自从人(ren)类有了意识开始,广阔的(de)天空就是人(ren)类渴望征服的(de)领域。如今人(ren)类不仅仅征服了天空,而且(qie)也已经同时进军太空领域。1981年4月12日,人(ren)类首次(ci)正式发(fa)射了"航天飞机(ji)"这是一种(zhong)可以同时在太空和大气层内飞行的(de)载人(ren)飞行器(qi)。历(li)史上(shang)美国曾经总共制造了5架航天飞机(ji),苏联在冷战时期也曾经制造了1架"暴风(feng)雪(xue)"号航天飞机(ji)。不过(guo)由于航天飞机(ji)技(ji)术复杂,使用(yong)危险,因此如今已经完(wan)全退出了航空航天的(de)历(li)史舞台。
航天飞机(ji),冷战时期人(ren)类太空技(ji)术的(de)象征,也是人(ren)类航天技(ji)术的(de)巅峰
在航天飞机(ji)全部退役(yi)后,美国依(yi)然(ran)没(mei)有放弃研制空天飞机(ji)的(de)设想,毕竟和一次(ci)性的(de)运载火箭相比,可以多次(ci)重复使用(yong)的(de)空天飞机(ji)显然(ran)更加经济实用(yong)。1999年7月,美国NASA正式立项开始研制本文的(de)主角(jiao)——X-37B型(xing)空天飞机(ji)。不过(guo)这一计划从一开始就并非是纯民用(yong)计划,而是兼具美国军方背(bei)景(jing)的(de)一项半军事武器(qi)研究计划。舆论(lun)更是给X-37B起了一个形象的(de)名称:"太空战斗机(ji)"。
X-37项目最早由NASA进行开发(fa),其原意就是替(ti)代即将退役(yi)的(de)航天飞机(ji)。而后项目被美军接收,为其蒙上(shang)神秘(mi)面纱
如今,X-37B型(xing)空天飞机(ji)已经开始进行第六(liu)次(ci)试飞,而在此之前,这架神秘(mi)的(de)空天飞机(ji)曾经连续数年遨游太空,甚至还一度神秘(mi)"消失"。那么,这架神秘(mi)的(de)飞机(ji)到(dao)底从何而来,又(you)将去向何方,所有一切(qie)不但值得我(wo)们关注,同时美国对于太空军事化的(de)野心,也值得我(wo)们警惕。
需(xu)求的(de)导向作(zuo)用(yong):美国开发(fa)全新空天飞机(ji)
从技(ji)术传承性上(shang)来说,X-37B实际上(shang)应该看作(zuo)是航天飞机(ji)的(de)下(xia)一代发(fa)展型(xing),或者直接叫做(zuo)"第二代航天飞机(ji)"。因为其设计的(de)基本理(li)念和航天飞机(ji)类似,都是采用(yong)兼容大气层内外飞行的(de)气动布局和设计模式,而且(qie)二者最初的(de)研制目标都是相同的(de),就是要实现同时在大气层内外的(de)飞行。
人(ren)类太空技(ji)术的(de)标志:苏联的(de)和平号太空站和美国的(de)航天飞机(ji)对接,也是太空非军事化的(de)典范
从冷战时代开始,出于美苏争霸的(de)考虑,美国和欧(ou)洲都不断加紧自身的(de)航天项目发(fa)展。特别是在苏联最著名的(de)"和平"号轨道(dao)空间站发(fa)射升空并且(qie)正式投(tou)入使用(yong)后,美国发(fa)现自己在太空站的(de)建设方面已经远远落后于当时的(de)苏联,因此拉拢欧(ou)洲的(de)北约盟国,共同出资兴建"阿尔(er)法"国际空间站,这也是现在国际间太空合作(zuo)的(de)最初形态(tai)。
不过(guo)在兴建"阿尔(er)法"国际空间站时,由于需(xu)要向太空输送大量的(de)人(ren)员设备以及补(bu)给物资,因此以美国为首的(de)北约国家必须进行高密度的(de)火箭发(fa)射。根据计算,如果所有物资都使用(yong)一次(ci)性运载火箭发(fa)射,则其总计发(fa)射次(ci)数将会超(chao)过(guo)一千次(ci),而这些(xie)火箭发(fa)射的(de)成本每年都将会高达上(shang)百亿美金(注意,这是1985年的(de)上(shang)百亿美金,而不是当今的(de)上(shang)百亿——笔者注)。如此高昂(ang)的(de)成本促使美国开始寻求全新的(de)低价太空运输方案,而这正是"空天飞机(ji)"项目最初产生的(de)原动力。
