白玉京：中國實驗衞星太空加油，為啥西方反應那麼大？

【文/觀察者網專欄作者 白玉京】

空中加油技術的誕生讓戰鬥機的作戰半徑得到極大擴展，現在運油20也成為中國現代化空軍力量的核心支柱。如今，中國將這一理念拓展至宇宙深處，太空加油機正呼之欲出。

2025年1月7日，中國在西昌衞星發射中心成功發射了實踐二十五號衞星，標誌着中國在太空加油領域邁出了重要一步。這顆衞星是中國首次進行太空加油實驗的重要航天器，其成功發射不僅展示了我國在軌服務技術的重大進展，也預示着中國將逐步縮小與美國在這一領域的差距。

長三乙發射實踐二十五號，説明這顆衞星是個大塊頭 央視

為什麼要進行太空加油

在浩渺的宇宙中，地球靜止軌道（GEO）如同一條璀璨的光環，支撐着全球的通信、導航、氣象觀測等關鍵任務。它承載着無數重要的衞星，這些衞星的正常運行直接影響着全球經濟、軍事和科學研究。然而，這些“太空巨人”卻面臨一個無法迴避的現實——燃料的枯竭。一旦燃料耗盡，衞星將失去姿態控制和軌道維持能力，最終走向報廢或淪為太空垃圾。

對於GEO衞星而言，燃料耗盡是導致“退役”的主要原因。這類衞星通常重量較大、造價高昂。例如，作為中國天地一體化通信系統的關鍵組成部分的天通一號通信衞星質量約為5.5噸，它正為包括華為手機在內的設備提供天地通信服務；此外，採用東方紅五號平台，專用於驗證新一代高通量通信技術的實踐二十號衞星作為中國最重的GEO衞星，質量高達8噸。這些衞星的高價值與高成本，使得通過太空加油延長其使用壽命成為合理且必要的選擇。

人類首個太空加油機MEV-1 Orbital ATK

正因如此，“太空加油”應運而生。這項技術通過在軌為衞星補充燃料，可以顯著延長衞星壽命，減少昂貴的衞星更換頻率，提高資源利用效率。

值得一提的是，美國在太空加油技術上起步較早。2019年，諾斯羅普·格魯曼公司通過MEV-1任務擴展飛行器成功為一顆名為IS-901的通信衞星補充燃料，延長了其5年的使用壽命。這是全球首個成功的商業化太空加油任務。MEV-1的工作原理是與目標衞星進行精確軌道對接，通過專門設計的接口輸送燃料。這次任務不僅驗證了太空加油的可行性，還為未來的商業化運營提供了樣板。

與美國相比，中國的太空加油技術起步稍晚，但進展迅速。中國在短時間內完成技術驗證和系統研製，尤其是驗證了自主導航、機械臂精確對接等關鍵技術。相比重新發射一顆新衞星，通過太空加油延壽的成本可降低35%以上。

太空加油機MEV-1（右）抓住目標衞星（左），兩者合體 諾·格

中國太空加油之路

中國在太空加油領域的探索起步較晚，但進展迅速。2017年4月，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室成功對接，驗證了在軌推進劑補加技術，標誌着中國具備了在軌交會對接和推進劑傳輸的能力。這一突破為後續在軌服務技術奠定了基礎。

在2021年和2022年的珠海航展上，航天科技集團第八研究院展示了新一代補加服務飛行器的模型。這款飛行器具備自主導航、精確對接和多功能補給能力，不僅可以為GEO衞星提供燃料補加，還能夠進行補氣、補液和補電等多類型服務。

飛行器採用模塊化設計，前端配備了雷達與光學傳感器，可實現自主導航與目標識別。其機械臂具備高自由度運動能力，能夠在複雜空間環境下完成精準對接任務。補加飛行器一次可攜帶約1.3噸燃料，按照每顆衞星補加50千克計算，理論上可以為26顆衞星提供延壽服務。這樣的設計使得中國具備了大規模在軌服務的潛力。

2022年1月，中國的實踐二十一號（SJ-21）衞星成功與一顆已報廢的北斗二號G2導航衞星對接，並將其拖至地球靜止軌道上方的“墓地軌道”。這一操作展示了中國在處理太空垃圾和非合作目標對接方面的能力——非合作目標對接是實施太空加油、太空維修的關鍵能力之一。

航天八院在珠海航展展出的“補加服務飛行器”，注意小巧的機械臂，用於捕獲目標飛行器 作者供圖

實踐二十五號衞星及其後續任務，或需驗證以下關鍵技術：

自主導航與精確對接：衞星通過雷達與光學成像系統，實現對目標衞星的高精度跟蹤與識別。

機械臂操作與補加接口：採用自主研發的標準化對接接口，確保燃料補加過程的安全與穩定。

多任務能力：

除燃料補加外，包括不限於故障排查與軌道調整能力，為未來的在軌服務提供更多可能性。

如何進行太空加油

我們不清楚實踐二十五號的任務詳情，但是我們可以通過覆盤美國MEV-1和MEV-2，看到太空加油的過程——美國走過的路中國要走一遍，美國沒走過的，中國可能也要走一走。

MEV-1（Mission Extension Vehicle-1）是由諾·格開發的首個商業在軌服務飛行器，旨在為地球靜止軌道（GEO）衞星提供壽命延長服務。這一任務開創了太空加油的先河，為未來在軌服務的商業化奠定了基礎。

