據(jù)報道，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射的可重復(fù)使用試驗航天器，在軌飛行276天后，于8日成功返回預(yù)定著陸場。此次試驗的圓滿成功，標(biāo)志著我國可重復(fù)使用航天器技術(shù)研究取得重要突破。作為一種前沿航天技術(shù)，可重復(fù)使用航天器不僅能大幅降低單位有效載荷的運輸成本，還能大幅縮短發(fā)射準(zhǔn)備時間，未來有望實現(xiàn)航班化的天地往返運輸。航天專家表示，中國的重復(fù)使用空天運輸技術(shù)發(fā)展迅速，成果豐碩，應(yīng)用前景也十分廣泛。

各國爭相發(fā)展空天運輸飛行器

航天技術(shù)專家楊慧君介紹稱，空天運輸飛行器是一種能夠在稠密大氣層、臨近空間、軌道空間往返飛行的重復(fù)使用航天運輸系統(tǒng)。這種飛行器集航空、航天技術(shù)于一身，既能滿足民用運輸需求，又能執(zhí)行軍事任務(wù)，具有自由進(jìn)出空間、按需返回地面、可重復(fù)使用的典型特點，已成為未來進(jìn)行大規(guī)模空間開發(fā)及確保空間優(yōu)勢的關(guān)鍵因素，越來越受到世界各國的高度重視。

楊慧君表示，“早在20世紀(jì)70年代，美國就啟動了航天飛機(jī)研發(fā)工作，試圖通過回收重復(fù)使用火箭發(fā)動機(jī)和軌道飛行器的方式，大幅降低發(fā)射成本。但由于結(jié)構(gòu)熱防護(hù)技術(shù)不成熟，航天飛機(jī)的檢測和維護(hù)工作復(fù)雜，使得航天飛機(jī)的發(fā)射和維護(hù)成本居高不下，最終航天飛機(jī)黯然退出了歷史舞臺。”

如今作為“新寵”的空天飛行器，尤其是水平起降的空天飛行器，則可利用大氣層中的氧氣，大幅度降低起飛質(zhì)量和總體規(guī)模，具備完全可重復(fù)使用能力，能夠滿足未來廉價、快速、便捷、自由進(jìn)出空間的需求，具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳懊绹⑷毡尽W盟、俄羅斯等紛紛開展相關(guān)研究工作，并取得了一定成果。特別是美國X-37B空天飛行器的成功發(fā)射，推動了世界各國競逐空天飛行器的研制。包括俄羅斯的多用途空天系統(tǒng)計劃、英國的云霄塔空天飛機(jī)項目、歐空局的空天飛機(jī)項目都在如火如荼地開展，日本和印度也在對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。

中國空天運輸飛行器發(fā)展迅速

中國這次成功返回預(yù)定著陸場的可重復(fù)使用試驗航天器于2022年8月5日，從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號F運載火箭成功發(fā)射升空。其間，該型航天器按計劃開展可重復(fù)使用和在軌服務(wù)技術(shù)驗證。據(jù)公開報道顯示，此前我國還多次開展可重復(fù)使用試驗航天器的相關(guān)試驗工作。

2020年9月4日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了可重復(fù)使用航天器，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，標(biāo)志著我國可重復(fù)使用航天器技術(shù)研究取得重要突破。

2021年7月16日，由中國航天科技集團(tuán)一院研制的亞軌道重復(fù)使用演示驗證項目運載器在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時點火起飛，按照設(shè)定程序完成飛行后，平穩(wěn)水平著陸于阿拉善右旗機(jī)場，首飛任務(wù)取得圓滿成功。亞軌道重復(fù)使用運載器可作為升力式火箭動力重復(fù)使用航天運輸系統(tǒng)的子級，是航天航空技術(shù)的高度融合體。該項目的圓滿成功，為我國重復(fù)使用天地往返航天運輸技術(shù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)，為實現(xiàn)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展和自主可控邁出了堅實的第一步。

2022年8月26日，由中國運載火箭技術(shù)研究院自主研制的升力式亞軌道運載器重復(fù)使用飛行試驗獲得圓滿成功，平穩(wěn)水平著陸于阿拉善右旗機(jī)場，此次試驗有力推動了我國航天運輸技術(shù)由一次性使用向重復(fù)使用的跨越式發(fā)展。

談及中國的重復(fù)使用空天運輸技術(shù)，空氣動力學(xué)家、航天技術(shù)專家黃志澄8日在接受《環(huán)球時報》記者采訪時介紹稱，國家863計劃對“小型航天飛機(jī)”這類可重復(fù)使用的空天運輸系統(tǒng)和高超聲速技術(shù)進(jìn)行了大量研究和試驗，這些都為今后實現(xiàn)亞軌道遠(yuǎn)程空天運輸系統(tǒng)，打下了良好基礎(chǔ)。在863計劃結(jié)束以后，國家有關(guān)部門繼續(xù)支持了這些研究工作。

