揭秘X-37B：創紀錄背後玄機重重_風聞

作者：蘭順正

首發自：《中國航天報》

據美聯社報道，美國X-37B飛行器於11月12日凌晨着陸，這是其第六次執行任務，在軌時間達到了908天，再次刷新了紀錄，也使得該裝備再次成為了各方焦點。

X-37B是美軍為驗證空間機動飛行器(SMV)在軌段和再入段而開展的技術試驗項目。SMV計劃由美國航天航空局(NASA)於1998年啓動，2004年經國防預先研究計劃局(DARPA) 接手後，又於2006年交由空軍快速響應能力辦公室(RCO) 負責，並在前兩個階段X-40A和X-37A驗證機基礎上由主要承包商波音公司研製出了兩架 X-37B，旨在實現可重複使用、小型、無人、多功能的太空運載器或作戰平台。

X-37B的尺寸約為美國航天飛機的1/4，質量為4989.5千克，長8.8392米，翼展約4.572米，高2.926米，主發動機採用單台洛克達因公司AR-2/3發動機，推進劑採用高濃度過氧化氫/煤油，燃料艙能夠加載超過1噸的推進劑。同時X-37B具有超過2立方米的載荷艙，能夠搭載包括多種衞星載荷、機械臂在內的諸多載荷。據悉該飛行器使用了諸多先進技術，包括基於航空電子的自動離軌和着陸系統；電動機械驅動的飛行控制和制動系統；採用複合材料結構系統，摒棄了原來的鋁製結構框架；新一代高温機翼前緣和增韌耐火氧化陶瓷瓦；先進可重複使用保形隔熱層等。雖然外界多次將X-37B稱為空天飛機，但是其更標準的稱謂應當是軌道試驗飛行器(OTV)，因為嚴格意義上的空天飛機應當能夠在大氣層內外往返跳躍和持續飛行，具備一級入軌和水平起飛的能力，而X-37B需要由火箭垂直髮射升空；不過X-37B應該已經驗證了一些將被用於空天飛機的關鍵技術，因此未來很可能優先成為兩級入軌的空天無人機原型。

相關資料顯示，比起前幾次飛行，X-37B的第六次任務不但時間最長，而且還有其他值得注意的地方。X-37B的前5次任務美軍都對其具體內容諱莫如深，但是第六次飛行卻較為高調。在2020年5月 X-37B 發射前，時任美國空軍部長芭芭拉·巴雷特就對外公佈，這次任務將“最大限度地發揮X-37B的獨特性能”，具體而言會涉及三套實驗，分別是：由海軍研究實驗室負責的，將太陽能轉換為微波輻射再發射到地球並轉換為電力的空間太陽能發電實驗；部署由美國空軍學院開發、空軍研究實驗室贊助的獵鷹8號小型衞星，用於在軌道上進行五項教育實驗；另外美國NASA的兩項實驗也將在這次任務中開展，目的是研究輻射和其他空間效應對種子和農業種植標本的影響。本次飛行中X-37B在尾部連接了一個服務艙，其功能是將更多的實驗裝備運到軌道上，這在前幾次飛行中都未出現過，而在脱離軌道返回地球前，該艙與飛行器分離，以確保安全着陸。以上細節反映出X-37B正在不斷成熟，已經由“實驗對像”逐步轉變為“實驗工具”。

X-37B最為直觀的作用，就是作為先進空間技術的驗證平台。X-37B最初由NASA研發，後轉由美軍負責，其保有強大的科學研究和技術驗證的能力。如X-37B在第4次飛行中測試洛克達因公司的霍爾效應推進器系統；第5次軌道飛行任務試驗了先進結構嵌入式熱擴散器；並在多次飛行任務中試驗了包括先進材料、農業育種等多項科學研究與技術驗證工作。

