X-37B在軌又工作了300天:它到底在幹什麼?
那架神秘的美軍X-37B太空飛機剛剛在地球軌道上又飛行了300多天。代號為軌道試驗飛行器(OTV-6)也被稱為美國太空部隊的USSF-7,最近一次上天是2020年5月,由Atlas-V 501火箭助推器發射升空。OTV-6是第一個使用服務模塊進行空間試驗的飛行器,該服務模塊是飛行器尾部的附件,可將額外的實驗有效載荷能力帶入軌道。
2020年5月15日:美國太空部隊的X-37B太空飛機將於美國東部夏令時間(1224 GMT)星期六(5月16日)上午執行其第六次行任務OTV-6。
迄今為止,美國空軍的無人X-37B太空飛機已經執行了四個秘密任務,在地球軌道上的長時間飛行中攜帶秘密有效載荷。X-37B長約29英尺(8.8米),高9.5英尺(2.9 m),翼展不到15英尺(4.6 m)。在發射時,它重11,000磅。(4,990公斤)。X-37B的有效載荷艙(貨物裝箱區)長7英尺,寬4英尺(2.1 x 1.2 m),大約相當於皮卡車床的尺寸。但是,X-37B攜帶的東西還不清楚。空軍官員通常只對計劃的總體目標發表評論,強調每種有效載荷都是分類的。“ X-37B的主要目標是雙重的:可用於美國未來太空的可重複使航天器技術和可以返回地球並在地球上進行檢查的運行實驗,”美國空軍製作的X-37B情況說明書指出,像航天飛機一樣,由太陽能驅動的X-37B太空飛機在火箭的幫助下垂直發射,然後巡航回地球,降落在跑道上。小型太空飛機的設計工作高度為110至500英里(177至805 km)。
在這一次發射前,公開在X37B上的一項實驗是美國海軍研究實驗室(NRL)進行的一項有關將太陽能轉換為射頻微波能量的研究。實驗本身稱為光伏射頻天線模塊,簡稱PRAM。
海軍研究實驗室(NRL)率先開發了“三明治”(sandwich)模塊,該模塊對空間太陽能發電的效率要高得多。
除了將NRL的PRAM送入地球軌道之外,X-37B還部署了FalconSat-8,這是由美國空軍學院研製,由空軍研究實驗室贊助的小型衛星,用於在軌道上進行多項實驗。FalconSat-8是一個教育平台,將為美國空軍學院(USAFA)攜帶5個實驗有效載荷。此外,航天飛機上還進行了兩次NASA實驗,以研究太空環境對材料樣品板和用於種植食物的種子的影響。
新的X-37B飛行計劃是在新成立的名為Delta 9的美國太空部隊的支持下進行的。成立於2020年9月24日的Delta 9是美國太空部隊的一個組成部分,根據施里弗空軍發布的情況介紹,“第9支隊1監督X-37B軌道測試飛行器的運行,該實驗任務旨在演示用於美國太空部隊的可靠、可重複使用的無人空間測試平台的技術。”基地在科羅拉多州的三角洲9號部隊由三個現役中隊組成,總部設在施里弗(Schriever),“Delta 9的任務是準備、派遣和設計分配和配備的部隊,以進行保護和保衛行動,並為國家決策機構提供應對選擇,以製止和在必要時戰勝軌道威脅,”。“此外,Delta 9部隊還通過進行基於太空的戰場表徵操作來支持太空態勢感知,並且還為美國太空部隊進行了在軌實驗和技術演示。”
X-37B的簡史
X-37項目始於1999年,當時美國國家航空航天局最初計劃建造兩個飛行器:一個進近和著陸試驗:飛行器(ALTV)和軌道飛行器。
美國國家航空航天局於2004年將該項目移交給美國軍方-國防高級研究項目局。(國防高級研究計劃局)。當時,X-37已經成為一個機密項目,它是後來被稱為X-37B的太空飛機的靈感來源。X-37B項目現在由空軍快速能力辦公室運行,其軌道飛行任務控制位於3號科羅拉多州施里弗空軍基地的空間實驗中隊,飛行器是由波音幻影工廠製造的。
兩種不同的X-37B飛行器共飛行了四次任務,分別是OTV-1、OTV-2、OTV-3和OTV-4(軌道試驗飛行器的簡稱)。在聯合發射聯盟(United Launch Alliance)的阿特拉斯5號火箭(Atlas5)的幫助下,所有四次飛行都已完成。
OTV-1於2010年4月發射升空,在高空停留了224天。
OTV-2在太空停留時間是原來的兩倍多,2011年3月發射,2012年6月468天后返回地球。
OTV-3,使用與OTV-1飛行任務相同的飛行器,於2012年12月11日開始,並於2014年10月在674天后結束。
OTV-4於2015年5月20日啟動,2017年3月25日打破了OTV-3的續航記錄。在太空中飛行718天后,OTV-4任務於2017年5月7日結束,跑道平穩著陸。這是美國宇航局在佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心的航天飛機著陸設施第一次X-37B著陸。
OTV-5在美國東部時間2017年9月6日上午10點,美國SpaceX公司從弗羅里達州肯尼迪航天中心的LC-39A號工位用一枚獵鷹9FT(全推力型運載火箭)將美國空軍的一架X-37B太空飛機送入預定軌道,同時成功完成了一級地面回收任務。此次任務是X-37B太空飛機的第五次軌道發射,美國空軍目前製造了兩架X-37B,可能是在交替使用,按此推算,執行OTV-5任務的這架X-37B,應該是執行過第一次和第三次軌道任務的那架。
“X-37是一個技術試驗台”中情局紐波特海軍戰爭學院國家安全事務教授瓊·約翰遜·弗里斯(Joan Johnson Freese)在接受太空網採訪時說,他提到了OTV-3,耐久性是正在測試的幾個X-37任務之一,還有包括飛行能力和使用周轉時間。”
迄今為止,所有的X-37B任務都是從佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地發射的。官員們說,前三次降落在加利福尼亞范登堡空軍基地時,未來在OTV-4以外的任務可能會繼續降落在佛羅里達州的肯尼迪航天中心,就在卡納維拉爾角的隔壁。波音公司正在使用一個位於KSC的舊NASA航天飛機庫為美國空軍提供X-37B航天飛機服務。
太空武器?
