揭秘X-37B：创纪录背后玄机重重_风闻

作者：兰顺正

首发自：《中国航天报》

据美联社报道，美国X-37B飞行器于11月12日凌晨着陆，这是其第六次执行任务，在轨时间达到了908天，再次刷新了纪录，也使得该装备再次成为了各方焦点。

X-37B是美军为验证空间机动飞行器(SMV)在轨段和再入段而开展的技术试验项目。SMV计划由美国航天航空局(NASA)于1998年启动，2004年经国防预先研究计划局(DARPA) 接手后，又于2006年交由空军快速响应能力办公室(RCO) 负责，并在前两个阶段X-40A和X-37A验证机基础上由主要承包商波音公司研制出了两架 X-37B，旨在实现可重复使用、小型、无人、多功能的太空运载器或作战平台。

X-37B的尺寸约为美国航天飞机的1/4，质量为4989.5千克，长8.8392米，翼展约4.572米，高2.926米，主发动机采用单台洛克达因公司AR-2/3发动机，推进剂采用高浓度过氧化氢/煤油，燃料舱能够加载超过1吨的推进剂。同时X-37B具有超过2立方米的载荷舱，能够搭载包括多种卫星载荷、机械臂在内的诸多载荷。据悉该飞行器使用了诸多先进技术，包括基于航空电子的自动离轨和着陆系统；电动机械驱动的飞行控制和制动系统；采用复合材料结构系统，摒弃了原来的铝制结构框架；新一代高温机翼前缘和增韧耐火氧化陶瓷瓦；先进可重复使用保形隔热层等。虽然外界多次将X-37B称为空天飞机，但是其更标准的称谓应当是轨道试验飞行器(OTV)，因为严格意义上的空天飞机应当能够在大气层内外往返跳跃和持续飞行，具备一级入轨和水平起飞的能力，而X-37B需要由火箭垂直发射升空；不过X-37B应该已经验证了一些将被用于空天飞机的关键技术，因此未来很可能优先成为两级入轨的空天无人机原型。

相关资料显示，比起前几次飞行，X-37B的第六次任务不但时间最长，而且还有其他值得注意的地方。X-37B的前5次任务美军都对其具体内容讳莫如深，但是第六次飞行却较为高调。在2020年5月 X-37B 发射前，时任美国空军部长芭芭拉·巴雷特就对外公布，这次任务将“最大限度地发挥X-37B的独特性能”，具体而言会涉及三套实验，分别是：由海军研究实验室负责的，将太阳能转换为微波辐射再发射到地球并转换为电力的空间太阳能发电实验；部署由美国空军学院开发、空军研究实验室赞助的猎鹰8号小型卫星，用于在轨道上进行五项教育实验；另外美国NASA的两项实验也将在这次任务中开展，目的是研究辐射和其他空间效应对种子和农业种植标本的影响。本次飞行中X-37B在尾部连接了一个服务舱，其功能是将更多的实验装备运到轨道上，这在前几次飞行中都未出现过，而在脱离轨道返回地球前，该舱与飞行器分离，以确保安全着陆。以上细节反映出X-37B正在不断成熟，已经由“实验对像”逐步转变为“实验工具”。

X-37B最为直观的作用，就是作为先进空间技术的验证平台。X-37B最初由NASA研发，后转由美军负责，其保有强大的科学研究和技术验证的能力。如X-37B在第4次飞行中测试洛克达因公司的霍尔效应推进器系统；第5次轨道飞行任务试验了先进结构嵌入式热扩散器；并在多次飞行任务中试验了包括先进材料、农业育种等多项科学研究与技术验证工作。

而在第六次的飞行中，X-37B进行了空间太阳能发电实验，为将来构建空间太阳能发电平台提供了基础。空间太阳能发电平台的构想由美国科学家彼得•格拉赛与1968年提出 ，指的是在空间将太阳能转化为电能，再通过无线方式传输到地面的电力系统。空间太阳能电站主要包括三部分：太阳能发电装置、能量转换和发射装置、地面接收和转换装置。太阳能发电装置将太阳能转化成为电能；能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式，并利用天线向地面发送能束；地面接收系统接收空间发射来的能束，再通过转换装置将其转换成为电能。与现有地面太阳能技术相比，空间太阳能电站具有全天时/全天候发电、效率高、零排放等优点，因此相关国家对于空间太阳能发电平台已经开展了长期的研究工作，初步证明了其可行性，X-37B则第一个在太空中进行了实践。

同时，多年来X-37B的每一次飞行，都在牵动“太空安全问题”这根“神经”。有分析认为，除了进行技术验证外，X-37B还具有重大的军事应用前景。

X-37B变轨能力突出，根据波音公司公布的技术资料，X-37B能飞行在176~800千米的近地轨道，以第一宇宙速度7.9千米/秒的高速飞行，绕地球飞行一圈的时间为90分钟，重访同一地点的时间为4天；这意味着X-37B的变轨能力、机动性比一般可变轨卫星更快、更便捷，具有多轨道能力。

在太空态势感知方面，如果X-37B 搭载光学探测和电子侦察设备，就可以凭借灵活的空间姿态轨道控制能力，在高速条件下对各国卫星进行精确观测、稳定跟踪和准确认知；抵近掌握低轨目标的军事用途和工作体制，针对性地确定对抗途径和方法；对反卫星武器进行监控、预警和攻击效果评估。

在对地侦查方面，X-37B可以通过自身搭载功能载荷充当临时卫星，灵活执行侦察预警、通信补网等任务，尤其是可以机动至高度200千米以下轨道对地面感兴趣目标进行长期重复详察，提供详细情报。同时X-37B还可携带一定数量的通信或侦察微纳卫星，在关键时节和区域进行补充部署，增强空间系统弹性，提供及时高效的战场支持。

在轨道服务方面，X-37B 的轨道机动和耐久性很可能使其成为长期在轨的动态卫星维护或补充平台，可携带模块化卫星部件和燃料长期游弋在太空，对其他航天器实现在轨加油，以及对受到打击的卫星进行及时维修或更换，确保系统整体功能安全。

另外X-37B也存在直接参战的可能。如对敌方在轨卫星可采取近距离切割、发射飞网/飞叉抓捕离轨、对目标光学传感器喷涂漆雾，甚至注入计算机病毒、更换其核心硬件或程序进行策反等硬/软破坏手段。而携带射频、激光或电磁脉冲武器后，X-37B则可覆盖更广的空间范围，能够凭借其变轨能力对敌方多颗卫星进行干扰或杀伤，达到连续打击的作战效果。另外X-37B在装备天基对地打击武器后，凭借高达马赫数25的再入速度，X-37B理论上可以在1小时内直达地球的任一角落，通过轨道机动灵活选择再入点，出其不意地对地面目标发起突袭和轰炸。

值得注意的是，一旦X-37B 通过民用领域和商业用途实现规模化发展（太空探索技术公司的“猎鹰-9”运载火箭已经被其选为常用搭载平台之一），将会帮助美国逐步建立起巨大的体系和优势。如多架X-37B 携带定向能武器并合理布局组网的话，可能构建起高效的天基反导系统，从而实现全球范围对导弹助推段和中段的充分拦截；甚至可以通过打击对手助推段的航天器或运载火箭，阻止其进入太空，实现轨道封锁以独霸太空。