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不止间谍卫星!美空天飞机8年前曾抵近侦察俄航

时间:2019-05-15 23:15来源:中国制造
据俄罗斯卫星网4月6日报道称,美国智库安全世界基金会近日发布报告指出,美国同步空间态势感知项目(简称GSSAP)间谍卫星曾多次秘密靠近俄罗斯的军用、民用航天器,并对其进行抵

  据俄罗斯卫星网4月6日报道称,美国智库“安全世界基金会”近日发布报告指出,美国“同步空间态势感知项目”(简称GSSAP)间谍卫星曾多次秘密靠近俄罗斯的军用、民用航天器,并对其进行抵近侦察。实际上早在GSSAP间谍卫星之前,美空军X-37B空天飞机就执行过类似秘密任务。那么作为美空军最高机密的X-37B空天飞机究竟性能如何?又执行过哪些秘密任务?本文就此简析。

  美智库报告称,2014至2016年间,美空军为监控太空发射了4颗GSSAP卫星(其中第3、第4颗于2017年9月正式投入使用)。据美官方消息,GSSAP项目旨在增强美军天基空间态势感知能力,提高美军快速检测、预警及识别潜在威胁的能力。同时GSSAP卫星还有一大任务,就是为美国战略司令部侦察并搜集假想敌在同步轨道上的人造航天器(卫星及其他航天器)相关数据及关键情报。

  俄媒称,“尽管美军没有提供任何关于GSSAP卫星的具体位置或轨道机动的公开数据,但其他地面轨道站的跟踪数据显示,它们(卫星)在地球静止轨道上非常活跃。由俄罗斯科学院控制的ISON太空空间监测网络搜集的数据表明,自2014年以来,GSSAP卫星进行了数百次机动,在地球同步轨道上近距离靠近了12颗正在运行中的卫星或为接近它们实施变轨机动。”这些卫星包括俄罗斯“光线月),以及俄军的“钟声”军用航天器(俄方代号“宇宙-2520”,2017年10月)、“彩虹-1M”3号(2017年11月)、“彩虹-1M”2号(2018年5月)军用卫星等。

  由于是在地球同步轨道运行,美军GSSAP卫星具有绝佳的清晰视野用于侦察,而无需担心地基太空监视系统才会遇到的气象干扰问题,并且可以全天候在轨监视目标航天器。由4颗卫星组成的GSSAP监视星座能以非常高的精度监视和测量目标航天器,并搜集这些航天器的在轨运行数据,便于美军未来战时对其实施干扰、捕获甚至摧毁行动。不过,美军的太空监视系统远不止这4颗间谍卫星这么简单,还有一大“主力”就是长期处于高度保密状态的X-37B空天飞机。

  X-37B空天飞机(下文简称X-37B),全称为X-37型“轨道试验飞行器”(OTV),是美国第一种可重复使用的无人空天飞机。该机利用运载火箭发射入轨,再入大气层后能以水平方式在机场跑道着陆。X-37B计划由美国空军领导实施,波音公司作为主承包商负责研制和建造工作。

  美空军对外宣称该型机主要用作空间技术试验与验证平台,但实际上经常用于执行绝密任务。美空军于2006年4月7日,在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行了首次空投试验。2010年4月22日,美空军发射一枚“宇宙神”Ⅴ型运载火箭,成功将第一架X-37B送入太空。同年12月3日,X-37B顺利在范登堡空军基地着陆。

  X-37B机长8.9米,翼展4.5米,高2.9米,采用双倾斜尾翼布局,发射重量约为5吨,整体尺寸仅相当于航天飞机的四分之一。动力系统采用一台AR2-3火箭发动机,最大推力为29.3千牛,主要用于X-47B实施在轨机动以及再入时的离轨机动。该机在轨最大飞行速度可达25马赫。其机身中部有一个长2.1米、宽1.2米的有效载荷舱(舱顶部可像航天飞机一样开启),能携带重达272公斤的试验设备,该机每次飞行可配备不同的有效载荷以执行不同任务。

  X-37B的一大优势就是具备长期在轨运行能力。该机可根据任务需要,灵活调整在轨时间,设计指标最长达270天(实际可达469天)。X-37B入轨后,会展开一个小型砷化镓太阳能电池板,为自身补充能源。此外,X-37B还使用锂离子蓄电池提供能源。这种长期在轨能力,使得X-37B不同于传统侦察卫星,具有较强的持续作战能力,特别是其具有很强的机动变轨能力,能够根据作战需要移动到不同的位置执行军事任务。