黃志澄表示，“中國對可重復(fù)使用航天器的研究始于上世紀(jì)80年代，經(jīng)過多年的探索和試驗，逐步形成了自己的技術(shù)路線和發(fā)展規(guī)劃。”他認(rèn)為，“此次是中國可重復(fù)使用航天器試驗在軌飛行時間最長、任務(wù)最復(fù)雜、技術(shù)難度最高的試驗。在軌天數(shù)達(dá)到了276天，這是非常優(yōu)秀的紀(jì)錄。相較而言，美國X-37B首次發(fā)射時，在太空中停留了224天。”

黃志澄分析稱，此次試驗的航天器在軌期間，應(yīng)該還進(jìn)行了多項技術(shù)驗證和科學(xué)實驗。此次試驗的圓滿成功，標(biāo)志著中國可重復(fù)使用航天器技術(shù)研究取得了重要突破，為未來建設(shè)更先進(jìn)、更實用、更經(jīng)濟(jì)的可重復(fù)使用航天系統(tǒng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

中國空天運輸技術(shù)是和平目的

值得一提的是，中國多次強調(diào)，“發(fā)展可重復(fù)使用航天器，意在為和平利用太空提供更加便捷、廉價的往返方式”，它屬于天地往返航天運輸系統(tǒng)之一。

黃志澄介紹稱，從技術(shù)層面而言，這種可重復(fù)使用航天器的優(yōu)點是能水平降落，從而使得飛行乘組返回地面時更安全也更舒適，一旦技術(shù)成熟，未來可用于進(jìn)行亞軌道和地球軌道的太空旅游，甚至可以發(fā)展為地球上點對點的人與貨物的極速運輸。

楊慧君認(rèn)為，空天飛行器具有低成本、高可靠性的技術(shù)特征，能滿足未來廉價、自由進(jìn)出空間的發(fā)展需求，在商業(yè)和軍事應(yīng)用前景潛力巨大。其中在商業(yè)上，發(fā)展空天飛行器可大幅降低空天運輸費用，不僅可以向空間站等空間系統(tǒng)補充人員、物資、燃料，提供在軌服務(wù)，把空間站內(nèi)制成的產(chǎn)品運回地球，還可以搭載乘客進(jìn)行太空旅行，感受獨特的太空體驗。而在軍事上，空天飛行器可以作為偵察監(jiān)視與預(yù)警平臺、空間武器發(fā)射平臺、快速遠(yuǎn)距離運輸系統(tǒng)，還可用于反衛(wèi)星，充當(dāng)戰(zhàn)時空間預(yù)備指揮所。搭載武器化身為航空航天轟炸機(jī)后，空天飛行器的作戰(zhàn)區(qū)域?qū)⑹钦麄€地球乃至近地空間。如果長期部署在太空，可以對敵方的衛(wèi)星、宇宙飛船甚至空間站實施打擊。

相較于中國和平利用太空的鮮明立場，美國發(fā)展空天飛行器則更加突出其軍事用途。一位不愿具名的航天技術(shù)專家介紹稱，作為可重復(fù)使用的運載器，美國的X-37B不僅具備大氣層內(nèi)的飛行能力，也可以進(jìn)入亞軌道或近地球軌道空間飛行。目前，X-37B在美國空軍快速反應(yīng)能力辦公室的主管下執(zhí)行飛行任務(wù)，“說X-37B沒有軍事用途是不可能的。可以肯定的是，它的任務(wù)涉及的種類范圍比傳統(tǒng)的航天飛行器更廣泛”。

未來X-37B的改進(jìn)型號能搭載多種傳感器設(shè)備，在高空對海陸空天多種目標(biāo)進(jìn)行偵察監(jiān)視，并將信息實時傳遞給美軍作戰(zhàn)單元。通過它還可快速部署大量低軌小衛(wèi)星，用于戰(zhàn)時補網(wǎng)補鏈。據(jù)軍事專家推測，X-37B可抵達(dá)航天器的“附近”，利用自身攜帶的裝備控制、捕獲甚至摧毀對手航天器。另外，X-37B有望具備搭載導(dǎo)彈、高能激光武器等先進(jìn)武器實施天基遠(yuǎn)程精確打擊的能力，它的作戰(zhàn)潛力不可低估。

該專家稱，“相信美國軍方資助X-37B的使命任務(wù)肯定不會局限于空間科學(xué)實驗。它能快速調(diào)整部署，既能保證各項偵察和打擊任務(wù)充分實施，又能讓對手難以跟蹤監(jiān)測或予以毀傷，從而獲取天基軍事戰(zhàn)術(shù)甚至戰(zhàn)略優(yōu)勢。”