即將起飛的美國軍方X-37B:是什麼樣的飛機?有什麼樣的用途?

2020-12-02 量子認知

美國軍方X-37B太空飛機,即將於5月16日從佛羅裡達卡納維拉爾角空軍基地(Cape Canaveral Air Force Station,簡稱CCAFS)起飛執行任務。這是一個什麼樣的飛機?將有什麼樣的用途?

X-37B是個什麼樣的飛機?

X-37B是美國空軍的無人駕駛太空飛機。太空梭(英語:Space Shuttle),是一種為穿越大氣層和太空的、高度超過100公裡卡門線界線而設計的飛機。太空梭結合了飛機與太空飛行器的性質,像有翅膀的太空飛行器。

太空梭是一種有翼、可重複使用的太空器,由輔助的運載火箭發射脫離大氣層,作為往返於地球與外層空間間的交通工具,外形像飛機。太空梭升入太空時跟其他一次性使用的太空飛行器一樣,是用火箭動力垂直升入。但之所以設計成具有機翼的造型,是因為此機翼除了可在回到地球進入大氣圈的過程中提供空氣剎車的作用降低墜落速度外,也可在降跑道時提供升力,作用與滑翔機類似。

這是美國軍方太空飛機執行的第六次任務,即將起飛。起飛時,搭乘由載有液體燃料的「宇宙神」-5型火箭(英語:Atlas V)發射輔助脫離大氣層,如下面動畫所示於2019年執行第五次任務時的太空飛機起飛的場面。

如下面動畫所示,於2019年執行第五次任務的太空飛機在太空飛行、降落與返回基地的場面。

X-37B太空飛機看起來與美國航天局的太空梭相似,但體積要小得多。美國航天局太空梭長37.24米、高17.27米、重104噸;而該太空飛機長8.8米,高2.9米,重5噸。該飛機由帶有鋰離子電池的太陽能電池供電,飛行時繞著320公裡高的軌道運行。如下圖所示,於2019年執行第五次任務的太空飛機返回空軍基地的照片。

X-37B有什麼樣的用途?

美國空軍過去從未透露過該太空飛機的議程與任務細節,但軍方官員在本周的軌道飛行之前首次公開了該飛船的部分議程與任務細節。

據官方宣布,該太空飛機運載一系列有效載荷,可用於三個不同的實驗。太空飛機將在太空輻射和微波能量方面進行研究,包括將太陽能轉換成射頻微波能量,該微波能量可以傳輸到地球,並為包括其軍事哨所在內的各種設施供電。除了利用太陽動力外,該飛機還可以評估太空中物質的反應以及輻射對NASA種子的影響。

美國空軍部長芭芭拉·巴雷特(Barbara Barrett)在太空基金會主持的網絡廣播中說:「空軍快速能力辦公室已將部隊與空軍後備研究實驗室以及現在的美國太空部隊結合起來,執行使X-37B獨特能力最大化的任務。」「這項重要任務將比任何以前的X-37B飛行進行更多的實驗,包括兩次NASA實驗。」「其中一個是樣品板,用於評估精選重要材料對太空條件的反應。」「第二項研究環境輻射對種子的影響。」「由海軍研究實驗室設計的第三個實驗將太陽能轉換為射頻微波能量,然後研究將該能量傳輸到地球。」

空軍快速能力辦公室主任蘭迪·沃爾登(Randy Walden)在最近的聲明中說:「該計劃繼續推動著世界上唯一可重複使用的太空飛行器的發展。」「憑藉前面幾次的成功著陸,X-37B完成了迄今為止最長的飛行並成功完成了所有任務目標。」「這項任務成功地主持了空軍研究實驗室的實驗,並為小型衛星提供了飛行體驗。」

空軍通常對太空飛行器的飛行軌道非常保密,但在上次與這次飛行任務中卻例外。軍方分享了該飛機2019年已完成的一些任務。軍方指出,X-37B搭載了由空軍研究實驗室製造的先進的結構嵌入式熱擴散器,有效載荷的三個主要目標是測量初始在軌熱性能、測量長期熱性能並評估任何壽命退化。

值得警惕

自2010年首次飛行以來,這種無人駕駛飛船一直在執行一系列機密任務,使美國軍方可以在太空中測試新技術與探測新目標。這次任務的代號被稱為OTV-6,OTV系英文Operational Test Vehicle的縮寫,中文翻譯即為「作戰測試車」,顯見其軍事意義。

X-37B太空飛機由美國空軍擁有,但由新組建的美國太空軍負責發射、操作運行和飛行器降落。美國太空軍(英語:United States Space Force),是美軍的太空軍事部門。最近美國參議院通過《國防授權法》,將美國太空軍確立為美軍的獨立軍種與機構。

美國空軍具有2架X-37B,其中1臺隨時備用。2010年的第一次任務持續了224天,第二年的任務持續了468天,而到2019年的任務持續了780天。這一次的飛行計劃將在太空中停留兩年以上。

空軍快速能力辦公室主任蘭迪·沃爾登(Randy Walden)說:「我們的目標是繼續推進X-37B OTV,以便它可以更充分地支持不斷發展的太空區。」換句話說,面對太空中不斷面臨的競爭挑戰,美國空軍需要這樣的飛機不僅保持世界霸權,還需要保持太空霸權。

美國軍方雖然公布了X-37B太空飛機的部分任務,但更多的任務細節是保密的,包括該無人駕駛飛機在地球軌道上的長時間飛行中載有的一個神秘的有效載荷、項目總成本和預算限額等。

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