今天凌晨发射的神秘航天器,有可能做什么“在轨服务技术”?_风闻
空天说-太空那些事儿官方账号-2022-08-05 15:55
今天凌晨,我国在酒泉卫星发射中心成功发射一型可重复使用试验航天器,这是继2020年9月4日之后,我国再次进行此类试验。

对比2020年9月4日的通稿,今天报道最明显变化是新增了在轨服务技术验证这一说法,而2020年时只提及开展可重复使用技术验证。
今天简单聊聊什么是在轨服务技术。
在轨服务指的是在空间轨道上为航天器提供维修、维护、延寿、改造、变轨等服务,或者开展碎片清除等任务。与大家已经耳熟能详的火箭复用技术类似,都是航天降低成本、提高效率、扩展功能的重要手段。
传统上,入轨航天器都是一次性产品,其寿命到期或者发生重大故障后只能抛弃,与一次性使用火箭一样,这会造成极大浪费。自上世纪80年代起,美国借助航天飞机货舱容量巨大、功能完善的特点,率先系统性开启在轨服务,任务包括回收未能顺利点火进入转移轨道的同步卫星,以及维修太空望远镜等。

例如1990年4月7日我国承揽发射的第一颗境外商务卫星亚洲一号(下图),其前身就是1984年2月因星上发动机故障未能进入预定轨道的美国西联星6号卫星(上图)。1984年底,这颗卫星被航天飞机回收运回地面,修复后转售,成为亚洲一号。此外,30年前著名的哈勃望远镜发射后遭遇成像故障,也是航天飞机在太空完成维修。

如今航天飞机已经退役,但在轨服务并没有停歇,而是衍生出了更多花样。例如为了延长燃料耗尽但设备仍然正常的通信卫星寿命,美国诺斯罗普格鲁曼公司推出了MEV服务卫星(下图)。MEV拥有充足的燃料和机动能力,以及能够插入各型卫星发动机喷口并固定的连接机构。对接后,MEV能够借助自身动力和控制系统帮助目标改变或者稳定轨道和姿态,使其得以继续工作数年;又例如,日本、欧洲等地的航天初创企业,也已经开始验证使用“拖车”卫星和小型机械臂捕获和拖带空间目标,等等。



说到这里,大家应该已经意识到,提供在轨服务的航天器需要强大的观测、识别、动力、能源、控制能力,以及精妙的操作手段,而这些也是航天器发展的核心技术。它们作用于己方是力量倍增器,作用于对方则是强大的打击手段。不难怪航天强国谈及这一话题时,常常也“满朝文武支支吾吾”,就连号称航天最透明的美国,也从未披露其当红“太空服务验证航天器” - X-37B(下图)的主要任务,尽管现在距离其首飞已经过去12年。

不过正如前文所说,随着航天技术的成熟和溢出,民营航天企业也开始涉足在轨服务领域,以及由此衍生,开展空间采矿、私人外星探测、废旧航天器再生利用等活动。通过他们的发布,倒是可以了解相关技术的进展情况。