圍繞X-37B及其有效載荷的秘密有很多猜測,稱該飛行器可能是某種類型的太空武器,可能任務是捕獲或破壞其他國家的衛星。
但專家們說,這架太空飛機不太可能執行這樣的任務。相反,它的主要任務很可能是空軍官員一直宣稱的:測試新的傳感器和其他新一代衛星技術,看看它們在太空環境中的表現和保持能力。
“我絕對認為這是首要任務,”前空軍軌道分析員Brian Weeden,現在作為非營利安全世界基金會的技術顧問,在OTV-2發射前告訴Stound.com。他認為X-37B設計使其不太可能成為理想的太空武器,包括X37B的滑翔式跑道著陸,使其容易受到敵方的攻擊。威登說:“它可以被追踪,所以它很難偷襲任何目標。”當它自己下來的時候,它是一個非常笨拙,緩慢移動的滑翔機。”
目前還不清楚X37B究竟在那裡做什麼。X-37B任務是高度保密的,空軍官員傾向於用一般的術語談論項目目標,正如這篇摘自X-37B實況表的文章所顯示的:“X-37B的主要目標是雙重的:可重複使用的航天器技術,用於美國未來的空間和操作實驗並能夠返回到地球上接受檢查。”國內的學者認為X-37B的目標應該是“通過對大量太空飛行演示驗證試驗,降低太空飛行器研製風險,支持太空長期發展計劃,最終獲得一種可重複使用、長期在軌並進行軌道機動,且具備返回地面後72小時內重新升空能力的太空飛行器。”
儘管如此,空軍還是透露了一些X-37B任務的有效載荷。例如,我們知道OTV-5包括先進的結構嵌入式熱分佈實驗(Asetsii),該實驗測量電子器件和振盪熱管在空間環境中的性能。
太空轟炸機?
獨立分析專家說,五角大樓曾一度資助開發一種可重複使用的高超音速飛行器,這種飛行器應該能在2小時內將彈藥送到世界任何地方。但這個被稱為普通飛行器的概念是亞軌道的。作為一架航天飛機,X-37B將至少面臨一個作為轟炸機的主要缺點。馬里蘭大學的馬克·劉易斯教授曾經是一名太空人,空軍首席科學家。他認為,改變航天器的軌道需要很大的推力,因此使用X-37B作為轟炸機意味著改變其軌道以飛越目標,這將耗盡其有限的燃料供應。他直截了當的說:“如果我不能讓我所謂的轟炸機到正確的地點釋放炸彈,那有什麼好處呢?”
間諜衛星?
這個理論可能是正確的,儘管這取決於你認為X-37B在監視什麼。今年早些時候,《航天雜誌》的編輯聲稱,X-37B正在中國空間站進行間諜活動,並指出X-37B的軌道接近天宮。這一理論得到了很多公眾的關注,但安全世界基金會的顧問Brian Weeden強烈反對這一理論。Weeden是前空軍軍官,他曾在美國戰略司令部的聯合空間工作。X-37B的軌道只在兩個不同的點上穿過中國空間站的軌道,這並不是說航天飛機可以一直盯著天宮。”他說:“儘管X-37B在某些時候可能有一個很短的機會收集(關於中國空間站的)情報,但這肯定不是主要任務,即使是一些完全可行的任務。”然而,一組跟踪第二架X-37B的民間航天愛好者(稱為OTV-2)注意到,這架航天飛機的軌道覆蓋包括伊朗、阿富汗和巴基斯坦在內的國家。因此無論X-37B攜帶的是什麼秘密載荷,都可以用來從這些地區獲取數據。
試驗設備?
美國政府會說實話嗎?美國空軍一直堅持稱,X-37B只是一個試驗平台,用於測試可重複使用的航天器技術和“可返回地球並在地球上進行檢查的運行試驗”。威登說他認為X-37B真的就是這麼做的。”我認為X-37B的主要任務是試驗”。他說,對於空軍來說,X-37B是一種很好的航天器,它可以將各類傳感器等新技術送入太空,進行測試,然後再在地球上進行檢查。儘管如此,進行在軌偵察和測試這兩個任務並不相互排斥。
X37-B到底是太空武器?間諜衛星?還是純純的試驗設備?從目前的情況分析,由於X-37B由於兼具航天飛機、普通飛機和衛星的某些功能特點,它可在兩小時內快速大範圍機動至地球任意地點上空,並在空間長期駐留。X-37B可根據需要攜帶不同的任務載荷,執行偵察、預警、導航、通信和投放、回收、俘虜或破壞衛星等任務,甚至可以使用高超聲速武器對地實施快速打擊。