美国空中加油技术成熟花样多,现在无人机都能自主空中加油了!
空中加油一向是个技术活,美国和苏联在上世纪5,60年代花了将近10年的时间让空中加油技术实用化,花了30年发展这项技术,今天空中加油在军用领域已经非常普遍,我国从上世纪80年代末开始奋起直追,到今天终于达到美苏60年代末水平。如今苏联已完坟头草三尺,美国玩透了空中加油技术,连无人机都能空中加油了。空中加油不够炫,他们又把脑筋动到太空,要玩太空加油了。
NASA用NRO施舍的锁眼镜片做了WFIRST望远镜,就这还要32亿,锁眼卫星更是涨价到50亿美元啦
美国为什么要搞太空加油?这也是被逼的。原来卫星都是一次性的,谁的私家车只能开一次,那价钱都要贵到天上去。现在卫星价钱太贵,发射又时不时失败,大家都在琢磨怎么降成本,就想到了卫星加油延寿的主意。现在卫星应用特别广,主要包括静止轨道的通讯卫星,中轨道的导航卫星和低轨道的侦察卫星。这些卫星一颗普遍要2-5亿美元,寿命长的也只有15年。美国在轨卫星数量约400颗,包括著名的侦察卫星锁眼,它有一个口径达2.4米的大型望远镜,号称能看清楚阳台上做日光浴的美女。得益于它超高的分辨率,世界各地一有事,从中情局到国防部,第一时间都需要调集锁眼进行侦察。
10年前民用卫片就出现了罗体日光浴图,锁眼卫星大镜头还飞的低,都可以拍高清图了
然而就算对锁眼这样的卫星,偷窥阳台美女看高清图,光靠大镜头也是不行的。锁眼飞的是近地点2、300公里的椭圆轨道,简单的说就是看不清那就贴近点。200公里高度在大气层边缘,高空大气阻力很大,要是不机动维持轨道高度,也就一两年昂贵的锁眼卫星就要化为绚丽的烟花了。一颗锁眼重达10几吨,大半重量装的都是燃料,需要频繁使用发动机保持轨道高度,雷达侦察卫星长曲棍球也和锁眼相似。这类高档侦察卫星造价极为昂贵,锁眼后期甚至高达50亿美元一颗,发射一颗到轨又需要3、4亿美元,美国火箭可靠性高但也难免失败,至于俄国更有每10发必然打飞1发的质子火箭,导致俄国人的高分辨率侦察卫星综合成本更高。更悲剧的是,地球上热点不断而且有些热点经久不褪,比如美国打IS已经打了3年多,那就需要卫星不断变轨去窥视前线,这样原本设计寿命十几年的卫星,使用寿命减半都是少的,一番折腾下来几颗卫星上百亿美元就打水漂了。
美国航天飞机回收了Westar6卫星卖给中国,至于维护哈勃更不在话下,技术很牛就是经济上得不偿失
长太息以掩涕兮,哀星生之多艰。美国脑洞大开想到:这些卫星其它部分好好的,既然完蛋只是因为燃料用光了,何不送点燃料上去?其实这并不是什么新鲜的创意,美苏在20世纪60年就打算这么做了。航天飞机时代,美国航天飞机可以对低轨道的卫星进行捕获,维修和加注燃料,甚至于还把发射失败的通讯卫星从太空中抓回来,修一修卖给中国,长征火箭发射上天我们还用了好多年。然而航天飞机发射一次3、4亿美元,抓回来一颗2、3亿美元的卫星再利用,这除了炫耀美国航天技术牛逼外实在得不偿失,太空加油这种事,最好还是无人的卫星去干。
太空吃奶可不是简单的事情,进步飞船给空间站加油有专门的杆锥接口,商业卫星怎么办?
为什么到现在我们也没看到加油卫星呢?严格说太空加油早就有了。近地轨道上的载人空间站,高度低阻力大不得不补加燃料。现在国际空间站就用进步号飞船加油,我国去年也突破了太空加油技术。然而商业卫星斤斤计较,卫星和加油卫星的研制商一直在扯皮:一方说卫星上没对接口让我怎么加油,另一方说你没造出来加油卫星我设计接口给鬼用啊!扯皮成死循环了,那怎么办呢,美国轨道ATK公司灵机一动有了新主意。
轨道ATK公司研制了给瘫痪卫星续命的MEV卫星,它相当于霍金的助行车
轨道ATK公司已经研制了太空续命卫星,打算今年年底发射,为燃料耗尽的卫星加一秒。这种名叫MEV的卫星是应商业市场的需求研发的,它使用现成的通信卫星平台,主要的技术挑战是接近和捕获目标卫星。值得一提的是,MEV只续命不加油,它抓着通信卫星,用高性能的电推维持轨道和姿态,这样没油的通信卫星也能继续使用了,或者说它成了目标卫星的副油箱。这种新颖的“加油”方式,避开了传统太空加油研制中鸡蛋相争的麻烦,更形象地说,燃料用尽的卫星相当于四肢瘫痪的霍金,MEV就是霍金的助行车。
MEV具备非合作对接能力,你说它就是民用的?我读书少别骗我,它用于反卫星一点都不用改的!
轨道ATK的新概念降低了太空加油的难度,不过太空加油还是比空中加油难多了。要想上九天揽星不是PPT上吹起来那么简单,研制一种专用延寿卫星去拯救油尽灯枯的卫星,成本账恐怕没有宣传中吹的那么好。另外外界还普遍担心,这项技术有很强的军事潜力:它能自主接近捕获卫星,这和苏联的反卫星卫星有什么区别么?它还能帮助卫星调姿保位,反过来不就是干掉或是偷走敌人的卫星么?!这还真是美国太空技术军民融合的新成果。
因此,对于这样的太空续命卫星,我们必须提高警惕,拭目以待美国人尝试的效果。如果试验证明了这种技术的有效性,那我们不仅要加倍提防这种新颖的反卫星技术,更要赶快山寨之,必要时以其人之道还治其人之身。