2月7日中午,一枚长征二号F火箭从中国西北发射场点火升空,任务目标是一型“可重复使用试验航天器”,这是公开报道中的第4次发射,但依然只有寥寥数十字通稿,没有照片、没有视频,连发射时长和落点坐标都未被披露。

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这型航天器在国内报道中,被反复强调“可重复使用”四个字,而神舟飞船等传统载人航天器虽然同样会返回地球,但返回舱每次都是全新制造,因此从未被归入“重复使用”的范畴,这种命名差异本身就指向了一种完全不同的技术路线。

与美国航天局上世纪80年代启用的航天飞机相比,中国这型空天飞行器更接近“无人试验平台”:目前中国载人任务仍全部由神舟系列承担,每一次载人飞行都会在任务前公布航天员名单、在轨时间等信息,而这几次试验任务中,没有任何与载人相关的数据被公开。

美国航天飞机项目一共执行了135次任务,发生过2次重大事故,2架轨道器在飞行过程中解体,人员伤亡惨重;2011年7月,“亚特兰蒂斯号”完成第135次任务后,美国宣布全部航天飞机退役,主要理由之一就是单次任务成本和安全风险都远高于预期。

在可重复使用航天器领域,如今更常被拿来比较的是X-37B,这是一型由美国空军、后转由美国太空部队管理的无人空天飞机,已知建造数量为2架,从2010年起先后完成了8次轨道飞行试验,每次任务代号从OTV-1排到OTV-8。

X-37B的长期在轨纪录是在第6次任务中创造的,当时它在地球近地轨道停留了908天以上,远远超过早期航天飞机单次任务一般10~16天的在轨时间,也为外界关于其真实用途的猜测增加了不少谈资。

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在发射形式上,X-37B多次采用“火箭垂直发射+飞机式水平降落”的组合,执行发射任务的运载工具包括“宇宙神5号”“猎鹰9号”和“猎鹰重型”,轨道高度大多处在数百公里的近地轨道区间。

中国的这型空天飞行器同样由火箭垂直送入轨道,目前公开信息显示,4次任务全部使用长征二号F系列火箭,这款火箭此前最广为人知的“身份”,是将神舟五号至神舟十七号等多艘载人飞船送入轨道,累计发射成功率保持在100%。

不过,知情人士在前几次任务后曾透露,负责发射空天飞行器的长二F在整流罩结构上与载人构型不同:顶部不再安装逃逸塔,整体外形更加流线化,整流罩表面还出现多个凸起点,被推测为给相对较长的机翼预留空间,这些细节都指向“机翼式布局”的可能。

从时间轴看,这型航天器第一次被公开提及是在2020年,那次任务在轨停留约2天就完成返回;第二次试验发生在2022年,在轨时长大幅拉长到276天;第三次任务则在2023年实施,飞行时间约为266天,本次2月7日任务的预期在轨时间尚未公布。

前三次任务结束时,地面观测到它像常规固定翼飞机一样在跑道上水平着陆,这种“飞机式回收”方式与航天飞机和X-37B的落地方式高度类似,也意味着飞行器本身承受了多次起降考验,为真正实现“可重复使用”提供基础数据。

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美国太空部队对这几次试验保持持续跟踪,公开轨道数据表明,中国空天飞行器每次大致被送入高度约300至600公里的近地轨道,这一高度区间内分布着大量在轨卫星和空间设施,因此轨道选择本身就被外界视为一个值得关注的信号。

根据部分民间轨道分析者对美国太空部队数据的再处理,在第二次和第三次任务期间,中国空天飞行器在入轨后都释放出了小型伴飞器,这些伴随物体在轨迹图上显示出多次“接近”“远离”“再接近”的机动轨迹,次数被统计为“多次”,而非一次性的编队试验。