建造巨大的(de)太空站,需(xu)要把大量的(de)各种(zhong)物资运往太空,而空天飞机(ji)显然(ran)比一次(ci)性火箭更有经济性优
1996年时美国NASA提(ti)出了Future-X计划,在这个计划中,代号为"探险者"的(de)小型(xing)无人(ren)空天飞机(ji),正是后来正式定型(xing)的(de)X-37B型(xing)空天飞机(ji)。从2010年4月开始,X-37B型(xing)无人(ren)空天飞机(ji)开始进行试飞活动。仅在2010年到(dao)2015年,X-37B型(xing)空天飞机(ji)总共进行了4次(ci)发(fa)射,而最后一次(ci),也就是2015年5月进行的(de)发(fa)射,期间完(wan)全处于保密状态(tai),而X-37B在这段时间内,在太空中飞行时间超(chao)过(guo)2年时间,并且(qie)实行完(wan)全绝密的(de)军方任务,这引起了世(shi)界舆论(lun)的(de)普遍关注。
X37B的(de)首飞任务始于2010年,由Atlas V火箭实行,其整流罩经过(guo)改装,以适应X37B的(de)大小
一直以来,"太空非军事化"是全球各国的(de)普遍共识。即使在美苏冷战的(de)最高峰,尽管双方都曾经考虑过(guo)在太空直接部署核弹头,但是最终由于种(zhong)种(zhong)因素的(de)牵制作(zuo)用(yong),太空反而保持了长(chang)期的(de)非军事化环境。但是如今由于苏联解体,俄罗斯国力衰弱,已经无法和美国对抗(kang),为了持续巩固霸权地位,美国自21世(shi)纪以来,一直设法推进太空的(de)军事化进程。
NASA早期替(ti)代航天飞机(ji)的(de)方案,其大小并没(mei)有比原有的(de)航天飞机(ji)小多少
所谓太空军事化的(de)核心,就是在太空中部署各种(zhong)武器(qi),用(yong)于摧毁任何敌对国家或者潜在对手的(de)航天器(qi),甚至直接杀伤对方的(de)航天员。不仅如此,太空军事化的(de)一个重要议题就是在太空中部署战略核弹头。和传统的(de)陆基、海基战略核导弹相比,核弹头部署在太空中,经常从潜在对手头顶上(shang)仅仅500~1000千米(mi)远的(de)地方掠过(guo),其威(wei)慑力远远超(chao)过(guo)部署在1万千米(mi)以外的(de)战略核导弹。
根据测算,以美军的(de)"三(san)叉戟II-D5"型(xing)潜射战略核导弹为例,该导弹有效射程在11000~12000千米(mi)之间,如果从核潜艇上(shang)发(fa)射的(de)话,导弹飞行1.1万千米(mi)命中目标,总共需(xu)要约半个小的(de)时间,这段时间足够对方的(de)导弹预警系统发(fa)出警报,并且(qie)组织(zhi)最低程度的(de)疏散撤离,而由于苏联早在1970年代就已经研制成功并部署了代号为"橡皮鞋套(tao)"的(de)反导系统(俄罗斯继承了这一系统),所以飞行超(chao)过(guo)1万千米(mi)的(de)"三(san)叉戟"导弹也有可能干脆(cui)就直接遭到(dao)拦截。
早期的(de)X-37B还尝试过(guo)这种(zhong)奇葩的(de)发(fa)射方式,用(yong)以测试其无动力滑行姿态(tai)
这种(zhong)奇怪的(de)飞机(ji)被命名为“白色骑(qi)士”,可见(jian)其机(ji)身上(shang)的(de)任务记录标,可窥见(jian)X37B的(de)测试过(guo)程与结果
