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美國嫌空中加油不夠酷,太空加油續命技術呼之欲出

美國空中加油技術成熟花樣多,現在無人機都能自主空中加油了!

空中加油一向是個技術活,美國和蘇聯在上世紀5,60年代花了將近10年的時間讓空中加油技術實用化,花了30年發展這項技術,今天空中加油在軍用領域已經非常普遍,我國從上世紀80年代末開始奮起直追,到今天終於達到美蘇60年代末水平。如今蘇聯已完墳頭草三尺,美國玩透了空中加油技術,連無人機都能空中加油了。空中加油不夠炫,他們又把腦筋動到太空,要玩太空加油了。

NASA用NRO施捨的鎖眼鏡片做了WFIRST望遠鏡,就這還要32億,鎖眼衛星更是漲價到50億美元啦

美國為什麼要搞太空加油?這也是被逼的。原來衛星都是一次性的,誰的私家車只能開一次,那價錢都要貴到天上去。現在衛星價錢太貴,發射又時不時失敗,大家都在琢磨怎麼降成本,就想到了衛星加油延壽的主意。現在衛星應用特別廣,主要包括靜止軌道的通訊衛星,中軌道的導航衛星和低軌道的偵察衛星。這些衛星一顆普遍要2-5億美元,壽命長的也只有15年。美國在軌衛星數量約400顆,包括著名的偵察衛星鎖眼,它有一個口徑達2.4米的大型望遠鏡,號稱能看清楚陽台上做日光浴的美女。得益於它超高的解析度,世界各地一有事,從中情局到國防部,第一時間都需要調集鎖眼進行偵察。

10年前民用衛片就出現了羅體日光浴圖,鎖眼衛星大鏡頭還飛的低,都可以拍高清圖了

然而就算對鎖眼這樣的衛星,偷窺陽台美女看高清圖,光靠大鏡頭也是不行的。鎖眼飛的是近地點2、300公里的橢圓軌道,簡單的說就是看不清那就貼近點。200公里高度在大氣層邊緣,高空大氣阻力很大,要是不機動維持軌道高度,也就一兩年昂貴的鎖眼衛星就要化為絢麗的煙花了。一顆鎖眼重達10幾噸,大半重量裝的都是燃料,需要頻繁使用發動機保持軌道高度,雷達偵察衛星長曲棍球也和鎖眼相似。這類高檔偵察衛星造價極為昂貴,鎖眼後期甚至高達50億美元一顆,發射一顆到軌又需要3、4億美元,美國火箭可靠性高但也難免失敗,至於俄國更有每10發必然打飛1發的質子火箭,導致俄國人的高解析度偵察衛星綜合成本更高。更悲劇的是,地球上熱點不斷而且有些熱點經久不褪,比如美國打IS已經打了3年多,那就需要衛星不斷變軌去窺視前線,這樣原本設計壽命十幾年的衛星,使用壽命減半都是少的,一番折騰下來幾顆衛星上百億美元就打水漂了。

美國太空梭回收了Westar6衛星賣給中國,至於維護哈勃更不在話下,技術很牛就是經濟上得不償失

長太息以掩涕兮,哀星生之多艱。美國腦洞大開想到:這些衛星其它部分好好的,既然完蛋只是因為燃料用光了,何不送點燃料上去?其實這並不是什麼新鮮的創意,美蘇在20世紀60年就打算這麼做了。太空梭時代,美國太空梭可以對低軌道的衛星進行捕獲,維修和加註燃料,甚至於還把發射失敗的通訊衛星從太空中抓回來,修一修賣給中國,長征火箭發射上天我們還用了好多年。然而太空梭發射一次3、4億美元,抓回來一顆2、3億美元的衛星再利用,這除了炫耀美國航天技術牛逼外實在得不償失,太空加油這種事,最好還是無人的衛星去干。

太空吃奶可不是簡單的事情,進步飛船給空間站加油有專門的桿錐介面,商業衛星怎麼辦?

為什麼到現在我們也沒看到加油衛星呢?嚴格說太空加油早就有了。近地軌道上的載人空間站,高度低阻力大不得不補加燃料。現在國際空間站就用進步號飛船加油,我國去年也突破了太空加油技術。然而商業衛星斤斤計較,衛星和加油衛星的研製商一直在扯皮:一方說衛星上沒對介面讓我怎麼加油,另一方說你沒造出來加油衛星我設計介面給鬼用啊!扯皮成死循環了,那怎麼辦呢,美國軌道ATK公司靈機一動有了新主意。

軌道ATK公司研製了給癱瘓衛星續命的MEV衛星,它相當於霍金的助行車

軌道ATK公司已經研製了太空續命衛星,打算今年年底發射,為燃料耗盡的衛星加一秒。這種名叫MEV的衛星是應商業市場的需求研發的,它使用現成的通信衛星平台,主要的技術挑戰是接近和捕獲目標衛星。值得一提的是,MEV只續命不加油,它抓著通信衛星,用高性能的電推維持軌道和姿態,這樣沒油的通信衛星也能繼續使用了,或者說它成了目標衛星的副油箱。這種新穎的「加油」方式,避開了傳統太空加油研製中雞蛋相爭的麻煩,更形象地說,燃料用盡的衛星相當於四肢癱瘓的霍金,MEV就是霍金的助行車。

MEV具備非合作對接能力,你說它就是民用的?我讀書少別騙我,它用於反衛星一點都不用改的!

軌道ATK的新概念降低了太空加油的難度,不過太空加油還是比空中加油難多了。要想上九天攬星不是PPT上吹起來那麼簡單,研製一種專用延壽衛星去拯救油盡燈枯的衛星,成本賬恐怕沒有宣傳中吹的那麼好。另外外界還普遍擔心,這項技術有很強的軍事潛力:它能自主接近捕獲衛星,這和蘇聯的反衛星衛星有什麼區別么?它還能幫助衛星調姿保位,反過來不就是幹掉或是偷走敵人的衛星么?!這還真是美國太空技術軍民融合的新成果。

因此,對於這樣的太空續命衛星,我們必須提高警惕,拭目以待美國人嘗試的效果。如果試驗證明了這種技術的有效性,那我們不僅要加倍提防這種新穎的反衛星技術,更要趕快山寨之,必要時以其人之道還治其人之身。


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