而在第六次的飛行中，X-37B進行了空間太陽能發電實驗，為將來構建空間太陽能發電平台提供了基礎。空間太陽能發電平台的構想由美國科學家彼得•格拉賽與1968年提出 ，指的是在空間將太陽能轉化為電能，再通過無線方式傳輸到地面的電力系統。空間太陽能電站主要包括三部分：太陽能發電裝置、能量轉換和發射裝置、地面接收和轉換裝置。太陽能發電裝置將太陽能轉化成為電能；能量轉換裝置將電能轉換成微波或激光等形式，並利用天線向地面發送能束；地面接收系統接收空間發射來的能束，再通過轉換裝置將其轉換成為電能。與現有地面太陽能技術相比，空間太陽能電站具有全天時/全天候發電、效率高、零排放等優點，因此相關國家對於空間太陽能發電平台已經開展了長期的研究工作，初步證明了其可行性，X-37B則第一個在太空中進行了實踐。

同時，多年來X-37B的每一次飛行，都在牽動“太空安全問題”這根“神經”。有分析認為，除了進行技術驗證外，X-37B還具有重大的軍事應用前景。

X-37B變軌能力突出，根據波音公司公佈的技術資料，X-37B能飛行在176~800千米的近地軌道，以第一宇宙速度7.9千米/秒的高速飛行，繞地球飛行一圈的時間為90分鐘，重訪同一地點的時間為4天；這意味着X-37B的變軌能力、機動性比一般可變軌衞星更快、更便捷，具有多軌道能力。

在太空態勢感知方面，如果X-37B 搭載光學探測和電子偵察設備，就可以憑藉靈活的空間姿態軌道控制能力，在高速條件下對各國衞星進行精確觀測、穩定跟蹤和準確認知；抵近掌握低軌目標的軍事用途和工作體制，針對性地確定對抗途徑和方法；對反衞星武器進行監控、預警和攻擊效果評估。

在對地偵查方面，X-37B可以通過自身搭載功能載荷充當臨時衞星，靈活執行偵察預警、通信補網等任務，尤其是可以機動至高度200千米以下軌道對地面感興趣目標進行長期重複詳察，提供詳細情報。同時X-37B還可攜帶一定數量的通信或偵察微納衞星，在關鍵時節和區域進行補充部署，增強空間系統彈性，提供及時高效的戰場支持。

在軌道服務方面，X-37B 的軌道機動和耐久性很可能使其成為長期在軌的動態衞星維護或補充平台，可攜帶模塊化衞星部件和燃料長期遊弋在太空，對其他航天器實現在軌加油，以及對受到打擊的衞星進行及時維修或更換，確保系統整體功能安全。

另外X-37B也存在直接參戰的可能。如對敵方在軌衞星可採取近距離切割、發射飛網/飛叉抓捕離軌、對目標光學傳感器噴塗漆霧，甚至注入計算機病毒、更換其核心硬件或程序進行策反等硬/軟破壞手段。而攜帶射頻、激光或電磁脈衝武器後，X-37B則可覆蓋更廣的空間範圍，能夠憑藉其變軌能力對敵方多顆衞星進行干擾或殺傷，達到連續打擊的作戰效果。另外X-37B在裝備天基對地打擊武器後，憑藉高達馬赫數25的再入速度，X-37B理論上可以在1小時內直達地球的任一角落，通過軌道機動靈活選擇再入點，出其不意地對地面目標發起突襲和轟炸。

值得注意的是，一旦X-37B 通過民用領域和商業用途實現規模化發展（太空探索技術公司的“獵鷹-9”運載火箭已經被其選為常用搭載平台之一），將會幫助美國逐步建立起巨大的體系和優勢。如多架X-37B 攜帶定向能武器並合理佈局組網的話，可能構建起高效的天基反導系統，從而實現全球範圍對導彈助推段和中段的充分攔截；甚至可以通過打擊對手助推段的航天器或運載火箭，阻止其進入太空，實現軌道封鎖以獨霸太空。