器成本的一小部分,如果任務需要多次飛行,可重複使用航天器就很有吸引力。這次為期九個月的任務可能是對可重複使用航天器的第二次測試。2020年9月,中國返回了一艘在軌道上運行了兩天的可重複使用實驗性航天器。
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模仿波音?
美國政府資助的研究和分析機構弗吉尼亞州阿靈頓海軍分析中心的資深研究科學家凱文·波爾彼得表示,該航天器可能類似於美國的太空梭波音X-37B。X-37B的用途尚不清楚,但他表示,當該飛行器在2010年被公開時,中國政府曾對其軍事能力表示擔憂。
馬薩諸塞州波士頓哈佛-史密森天體物理學中心的天體物理學家喬納森·麥克道爾同意,中國的實驗性航天器可能是對波音X-37B太空梭的致敬。麥克道爾表示,衛星感應顯示該航天器在中國西北新疆地區的羅布泊軍事基地滑行並進行跑道著陸,表明它是一架飛機。其他一些可重複使用的航天器,如SpaceX的龍飛船,是附著在發射火箭上的模組,依靠降落傘著陸。
與X-37B一樣,中國的飛行器似乎也相當小。中國媒體報道稱,該航天器於去年8月從中國西北部的酒泉衛星發射中心由長征二號F火箭發射升空,中國曾用該火箭發射神舟載人航天任務。麥克道爾說,鑑於該運載火箭的最大有效載荷能力為8.4噸,該太空梭的重量可能在5到8噸之間——遠小於NASA退役的太空梭,如哥倫比亞號和挑戰者號,後者曾執行載人任務。
儘管目前的型號太小,無法搭載宇航員,但麥克道爾表示,如果中國未來推出更大的太空梭用於載人任務,他不會感到驚訝。
衛星捕獲?
麥克道爾說,中國可能正在測試各種可能進一步提升其太空雄心的技術。改變軌道軌跡或展開太陽能電池板只是軌道中期機動的兩個有用示例。
在軌道上釋放和捕獲衛星也可能已經過測試。根據華盛頓特區智庫戰略與國際研究中心的一份報告,該太空梭釋放了一個物體,該物體於去年10月被探測到。麥克道爾使用美國太空部隊的資料跟蹤該航天器,他表示,該物體似乎在1月份從軌道上消失,然後在3月份再次出現。他說,一種可能的解釋是,該太空梭捕獲了該物體並將其作為貨物攜帶,然後再次釋放。這將表明該太空梭具有貨物運輸能力,這意味著它可以用於攜帶儀器和衛星。他說,這種機動可能是透過機械臂實現的,可能是為了衛星維護和維修而進行的練習。
麥克道爾說:“[中國人]在其他方面,如中國空間站和其他衛星服務實驗中,一直在大量使用機器人手臂。”例如,去年中國使用另一顆衛星從軌道上移除了一顆報廢衛星。
關於航天器著陸的新華社報道強調了“和平利用太空”。麥克道爾指出,由於太空中已經有大量的間諜衛星,中國不一定需要太空梭來實現這一目的。但波爾彼得說,中國的太空計劃主要由軍方運營,因此,中國的太空任務往往是保密的。“我認為傾向於釋出更少的資訊而不是更多的資訊,因為即使他們將其用於衛星服務和維修之類的用途,也並不意味著它不能用於更具攻擊性或更具軍事性的活動。”
本文經許可轉載,並於2023年5月18日首次發表於《自然》雜誌。
