可重復(fù)使用航天器技術(shù)是航天領(lǐng)域創(chuàng)新高地和競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)，已成為世界航天強(qiáng)國(guó)航天發(fā)展戰(zhàn)略中的重點(diǎn)。

根據(jù)新華社5月8日消息，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射的可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器，在軌飛行276天后，于5月8日成功返回預(yù)定著陸場(chǎng)。此次試驗(yàn)的圓滿成功，標(biāo)志著我國(guó)可重復(fù)使用航天器技術(shù)研究取得重要突破，后續(xù)可為和平利用太空提供更加便捷、廉價(jià)的往返方式。

航天專家認(rèn)為，此次試驗(yàn)的圓滿成功具有重要意義，為未來(lái)建設(shè)更先進(jìn)、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的可重復(fù)使用航天系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

可重復(fù)使用技術(shù)可用于研制重復(fù)使用航天運(yùn)輸系統(tǒng)。

“過(guò)于先進(jìn)，不便展示”？

根據(jù)官方信息，該可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器于去年8月5日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，使用的是長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭，這是長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭第18次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。

根據(jù)新華社當(dāng)時(shí)的報(bào)道，試驗(yàn)航天器將在軌運(yùn)行一段時(shí)間后，返回國(guó)內(nèi)預(yù)定著陸場(chǎng)，其間，將按計(jì)劃開展可重復(fù)使用和在軌服務(wù)技術(shù)驗(yàn)證，為和平利用太空提供技術(shù)支撐。

這并不是該航天器的首次飛行試驗(yàn)，其首飛在2020年9月4日進(jìn)行，根據(jù)當(dāng)時(shí)報(bào)道，當(dāng)天在酒泉發(fā)射中心成功發(fā)射了可重復(fù)使用的航天運(yùn)載器，該航天器在軌飛行2天后，于9月6日成功返回預(yù)定著陸場(chǎng)。

“這是中國(guó)可重復(fù)使用航天器在軌飛行時(shí)間最長(zhǎng)、任務(wù)最復(fù)雜、技術(shù)難度最高的一次試驗(yàn)。據(jù)悉，該試驗(yàn)航天器在軌期間，進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)驗(yàn)證和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，包括軌道變換、姿態(tài)控制、熱防護(hù)、通信導(dǎo)航、載荷運(yùn)行等?！焙教鞂＜尹S志澄介紹說(shuō)。

由于發(fā)射和降落官方都未向外界公布相關(guān)影像，非常神秘，因此，外界認(rèn)為原因是“過(guò)于先進(jìn)，不便展示”。

根據(jù)相關(guān)資料，目前，可重復(fù)使用航天器類型主要包括可重復(fù)使用火箭、航天飛機(jī)、空天飛機(jī)以及可重復(fù)使用的飛船。至于此次可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器是何種類型，官方并未披露。

哈佛-史密森天體物理學(xué)中心研究人員喬納森?麥克道威爾此前認(rèn)為，中國(guó)“可重復(fù)使用航天器”可能是可重復(fù)使用的載人飛船，也可能是高度自動(dòng)化的航天飛機(jī)。麥克道威爾表示：“它與美國(guó)SpaceX公司研制的可重復(fù)使用‘獵鷹’火箭不同，但用途可能與該公司的‘龍’飛船相似，也可能是美國(guó)X-37B那樣的無(wú)人航天飛機(jī)，或者是未來(lái)用于載人飛行的航天飛機(jī)?！?/p>

值得一提的是，2020年，我國(guó)曾成功發(fā)射采用可重復(fù)使用技術(shù)的新一代載人飛船試驗(yàn)船。據(jù)悉，新一代載人飛船的返回艙被航天工程師設(shè)計(jì)成可重復(fù)使用，如星敏感器、計(jì)算機(jī)等一些高價(jià)值的設(shè)備，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)由服務(wù)艙調(diào)整至返回艙安裝，這樣就可以隨返回艙返回后進(jìn)行回收利用。在返回艙外包覆我國(guó)自主研制的新型輕質(zhì)防熱結(jié)構(gòu)，執(zhí)行完任務(wù)后只需更換輕質(zhì)防熱結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)規(guī)范嚴(yán)格的檢測(cè)，就可以再次執(zhí)行載人航天飛行任務(wù)。

該返回艙還在2021年舉行的中國(guó)航展上對(duì)外展示，而且飛船由運(yùn)載能力更大的長(zhǎng)征五號(hào)火箭發(fā)射，而此次可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器由運(yùn)載能力低于長(zhǎng)征五號(hào)火箭的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭發(fā)射，因此，該航天器可能不是新一代載人飛船。

除了此次進(jìn)入太空完成任務(wù)的可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器，中國(guó)亞軌道重復(fù)使用飛行器技術(shù)發(fā)展也獲得了重要突破。去年8月，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司宣布，由一院自主研制的升力式亞軌道運(yùn)載器重復(fù)使用飛行試驗(yàn)獲得圓滿成功。

官方消息指出，發(fā)展重復(fù)使用天地往返航天運(yùn)輸技術(shù)是我國(guó)由航天大國(guó)邁向航天強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志，亞軌道重復(fù)使用運(yùn)載器可作為升力式火箭動(dòng)力重復(fù)使用航天運(yùn)輸系統(tǒng)的子級(jí)，是航天航空技術(shù)的高度融合體。該項(xiàng)目的圓滿成功，為我國(guó)重復(fù)使用天地往返航天運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展和自主可控邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步。