而如果美军在太空轨道(dao)上(shang)部署核弹头的(de)话,则美国的(de)战略核导弹可以在距离俄罗斯首都莫(mo)斯科仅仅1000千米(mi)远的(de)地方发(fa)射,相当于"三(san)叉戟"导弹飞行距离的(de)十分之一不到(dao),而且(qie)由于太空飞行物本身初始速度就要满足第一宇宙(zhou)速度,也就是7.9千米(mi)/秒,有这一初始速度加持,再加上(shang)地球引力加速度,核弹头落地速度将会超(chao)出现役(yi)所有的(de)远程战略导弹,再加上(shang)飞行距离仅有传统战略核导弹飞行路程的(de)十分之一左右,因此一旦从太空轨道(dao)上(shang)发(fa)动核打击(ji),留给对方的(de)反应时间通(tong)常不超(chao)过(guo)3分钟。真正可以算得上(shang)是让敌方毫无防备。
所谓相互毁灭的(de)核大战,大概(gai)就是上(shang)面这个样子
而且(qie)从太空中发(fa)射核弹对其他国家发(fa)动核打击(ji),从理(li)论(lun)上(shang)说具备先发(fa)制人(ren)彻底消灭一个国家全部核武的(de)可能。因为太空中的(de)卫星(xing)可以有效监视(shi)任何国家的(de)陆基战略核武器(qi)——无论(lun)是井式发(fa)射还是车载机(ji)动发(fa)射,都可以被有效观测,然(ran)后对其进行有针对的(de)打击(ji);同时海军在大洋上(shang)则可以跟(gen)踪和攻(gong)击(ji)对方的(de)战略导弹核潜艇。这样,即使有1~2艘核潜艇"死里逃生",其发(fa)动的(de)核报复也完(wan)全可以被NMD等导弹防御(yu)系统加以拦截。而且(qie)对于美国这样国土面积同样广阔的(de)国家而言(yan),即使真的(de)有十余(yu)枚核弹落在其国土上(shang),也不可能把美国"炸(zha)回到(dao)石器(qi)时代"。因此,太空的(de)武器(qi)化显然(ran)对美国有巨大的(de)战略优势。而这,也是美军积极推进X-37B项目的(de)关键所在。
神秘(mi)的(de)太空战机(ji):X-37B
虽然(ran)是"空天飞机(ji)",但是X-37B无疑是目前尺寸最小且(qie)重量在最轻的(de)"航天飞机(ji)"。该机(ji)全重只有大约5吨,长(chang)8.8米(mi),高2.9米(mi),翼展为4.6米(mi),体积尺寸相当于美国第一代航天飞机(ji)的(de)四分之一。X-37B的(de)外形看起来很像著名的(de)劳斯莱(lai)斯"幻影",而且(qie)有趣的(de)是,二者的(de)长(chang)度刚好相同。而且(qie)更巧(qiao)合的(de)是,X-37B恰好是在波音的(de)"幻影工(gong)厂(chang)"研制生产而来。
这是波音X-40A测试的(de)罕见(jian)图片,我(wo)们现在说的(de)X37B就是由此而来(比例120%放大)
实行任务成功返航的(de)X-37B太空飞机(ji),和旁边的(de)工(gong)作(zuo)人(ren)员一比,确实体积尺寸并不是很大
X-37B的(de)发(fa)射方式和美苏的(de)第一代航天飞机(ji)有所不同。美苏的(de)第一代航天飞机(ji)都采用(yong)了航天飞机(ji)自行捆绑一个大型(xing)外部燃料箱,然(ran)后在燃料箱旁边再捆绑2个固体火箭助推器(qi)的(de)设计。我(wo)们以往在美国发(fa)射航天飞机(ji)时,伫立在发(fa)射台中间的(de)并非是一枚火箭,而是一个超(chao)大号的(de)外挂燃料箱,航天飞机(ji)就是依(yi)靠消耗这个燃料箱的(de)燃料,才能够顺利升空。同时燃料箱两侧还分别捆绑1枚单级固体火箭助推器(qi),以增加航天飞机(ji)的(de)起飞推力。X-37B由于尺寸小,所以它(ta)可以直接由运载火箭发(fa)射,只需(xu)要将其包裹(guo)在运载火箭头部的(de)载荷舱内即可。在进入太空后,载荷舱整流罩分离,X-37B自行飞出载荷舱,启动后开始实行任务。
由于尺寸小,所以X-37B通(tong)常是整个装入火箭载荷整流罩内,如上(shang)图
X-37B是太空飞机(ji)还是太空战机(ji)?这个至今还在争论(lun)
