浅谈可重复使用航天器

近年来，随着全球航天技术的发展，可重复使用航天器越来越受到各国重视，可重复使用技术已经成为下一代有人/无人航天器和运载火箭发展的重要方向。那么，可重复使用航天器与可重复使用运载火箭有什么区别，又有什么关系？未来可重复使用技术有哪些发展前景？本文对此一一解读。

英国科学家提出的“云霄塔”单级可重复使用航天器（示意图）。

可重复使用航天器是指能够迅速穿越大气层，自由往返于地球表面与太空之间运送乘员和有效载荷，或长时间在轨停留、机动，完成各种任务的航天器。早在20世纪60年代，各国已经开始研制可重复使用航天器，其中最具代表性的是航天飞机。美国航天飞机共执行过100多次任务，于2011年退役。航天飞机的最大缺点是成本高，单次任务成本超过5亿美元，是原计划的10倍，成为其退役的重要原因。此后，美国利用航天飞机技术发展了X-37B可重复使用航天器。X-37B外形与航天飞机相似，但取消了载人功能。它由运载火箭发射入轨，在轨运行时间长达2年，能够执行通信中继、地面观测等任务，具有广泛的军、民事用途。

从广义上讲，可重复使用运载火箭属于可重复使用航天器。由于运载火箭将有效载荷送入预定轨道需要消耗大量推进剂，一般都需要多级火箭采取“接力”形式完成发射任务，这样可以逐次把消耗完推进剂的子级分离出去。分离的子级经过回收再利用，就成为可重复使用运载火箭。美国太空探索技术公司的猎鹰9号就是可重复使用运载火箭，目前已完成100多次子级回收使用。猎鹰9号利用重复使用带来的低成本优势，在全球商业航天发射市场发展迅速。另外，太空探索技术公司也在尝试发展两级可重复使用航天器，但由于技术难度高，进展缓慢。

还有单级可重复使用航天器。这类航天器的发动机与传统火箭发动机不同，一般采用组合动力，以适应不同工况下的工作模式。单级入轨可重复使用航天器的代表是“云霄塔”。它由英国科学家提出，由于技术跨度大，目前仍在设计阶段。

可重复使用、高可靠性和高安全性是未来航天器的重要发展方向。随着技术进步，我国在可重复使用航天器领域也取得一些进展，将为和平利用太空提供有力支持。（■少 谋）

（中国国防报 2023年5月23日第四版）

来源： 中国国防报