  X-37B目前共制造了2架,截至2017年9月已执行过5次秘密在轨任务,其中执行第4次任务期间(2015年5月20日发射),创造了连续在轨717天的新纪录,远超其“最长在轨运行270天”的设计指标。由于X-37B的任务细节属于绝密级,外界很难猜测,但2011年3月,第二架X-37B执行任务期间,英国广播公司(BBC)曾援引英国航天杂志的报告称,X-37B或正从事监视俄军“钟声”系列侦察卫星的间谍任务,由此从侧面证实了其一大任务就是秘密监视“潜在对手”的在轨航天器。

  2011年3月,美国“电气和电子工程师协会”(IEEE)反驳了英媒报道,IEEE网站发文称,BBC所谓的美军X-37B“监视”俄军侦察卫星的说法是一个“灾难性的谬误”,因为两者在轨道上相错而过时,它们的相对速度高达每秒8公里,X-37B在如此高的速度下不可能搜集到任何情报。IEEE资深观察家鲍勃·克里斯蒂也指出,这一报告完全忽视了“升交点黄经”(又称称交点黄经,是轨道要素之一。对于地心和日心轨道,轨道上的天体运行到参考平面北侧时的通过点,被称为升交点或北交点。这个交点的位置可以被当作一个参数,用来描述航天器运行轨道)的差异。虽然X-37B与俄军侦察卫星的倾角和高度相近,但它们的“升交点黄经”差异在“俄军钟声”系列卫星运行期间从98°缓慢变化到100°,意味着它们是以高迎角相遇,绝无可能进行监视。

  但从X-37B的技术性能看,美国科学家的这一指正更像是为X-37B所执行的“秘密任务”进行辩解。这个解释对一般侦察卫星而言或许能够成立,因为卫星体积有限,不能携带太多燃料用于变轨机动。但对X-37B而言,它除了主发动机外,机身上还有数个可用于调整机体姿态的微调推进器,完全可以在轨道固定的情况下调整机身角度,获得一个最佳拍摄角度,从而对目标进行监视。即使距离较远,其也可远距监视。由于X-37B的运行轨道刚好与众多民用和部分军用卫星(其中包括国际空间站)的轨道重合,利用机载传感器或者照相装置对“潜在对手”的航天器实施监视,应该是X-37B“信手拈来”的工作。

  X-37B的潜在用途和发展潜力,实际上已超越了传统的“太空战机”。其任务不再是简单的侦察、捕获或“硬杀伤”摧毁敌方航天器,而有可能是为了发展更高层次的太空攻防武器充当“铺路石”,其未来发展动向值得高度关注。(文/黄晋一)

  据英国《每日邮报》5月7日报道,美国当地时间5月7日上午8时左右,隶属于美空军的X-37B空天飞机(任务代号OTV-4),在完成了在轨长达718天的秘密任务后,成功降落在位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心。图为返航着陆后的X-37B空天飞机特写资料图。

  X-37B是目前世界上第一种投入服役的军用空天飞机(轨道测试飞行器,简称OTV)出自波音“鬼怪”工厂。第3架X-37B(OTV-3)曾创下了现役空天飞机的最长在轨运行记录,达到675天(已被OTV-4打破) 。X-37B的潜在军事用途包括在轨侦察、反卫星、轨道轰炸、捕获敌方卫星等。图为X-37B空天飞机在轨运行想象图。

  左图展示了X-37B的内部结构和整体尺寸,可见其尺寸远小于航天飞机。右图为2010年4月,在美国佛罗里达州卡拉维拉尔角发射中心拍摄的正在总装(准备发射)的X-37B空天飞机资料图。

  具体到这次任务内容,美国空军在发射前曾透露,将测试霍尔推进器(Hall Thruster)。这是一种通过电离、加速惰性气体氙产生推力的电子推进系统。与传统火箭发动机相比,它的推力不大,但能效大幅提高,可增加航天器的有效载荷和在轨操作次数,提升航天器的使用寿命与灵活性。图为X-37B(代号OTV-3)资料图。

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