实际上(shang)严格来说,X-37B并不能算真正的(de)"空天飞机(ji)",而更准确的(de)说法应该是"太空飞机(ji)"。这是因为X-37B的(de)尺寸过(guo)小,特别是机(ji)翼翼展过(guo)小,在大气层内飞行时无法产生足够的(de)升力让飞机(ji)正常飞行,而且(qie)由于飞机(ji)尺寸小,所以载荷极其有限,所以也不具备在大气层内长(chang)距离飞行的(de)能力。该机(ji)在使用(yong)火箭成功发(fa)射进入太空后,返回时只能依(yi)靠滑翔降落,不具备自主飞行能力,不过(guo)由于该机(ji)体积尺寸小,而且(qie)是无人(ren)驾驶(shi)太空飞机(ji),所以这点缺陷并不算真正的(de)"缺陷"。
图为在太空中拍(pai)摄的(de)X37B实行任务,可见(jian)其货仓已打开,机(ji)械臂伸出测试
尽管尺寸体积不大,但是X-37B却有一个和第一代航天飞机(ji)类似的(de)内置(zhi)货舱,并且(qie)还有一条(tiao)专门的(de)机(ji)械臂,可以用(yong)于抓取卫星(xing)或者是释放卫星(xing)。因此X-37B具备在战时快速补(bu)充卫星(xing),同时捕获敌方卫星(xing)的(de)能力。据猜测货舱中如果不携带(dai)卫星(xing)的(de)话,还可以用(yong)来携带(dai)核弹头,也就是笔者上(shang)面所述(shu)的(de)直接从太空中对地表目标实施快速核打击(ji)。而且(qie)2014年X-37B的(de)第三(san)次(ci)试飞,就是实行"绝密任务",这架X-37B型(xing)太空飞机(ji)在太空中消失了650多天。如果真的(de)搭载核弹头对任何国家实施突袭的(de)话,想必没(mei)有谁(shui)真的(de)能挡住。
X-37B采用(yong)了美国第一代航天飞机(ji)一样的(de)设计,带(dai)有大型(xing)内置(zhi)货舱,并且(qie)有一台机(ji)械臂
除了上(shang)述(shu)这些(xie)装备外,美国还在为X-37B研制全新的(de)轻型(xing)激光武器(qi)。这是由于太空中没(mei)有大气,不存在风(feng)雨雷电等影响激光射程和功率的(de)自然(ran)气候现象。所以激光在太空中的(de)威(wei)力不会削(xue)减,而射程反而更远。如果美军为X-37B装备上(shang)激光武器(qi),则该机(ji)就可以直接远程击(ji)毁敌国卫星(xing)。一旦这样的(de)情况发(fa)生,那将意味着太空已经完(wan)全军事化。
反卫星(xing)、光能传输,这些(xie)都是在X37B上(shang)进行的(de)秘(mi)密试验(yan)
目前美国正在为X-37B研制全新的(de)离子火箭发(fa)动机(ji)。这是一种(zhong)奇特的(de)推进装置(zhi)。因为我(wo)们传统意义上(shang)的(de)化学火箭都需(xu)要消耗能源并利用(yong)高速喷出的(de)燃气产生反作(zuo)用(yong)力推动火箭运行,这种(zhong)火箭通(tong)常称之为"功质火箭",意思是火箭发(fa)动机(ji)要做(zuo)功,就必须消耗物质。而离子发(fa)动机(ji)则是一种(zhong)神奇的(de)"无功质火箭",因为离子发(fa)动机(ji)是通(tong)过(guo)极高的(de)电压给电子"充能"然(ran)后让电子高速从发(fa)动机(ji)中喷出,进而产生反作(zuo)用(yong)力。而电子由于是自然(ran)界自然(ran)存在的(de),其过(guo)程非常类似于喷气式发(fa)动机(ji),只不过(guo)离子发(fa)动机(ji)喷出的(de)不是高速燃气,而是高压电子。
美军研制的(de)光伏射频(pin)模块,可将光能转化为微波传输,也可专为动力输出,美军或借此实现太空能量远距离传输
由于只消耗能量,不消耗物质,所以离子火箭发(fa)动机(ji)也被称为"无工(gong)质火箭",和上(shang)面的(de)模块结合,就能无限续航