中國(guó)新一代載人飛船采用可重復(fù)使用技術(shù)，圖為其在軌飛行模擬圖。

中國(guó)版X-37B？

盡管官方并沒(méi)有提供可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器的更多細(xì)節(jié)，但外界紛紛猜測(cè)該飛行器是“中國(guó)正在研制的新型空天飛機(jī)”或者是類似于美國(guó)X-37B的航天器。

俄羅斯航天政策研究所所長(zhǎng)伊萬(wàn)?莫伊謝耶夫此前向媒體分析指出，根據(jù)中國(guó)官方提供的有限信息猜測(cè)，中國(guó)可能已將類似美軍秘密航天飛機(jī)X-37B的飛行器送入軌道。

神秘的X-37B是近十年來(lái)備受矚目的一款航天器，去年11月，軌道試驗(yàn)飛行器連續(xù)在軌飛行908天后返回地球，打破了此前780天的飛行時(shí)間紀(jì)錄。

2010年4月22日，X-37B進(jìn)行了首次發(fā)射，包括此飛行試驗(yàn)在內(nèi)，X-37B進(jìn)行了六次發(fā)射。十年來(lái)，X-37B一直披著一件神秘的面紗。盡管美國(guó)空軍已經(jīng)公布了 X-37B 運(yùn)載的一些有效載荷，但是這架航天飛機(jī)的大部分機(jī)載設(shè)備以及軌道活動(dòng)的細(xì)節(jié)都是保密的。這種保密性引起了外界諸多猜測(cè)，認(rèn)為這種飛行器是某種太空武器或者探索太空武器原型機(jī)。

2019年5月，美空軍前部長(zhǎng)希瑟·威爾遜提及了X-37B。她說(shuō)：“它看起來(lái)像縮小版的美國(guó)宇航局航天飛機(jī)，但它是無(wú)人駕駛的?！薄八谟钪嬷械姆峭瑢こ５臋C(jī)動(dòng)能力將會(huì)‘讓敵人抓狂’?！?/p>

“X-37B只是一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)，有些評(píng)論稱它為太空戰(zhàn)斗機(jī)或空天飛機(jī)，這些都是不準(zhǔn)確的稱法，它更像是很多前沿空間技術(shù)的‘孵化器’，而這些技術(shù)在軍民領(lǐng)域有廣泛的用途。”航天專家黃志澄此前接受澎湃新聞（.thepaper.cn）時(shí)表示，“以X-37B攜帶微型衛(wèi)星為例，由于X-37B配備了機(jī)械臂，應(yīng)該主要進(jìn)行釋放和抓取衛(wèi)星的試驗(yàn)。這種技術(shù)平時(shí)可以用于維修衛(wèi)星或加注燃料等在軌服務(wù)，同時(shí)也具有潛力，戰(zhàn)時(shí)可以用于抓取或破壞別國(guó)的衛(wèi)星。”

返回地球的X-37B。

根據(jù)官方公布的信息，中國(guó)可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器并不是用于軍事領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)后續(xù)可為和平利用太空提供更加便捷、廉價(jià)的往返方式，而X-37B是軍事色彩濃厚的航天器。

俄羅斯齊奧爾科夫斯基宇航科學(xué)院通訊院士安德烈?約寧認(rèn)為，送入軌道的中國(guó)航天器很可能被用于長(zhǎng)期技術(shù)試驗(yàn)，而非軍事任務(wù)。

黃志澄告訴澎湃新聞，可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器驗(yàn)證的相關(guān)技術(shù)為未來(lái)建設(shè)更先進(jìn)、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的可重復(fù)使用航天系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具有重要意義。

“這是繼運(yùn)載火箭發(fā)射成功后，我國(guó)航天運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展的又一個(gè)里程碑，表明我國(guó)已經(jīng)初步掌握了世界上極少數(shù)國(guó)家掌握的航天技術(shù)，滿足我國(guó)戰(zhàn)略需求，意義重大?！币晃徊辉妇呙暮教鞂＜蚁蚺炫刃侣勚赋?。

在2020年中國(guó)航天大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司科技委主任包為民作了《航班化航天運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展與思考》的報(bào)告。

包為民表示，我國(guó)計(jì)劃在全面提升新一代運(yùn)載火箭性能水平基礎(chǔ)上，計(jì)劃到2045年實(shí)現(xiàn)1小時(shí)全球抵達(dá)、地面與軌道間以及軌道與軌道間的“航班化”航天運(yùn)輸。包為民透露，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)將分階段推進(jìn)：2025年前為起步建設(shè)階段，主要任務(wù)是突破關(guān)鍵技術(shù)，形成試驗(yàn)使用系統(tǒng)；2035年實(shí)現(xiàn)目標(biāo)初步建成，總飛行數(shù)百次、總貨運(yùn)千噸級(jí)、總客運(yùn)千人次；到2045年目標(biāo)全面建成，實(shí)現(xiàn)按需發(fā)射，每年總飛行次數(shù)達(dá)到千次量級(jí)，總貨運(yùn)萬(wàn)噸級(jí)，總客運(yùn)萬(wàn)人次。

對(duì)于在技術(shù)途徑上如何具體實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。包為民介紹說(shuō)主要包括三種：一是可重復(fù)使用運(yùn)載火箭+高超聲速技術(shù)；二是升力式可重復(fù)使用運(yùn)載器+高超聲速技術(shù)；三是先進(jìn)組合動(dòng)力技術(shù)。這三種技術(shù)途徑從相對(duì)簡(jiǎn)單到相對(duì)困難。