航天器“重复用” 往返太空更便捷

光山新闻网 采集侠 2024-02-01 08:41:06
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航天器“重复用” 往返太空更便捷

 

  在2023年中关村论坛展览现场,航天科技区域展出了可重复使用液氧甲烷发动机等诸多新成果。
  本报记者 贺 勇摄

 

航天器“重复用” 往返太空更便捷

 

  美国“猎鹰9号”火箭。
  新华社发

 

  日前,中国在酒泉卫星发射中心运用长征二号F运载火箭,成功发射一型可重复使用的试验航天器。试验航天器将在轨运行一段时间后,返回国内预定着陆场,其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验,为和平利用太空提供技术支撑。

  航天器的可重复使用技术是国际航天领域的焦点之一,也是中国建设航天强国的重要一步。作为前沿航天技术,可重复使用航天器不仅可以“降本增效”,而且有望让太空旅游成为可能。

  

  技术研究有突破

  可重复使用航天器是指可以重复使用、能够迅速穿越大气层、自由往返于地球表面与太空之间、运送乘员和有效载荷的航天器,也可以指较长时间在轨停留和机动、完成各种任务的航天器,包括载人飞船、货运飞船、推进飞行器、行星着陆器、航天飞机等。

  2023年12月14日,中国成功发射一型可重复使用的试验航天器。在此之前,中国曾分别于2020年9月4日和2022年8月5日发射过可重复使用航天器。其中,2022年发射的可重复使用航天器,在轨飞行276天后成功返回地球,标志着中国可重复使用航天器技术研究取得重要突破,后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。

  中国载人航天工程办公室主任郝淳此前表示,为进一步提升工程的综合能力和技术水平,中国将研制新一代载人运载火箭和新一代载人飞船。其中,新一代载人运载火箭和新一代载人飞船的返回舱都可以实现可重复使用。

  去年底,美国X-37B“轨道实验飞行器”搭乘“重型猎鹰”运载火箭成功进入太空,执行第七次飞行任务。X-37B飞行器于2010年首飞,由美国波音公司制造,长约9米,翼幅约4.6米,外形类似航天飞机,但体积只有航天飞机的1/4,部分供电来自太阳能。这种飞行器配备自动着陆系统,由火箭送入太空,返回时像飞机那样在跑道上滑行降落,可重复使用,但不载人。该飞行器能够执行通信中继、地面观测等任务,具有广泛的军事和民事用途。

  解决成本和产能问题

  可重复使用也是运载火箭发展的必经之路,将成为人类大规模进出空间的重要途径。近年来,中国在一次性运载火箭的技术基础上开展可重复使用运载火箭的相关技术攻关,取得了积极进展。

  2021年7月16日,由中国航天科技集团一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器在酒泉卫星发射中心成功首飞。2022年8月26日,由中国运载火箭技术研究院自主研制的升力式亚轨道运载器重复使用飞行试验获得成功。

  亚轨道重复使用运载器可作为升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级,是航天航空技术的高度融合体。这些成功的飞行试验,有力推动了中国航天运输技术由一次性使用向重复使用的跨越式发展,为重复使用天地往返航天运输技术发展奠定了坚实基础。

  一次性运载火箭长期是人类进入空间的主要运输方式,为什么要发展可重复使用的运载火箭?中国科学院院士、中国航天科技集团科技委主任包为民指出,随着进出空间规模需求的快速增长,一次性运载火箭在发射成本、履约周期和产能需求等方面均面临巨大挑战,发展可重复使用运载火箭能够很好地解决以上问题。