相比于传统化学火箭发(fa)动机(ji),离子发(fa)动机(ji)的(de)推力非常小,所以通(tong)常情况下(xia)都是使用(yong)化学火箭将航天器(qi)送入太空,然(ran)后再用(yong)离子发(fa)动机(ji)给航天不断加速。而离子发(fa)动机(ji)最大的(de)特点在于——尽管推力小到(dao)可怜,但是离子发(fa)动机(ji)却可以无上(shang)限加速。因此,装备离子发(fa)动机(ji)的(de)飞船有望成为人(ren)类第一种(zhong)具备行星(xing)间飞行能力的(de)飞船。
一个有意思的(de)细节:X37B的(de)发(fa)动机(ji)喷口(kou),不在正中,而是在右侧。为何这样设计?还是不得而知
有人(ren)计算过(guo),采用(yong)化学火箭作(zuo)为动力源的(de)话,从地球到(dao)临近的(de)火星(xing),最短(duan)大约需(xu)要7个月;但是如果使用(yong)离子发(fa)动机(ji)火箭的(de)话,仅需(xu)要2~4周时间。这是因为离子火箭可以不停的(de)加速,虽然(ran)最开始时很慢但是会随着时间的(de)推移,其速度累积将会非常惊人(ren)。而这种(zhong)离子发(fa)动机(ji)一旦装备在X-37B上(shang),则该机(ji)将会完(wan)全实现1小时打遍全球的(de)战术需(xu)要。
美军目前最神秘(mi)的(de)X-37B飞机(ji),有理(li)由相信,"太空军事化"的(de)始作(zuo)俑者,就是这个看似玩具的(de)东西
随着X-37B的(de)研制成功,并且(qie)连续长(chang)期太空部署来看,美国正在稳步推进太空军事化的(de)进程,而且(qie)目前的(de)X-37B已经基本成熟,随时可以搭载美国空军的(de)战略核弹头,还可以搭载全新的(de)激光武器(qi),并且(qie)安装离子火箭发(fa)动机(ji)。这已经是赤裸裸的(de)太空军事化进程,必须引起世(shi)界各国足够的(de)重视(shi)和警惕。
X-37B细节图片,其隔热瓦排(pai)布十分整齐,做(zuo)工(gong)优良
中国同类型(xing)发(fa)展情况:“神龙”与离子发(fa)动机(ji),我(wo)们都有
实际上(shang)我(wo)国早在本世(shi)纪初就测试过(guo)中国版X-37B太空飞机(ji)。尽管外界信息很少,但是这架被命名为"神龙"的(de)空天飞机(ji)不但存在,而且(qie)还有过(guo)短(duan)暂的(de)曝光。根据公开的(de)消息,"神龙"已经完(wan)成了全部飞行测试,但是是否和X-37B一样进行过(guo)太空部署,目前尚不可知,不过(guo)就整个项目的(de)进展而言(yan),不上(shang)太空实在有些(xie)说不过(guo)去。
代号"神龙"的(de)我(wo)国自研太空飞机(ji),正在进行大气层内测试,应该为滑翔测试
根据网友猜测画(hua)出的(de)“中国版”X-37B想象图
不仅是太空飞机(ji),根据国外国媒体体的(de)报道(dao),实际上(shang)我(wo)国在离子发(fa)动机(ji)方面也处于世(shi)界领先地位。2018年1月时,俄罗斯卫星(xing)通(tong)讯社曾经发(fa)文称,我(wo)国已经研制出全新一代的(de)离子火箭发(fa)动机(ji),这种(zhong)新式火箭发(fa)动机(ji)的(de)最大加速度可达39千米(mi)/秒。结合我(wo)国目前正在制定的(de)探索月球和火星(xing)的(de)太空计划而言(yan),西方国家普遍认为,我(wo)国将会是第一个开启有人(ren)驾驶(shi)飞船探测火星(xing)的(de)国家。而加大对于太空飞行器(qi)和飞行技(ji)术的(de)广泛(fan)探索,是对抗(kang)美国不断扩大的(de)太空军事化进程唯一有效的(de)方式,因为依(yi)照(zhao)美国人(ren)的(de)思维"打不赢的(de)敌人(ren),就是朋友"。
另外,中国离子火箭发(fa)动机(ji)也正在研制,2019年已获得突破
"国虽大,好战必亡,忘战必危!"这是我(wo)们的(de)老祖宗在2000多年前为我(wo)们留下(xia)的(de)古训。即使在今天,要想要确保自己的(de)和平与安全,就必须仗剑扶犁,止戈为武。