第三次任务的轨道变化尤为明显:发射初期的轨道高度大约为340公里,之后通过连续变轨爬升至约600公里,在较高轨道停留一段时间后,又通过调整返回较低轨道区间,这样的两段式高度变化被认为验证了推进系统在长周期任务中的可靠性。

在西方媒体报道中,这一系列试验常被与X-37B并列讨论,有俄罗斯专家甚至给出了“轨道核轰炸机”的激进判断,理由之一是这类平台理论上可以携带1~2吨级载荷,在大约90分钟到100分钟内绕地球飞行一圈,从任意方向接近目标区域。

但这种说法目前缺乏公开证据支撑,无论是俄罗斯分析人士,还是美国评论文章,都只能基于有限的轨道数据做推演,无法拿出载荷舱配置、在轨操作细节等关键参数,因此更多仍停留在“可能”“假设”“推测”层面,很难下结论。

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中国在每一次公布任务结果时,表述口径都较为统一,强调这是“可重复使用试验航天器”,主要用途是开展重复使用技术验证和在轨试验,长期目标是降低进入太空的成本,为和平利用外层空间提供更多技术手段,这类表述在四次发射通稿中多次重复出现。

从技术路径看,可重复使用本身就意味着单次任务成本有望逐步降低,一个飞行器如果能够完成3次、5次甚至10次飞行,那么原本只飞一次就报废的结构、热防护和推进系统,将在多轮任务中摊薄成本,这一点在美国的可重复使用火箭项目中已有实例。

另一方面,强机动能力和长在轨时间,则为在轨服务类任务提供了条件,目前全球在近地轨道运行的卫星数量已经突破数千颗,其中相当一部分服役期在5~15年之间,如果推进剂提前耗尽或姿态控制故障,往往只能提前“退役”,增加了轨道拥堵风险。

对于这类问题,一种设想是利用空天飞行器作为“轨道拖船”或“在轨维修平台”,通过变轨接近特定目标卫星,再进行捕获、对接、推进剂补加或更换部件,哪怕只为一颗卫星延长3~5年寿命,对于成本高达数千万甚至上亿美元的资产来说,也具有实际经济意义。

与此同时,“接近—捕获—拖曳”类操作本身也容易引发安全担忧,因为同样的技术既可以用于救援和维修,也理论上可以对他国卫星实施干扰或拆解,这种“技术中性”特征,是所有在轨服务项目都绕不开的讨论点,中美俄相关专家都在公开文章中提到这种两面性。

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从发射工具来看,长征二号F作为目前中国唯一具备载人能力的运载火箭,其安全冗余设计远高于一般货运火箭,选择它来承担空天飞行器发射任务,既可以利用成熟的发射工艺和地面系统,也在一定程度上印证了任务本身对可靠性的重视程度。

在美方视角里,X-37B和中国空天飞行器被视作“同一类型的新一代平台”,美国太空部队在公开讲话中多次提及要关注“其他国家在轨道高度300至600公里范围内的高机动航天器活动”,但并未在官方文件中给出具体威胁定性。

从公开数据出发,目前可以确认的事实大致包括:4次发射时间点(2020年、2022年、2023年及2025年2月7日)、长征二号F作为运载工具、近地轨道高度大约300~600公里、在轨时间从2天到276天不等、存在伴飞器释放和多次变轨行为,其余诸如内部载荷、软件系统等信息仍全部处于保密状态。

对于普通公众而言,这样一型既神秘又高技术门槛的飞行器,很容易被各种“终极武器”或“改变格局”的说法包裹,但在缺少更多一手资料的前提下,更稳妥的做法或许是先将它视作“下一代空天基础设施”的一个样本,再观察未来5~10年实际应用场景的逐步浮现。

在可重复使用、长寿命在轨、在轨服务和低成本发射这些方向上,不同国家会做出怎样的技术与政策选择,彼此之间的互动又会如何影响未来近地轨道的安全与秩序,可能才是这型神秘航天器留给外界、更值得持续追问的开放问题。

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