X-37B究竟干了什么
2016-04-27
美国空军X-37B小型试验型航天飞机的首次发射至今已有5年之久,外界对于这种神秘的无人航天飞机的认识依然如同2010年时一样,知之甚少。不过,在X-37B进行了3次完整飞行并且在2015年5月份进行了第4次发射之后,外界至少可以做出一些有根据的推测。第4次发射的X-37B目前仍然在轨道上飞行,而且飞行要持续到12月中旬。
尽管这项计划是保密的,但是美国空军还是公布了这种航天飞机在佛罗里达州卡纳维拉尔角待在“宇宙神V”型运载火箭顶端,和其自主着陆停在加利福尼亚范登堡空军基地跑道上的照片。现在知道,航天飞机的尺寸比较小,只有29英尺(8.8米)长,其货舱比皮卡大不了多少。项目官员披露,X-37B的机动发动机靠肼和四氧化氮工作,其热保护方式与NASA的航天飞机不同。它的前3次任务的飞行持续时间分别为224天、469天和674天。虽然官方没有披露X-37B的轨道参数,但是业余天文观测者还是可以用望远镜找到它并且通过计算得知其较低的轨道高度。
X-37B航天飞机是波音公司制造的,公司的1位主任工程师在2011年的航空航天会议上说,正在评估飞机的自主导航系统和其他系统。虽然他没有说美国空军想用该机做什么,但是他推测将来可以改造用来搭载乘客。在最近的一次发射前,美国空军和NASA首次披露了2个载荷,1个是NASA的试验材料,另外1个是美国空军试验的电离推进器,这使得分析人士开始进一步推测X-37B的用途所在。
美国空军在航天飞机上试验的任何技术都明显具有某种军事用途,可以是空间通信、导航和监视,甚至可以是反卫星和对抗反卫星。战略和国际研究中心的战略技术项目主任推测,在航天飞机上的载荷可能是未来侦察卫星的一部分,他说美国空军正在寻求将大且昂贵的卫星转换成比较小却具有同样能力的卫星,因此对于开发小型先进传感器很有兴趣。
目前飞行中使用的霍尔效应推进器采用了电场加速的氙推进剂,产生的推力比较小但却很稳定。对于多种类型的航天器,包括已经在轨道上的军用通信卫星来说,此类推进器是有用的。科学世界基金会的一位技术顾问认为,美国空军可能在测试推进器,旨在降低侦察卫星的轨道高度,使成像传感器能够摄取地面目标的高分辨率照片。航天飞机的飞行轨道高度约为320千米,比国际空间站低,维持较低的轨道要求更多的机动性,也就要求更多的燃料,因此增加了重量。他说,传统的成像卫星之所以发射比较困难,原因之一就是因为又大又重。霍尔效应推进器有可能使入轨的侦察卫星更轻,成本更低。他还认为,美国空军的X-37B航天器本身大概不会担负实际的型号任务,而是让它所验证的技术,如霍尔效应推进器和传感器载荷,担负实用任务,就如同NASA上个世纪50年代和60年代的X飞机项目一样。
战略和国际研究中心的一位防务预算分析人士认为,如果美国空军要建立一个实际的航天飞机机队,就会增加比目前的X-37B更大的航天飞机,拥有较大货舱,能够将军用卫星带回地球进行维护修理,然后让它返回轨道。现在的X-37B也像大多数卫星一样,是放置在火箭整流罩里,然后用大型“宇宙神Ⅴ”型火箭发射。科学世界基金会的技术顾问认为,将X-37B的尺寸加以放大,却仍然要装在比较标准的整流罩里,实际上是比较困难的。美国空军的另外一种选择可能是将现有的2个试验航天飞机进行升级,例如使它们更加灵活,运作成本更加低廉,使之有可能与其他运载火箭兼容,例如空间探索技术公司的“猎鹰9”火箭或者轨道科学公司的火箭。但这样的改装升级要取决于X-37B计划在试验阶段完成后的后续发展中能够得到多少预算经费。(李洪兴)