MEV-1於2019年10月9日搭載俄羅斯質子-M運載火箭，從拜科努爾航天發射場成功發射。其目標是與國際通信衞星公司的Intelsat-901（IS-901）衞星進行對接。IS-901衞星於2001年發射，設計壽命為13年，到2019年時燃料即將耗盡，但其通信載荷仍然完好，因此延壽具有很高的商業價值。

2020年2月25日，MEV-1在距離地球約3.6萬公里的地球靜止軌道上成功與IS-901完成對接。這次任務選擇在GEO上方約300公里的“墓地軌道”進行對接操作，主要是出於安全考慮，避免在GEO密集區域進行復雜操作可能引發的風險。對接完成後，MEV-1將IS-901從墓地軌道移回GEO的工作軌位，使其重新投入使用，並計劃延壽至少5年。

MEV-2（Mission Extension Vehicle-2）是由諾·格開發的第二代任務延壽飛行器。MEV-2於2020年8月15日成功發射，目標是與Intelsat 10-02（IS-10-02）衞星對接。IS-10-02於2004年發射，至2020年已在軌運行16年，燃料即將耗盡，但其通信功能仍然完好。

MEV-1的成功給了諾·格信心，不需要在墓地軌道來回折騰：2021年4月12日，MEV-2在地球靜止軌道上成功與IS-10-02對接，這是全球首次在GEO軌道上與現役商業衞星直接對接的案例。

對接完成後，MEV-2接管了IS-10-02的姿態控制和軌道維持功能，使其能夠繼續為歐洲、中東、非洲和南美洲的客户提供高質量的媒體分發和寬帶服務。根據協議，MEV-2將與IS-10-02保持對接狀態5年，之後將脱離並執行新的在軌服務任務。MEV-2的成功對接標誌着在軌服務技術的又一重大突破，展示了商業衞星延壽服務的可行性和經濟性。諾·格計劃在此基礎上，開發更先進的在軌服務飛行器，如任務機器人飛行器（MRV），以提供更廣泛的在軌服務，包括維修、組裝和再定位等。

據説是實踐二十一號的任務徽章，設計非常有趣，二郎神帶着哮天犬撒出天網，捕獲某種目標 作者供圖

不必要的操心

實踐二十五號牆內開化牆外香，在國內外引起的反響，成為強烈的反差。國內悄無聲息，美西方卻引起了強烈關注。有個別美西方媒體認為，中國此次技術突破不僅僅是一次單純的航天技術實驗，更可能具備潛在的軍事用途。

美西方對於中國太空加油技術的擔憂，主要集中在幾個方面。首先，太空加油技術本質上是為在軌航天器提供燃料補給與延壽服務，這一技術能夠極大延長航天器的壽命，降低更換成本。然而，西方一些分析人士擔心，這項技術可能被中國用於軍事目的，如延壽軍用衞星、提升太空態勢感知能力，甚至可能被用作捕獲或干擾其他國家衞星的手段。

其次，西方媒體反覆提及實踐二十一號衞星此前將一顆廢棄的北斗衞星拖至“墓地軌道”的操作，認為這是中國具備非合作目標對接能力的象徵。這種能力雖然在技術上屬於太空環境治理與軌道垃圾清理的範疇，但在某些西方分析人士眼中，卻被視為“空間戰能力”的前兆，認為中國可能利用類似技術對他國衞星實施攔截或破壞。這一觀點忽略了太空環境治理的重要性，刻意放大了技術的軍事潛力，顯然帶有明顯的偏見。

事實上，實踐二十五號衞星的主要目標是驗證在軌加油技術，這在中國官方發佈的信息中已明確説明。與美國早已商業化的MEV系列飛行器類似，中國的太空加油技術旨在提升現有航天器的運營效率，推動太空經濟的可持續發展。而西方的種種擔憂，更多是一種“中國威脅論”的延續，是對中國航天技術進步的不必要恐慌。

太空加油機變為太空修理工，可不是説説而已，諾·格打算推出MRV進行飛行器在軌維修 諾·格

非常大的生意

太空加油是一個非常大的生意，是一個未經開拓的藍海市場。諾·格早年説有32億美元的市場，70多顆衞星需要太空加油，諾·格並沒有預料到近年來衞星的井噴，這顯然不是太空加油業務的上限。

未來，隨着太空加油技術的不斷成熟，有望逐步拓展太空加油的服務範圍，從GEO衞星延伸至低軌衞星（LEO）和中軌衞星（MEO），甚至服務於未來的深空探測任務。我們也正在密切關注美國星艦將要實施的太空加油任務。

世界各國已經就LEO軌道展開了激烈的爭奪，馬斯克的星鏈打響了第一槍，佔據了領跑位置，中國星網蓄勢待發。新一代星鏈衞星的軌道有下移的趨勢，且新一代星鏈衞星更重更大更貴，或意味着衞星對於燃料的需求更為迫切。

目前的星鏈衞星雖暫無太空加油的計劃，但不代表將來沒有這個可能。數萬顆衞星佈滿了LEO軌道，為太空加油事業展開了無窮的想象。當太空加油機成熟之後，變身為太空修理工，又會打開新一層的天花板。中國實踐二十五號衞星，打開了無數的可能。

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