從神秘航天器到實踐19號可復用衛星,中國可復用航天技術崛起!

可回收、可重復使用是航天發展的趨勢,目前全球在這個領域做的最好的就是美國和中國,中美在可復用航天器、可復用火箭等方面均進行瞭深入研究,且各自都取得瞭不錯的成果。

中國已先後於2020年9月、2022年8月、2023年12月三次成功發射可重復使用試驗航天器。雖然我國這款神秘的航天器從未對外公佈實物照片和具體信息,但可能類似於美國的X-37B 。二者都具有部分空天飛機的特征,再入大氣層後都采用瞭水平降落的方式,實現瞭在地面機場跑道上的安全著陸。

中國這款神秘的航天器在軌飛行時間從最初的幾天增加到第3次飛行試驗的276天,這充分展示瞭中國在可復用航天器領域的技術實力。我國可重復使用的新一代載人飛船估計也指日可待。

在2024年9月初那款神秘的可重復使用試驗航天器返回地面後,2024年9月底,我國又成功發射瞭首顆可重復使用返回式技術試驗衛星“實踐19號衛星”。這一發射意義重大,標志著我國在可重復使用衛星技術方面取得瞭重大突破。

實踐19號衛星是一款用於農業目的衛星,除瞭搭載海南、安徽、農業農村部選送的相關植物種子,還搭載瞭泰國、巴基斯坦等5個國傢的種子,它將在太空中開展育種實驗。實驗完成後,其將帶著在微重力環境、太空輻射環境下發生基因誘變的種子返回地球,供農業專傢篩選育種。既然是可復用的,那麼經過檢修後,實踐19號衛星下一次應該還可以接著把其它種子帶上太空,而不再需要每一次都使用新衛星平臺。一旦技術成熟,必然可以大大降低太空育種的成本。而且這類技術還可以應用到其他類型的衛星上。

美國作為先行者,早在上世紀七八十年代便成功研發出瞭航天飛機這種可重復使用航天器,不過由於安全性不佳、使用成本過高,在2011年便正式退出歷史舞臺瞭。

航天飛機雖然退役瞭,但美國並沒有放棄這類飛行器的研發,尺寸隻有航天飛機四分之一大小的X-37B便是典型後繼者。這款由波音研制的可重復使用的軌道試驗飛行器,迄今已進行7次飛行試驗。X-37B研發時間較早,技術水平可能比我國那款神秘的可重復使用航天器還高,其第6次飛行任務總共在太空中待瞭908天。X-37B的第7次發射也是在2023年12月,與我國那款同期發射,它目前仍在太空。

在NASA的扶持下,SpaceX、藍色起源等美國私營航天公司已在可復用航天領域取得瞭許多重大成就。其中SpaceX公司最具代表,該公司已掌握成熟且先進的可復用火箭技術,能夠回收火箭一級和整流罩,大大降低瞭航天發射成本,成功占據瞭全球絕大部分商業航天發射市場。另外,該公司目前正在研制的“星艦”離成功也越來越近瞭。“星艦”是一種由超大型可回收飛船和可回收式超重型運載火箭組成的兩級結構運載工具。

目前中國與美國在可回收復用航天領域,與美國差距最大的應該還是在可回收火箭方面。雖然我國在這方面已小有成就,首款可回收火箭最快2025年就能首飛,但別人也在進步,如果不加速追趕,這種差距短時間內很難追平。可回收火箭成功後,還應加快腳步部署中國版的“星鏈”,搶占近地軌道資源。

有些人覺得我們總是在追趕,缺乏創新!目前來看,很多時候確實是這樣子的。但我們起步晚,走別人趟出的康莊大道可以少走很多彎路、減少試錯成本。

不過,我們也並非完全沒有從0到1的突破,比如國際月球科研站的建設就沒有先例可循,需要我國科研人員自己摸索經驗。相信我們未來一定會創造更多從0到1的突破,成為全球航天技術發展的探索者和領路人。