实践25号玄机多多:卫星加油与延寿验证

我是空天龙传人 2025-01-11 04:20:57

戍天九思原创第848期

据1月7日中国军号报道,1月7日04时00分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将实践二十五号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。实践二十五号卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。

实践25号为卫星加油和延寿经济价值可观

卫星加油和延寿技术难度大、成本很高,往往只会给在地球同步轨道上的高价值卫星加油和延寿。

这次发射的实践25号卫星用的是长征三号乙火箭,这是专门为发射地球同步轨道卫星而研制的,其地球同步轨道运载能力可达5.5吨。说明实践25号卫星是为在地球同步轨道上的高价值卫星加油和延寿。

一般来说,地球同步轨道卫星都是一个国家的战略资产,单枚卫星价值一般超过5亿美元,卫星常常因为燃料耗尽偏离轨道而报废。据测算,如果给地球同步轨道上的卫星加注60公斤燃料,即可延长卫星寿命12个月,创造近亿元的经济价值。

也就是说,如果一次给地球同步轨道上的卫星加注300公斤燃料,即可延长卫星寿命5年。

由此可见,5.5吨的实践25号卫星大概可携带2吨左右的燃料,至少可为6颗地球同步轨道卫星加油延寿,带来非常可观的经济价值。

笔者认为,这种卫星加油和延寿技术,可能既可给卫星加油,也可用机械臂更换卫星上到寿的零部件,达到延寿效果。

在太空中卫星如何给卫星加油?

在2021年和2022年的珠海航展上,航天科技集团第八研究院展示了新一代补加服务飞行器模型。该飞行器具备机动变轨、自主导航、精确对接和多功能补给能力,不仅可以为地球同步轨道卫星提供燃料补加,还能够进行补气、补液和补电等多类型服务。

该飞行器采用模块化设计,前端配备了雷达与光学传感器,可实现自主导航与目标识别。其机械臂具备高自由度运动能力,能够在复杂空间环境下完成精准对接任务。补加飞行器一次可携带约1.3吨燃料,按照每颗卫星补加300公斤计算,理论上可以为4颗卫星提供加油延寿服务。这是全新一代在轨飞行器,说明中国具备了大规模在轨服务能力。

▲航天八院在珠海航展上展出的“补加服务飞行器”,小巧的机械臂可用于捕获目标飞行器

2020年2月25日,美国诺·格开发的首个商业在轨服务飞行器MEV-1,在距离地球3.6万公里的地球静止轨道上成功与通信卫星IS-901完成对接加油。这次任务选择在地球同步轨道上方300公里的“墓地轨道”进行对接,主要是出于安全考虑,避免在地球同步轨道密集区域进行复杂操作可能引发的风险。加油完成后,MEV-1将IS-901从墓地轨道移回的地球同步轨道工作轨位,使其重新投入使用,计划延寿5年。

▲MEV-1与通信卫星IS-901对接在一起(效果图)

为什么中国太空加油技术早已成熟还要宣布进行技术验证?

这次是中国与太空加油相关技术的第四次报道,此前还有三次。

☆2016年6月25日,由国防科大研制的中国首个加油卫星“天源一号”,搭载长征七号运载火箭,在海南文昌航天发射场发射升空,准确进入预定轨道。随后几天,“天源一号”按计划进行了卫星在轨加注核心关键技术试验与验证,圆满完成了3种贮箱燃料加注。(百度上有消息)

☆2017年4月20日,天舟一号通过长征七号发射入轨,两天后与天宫二号空间站进行交会对接和在轨加注然料,随后组合体分离,再次成功交会对接和在轨加注然料。

☆2022年1月,中国的实践二十一号卫星成功与一颗已报废的北斗二号G2导航卫星对接,并将其拖至地球静止轨道上方的“墓地轨道”。这一操作展示了中国在处理太空垃圾和非合作目标对接方面的能力——非合作目标对接是实施太空加油、太空维修的关键技术。

▲这是实践二十一号的任务徽章,设计非常有趣,二郎神带着哮天犬撒出天网,捕获某种目标。

由此可见,中国已成功进行过3次太空加油和1次相关技术验证,而且天舟一号给天宫二号空间站的加油技术难度更大,说明中国太空加油技术已经成熟。既然中国太空加油技术早已成熟,为什么还要发射实践二十五号卫星宣布进行太空加油技术验证?

实际上,卫星加油与延寿是妥妥的高科技,技术难度很大,至少包括机动变轨、自主导航、机械臂抓取、精确对接和多功能补给等核心技术。这种卫星加油与延寿技术,不仅可机动变轨给卫星加油,而且也可以捕获和摧毁对手卫星,这是妥妥的太空军高轨机动作战能力。看看实践二十一号的任务徽章!

笔者认为,中国宣布实践二十五号卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证,也是妥妥的宣示中国高轨太空战能力,更是对美国X-37B进行高轨试验的回应——你有,我也有!

2023年12月28日,X-37B的第七次发射,这是第一次由“重型猎鹰”火箭发射进入地球同步轨道,还是人类罕见发射和回收高轨道航天器,意味着X-37B即将具备高中低全轨道作战能力。

美国太空部队还计划在2025年发射3颗卫星来测试太空加油系统,每颗卫星的发射和测试成本5000万美元。

实践二十五号会不会是昊龙或神龙?

一般来说,西昌和太原卫星发射中心主要是军用发射,发射时不对外开放。实践25号卫星在西昌卫星发射中心发射,说明是军用的可能性比较大。那么,实践25号卫星会不会是可重复使用的“昊龙”货运航天飞机呢?或者神龙空天飞机?

可加油的实践25号是由长征三号乙运载火箭发射,重量5.5吨左右。

“昊龙”货运航天飞机长10米、宽8米,重量不超过“天舟”货运飞船的一半。“天舟”货运飞船13.5吨,“昊龙”重量大概6吨左右。

可见,实践25号卫星与“昊龙”重量大体相当。美国X—37B空天飞机重量也是5吨。如果考虑到重复使用成本低,用“昊龙”或“神龙”进行高轨卫星加油也是一个不错的选择。

考虑到过去航展上展出的模型往往实际已经装备,因此,笔者有理由认为,实践25号卫星可能是“昊龙”货远航天飞机,或者是神龙空天飞机,还有可能是可重复使用返回式卫星。因为2024年9月27日发射的实践十九号就是可重复使用返回式卫星。

相信中国的太空战能力不会落后美国,美国X-37B能进行高轨试验,中国的“昊龙”“神龙”也能进行高轨试验!

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