2023年歲末，“可重複使用航天器”成為了國際航天界的令人矚目的焦點，頻頻登上熱搜榜前列。
據報道，當地時間12月28日晚，在佛羅裡達州肯尼迪航天中心，美國X-37B“軌道實驗飛行器”搭乘“重型獵鷹”運載火箭成功進入太空。這是X-37B自2010年以來的第七次飛行，此次它将首次進入高軌道。
身上蒙着神秘面紗的X-37B，是一架被稱為“太空飛機”的可重複使用航天器，既能在地球衛星軌道上飛行，又能進入大氣層滑翔，在結束任務後還能自動傳回地面。
此前在12月14日，大陸在酒泉衛星發射中心運用長征二号F運載火箭，成功發射一型可重複使用的試驗航天器。試驗航天器将在軌運作一段時間後，傳回國内預定着陸場，其間将按計劃開展可重複使用技術驗證及空間科學實驗，為和平利用太空提供技術支撐。
自從40年前的航天飛機問世，“可重複使用航天器”一直是全球航天界孜孜以求的目标。而在新一輪商業航天熱潮中，通過航天器的回收、可重複使用，努力把上天的成本降低到過去無法想象的水準，進而為人類大規模進入太空打開便捷的大門。潮新聞就為你盤一盤“可重複使用航天器”。
可重複使用航天器是什麼“神器”？據科普中國介紹，可重複使用航天器是指可以重複使用的、能夠迅速穿越大氣層，自由往返于地球表面與太空之間，運送乘員和有效載荷；也可以指較長時間在軌停留和機動、完成各種任務的航天器，包括載人飛船、貨運飛船、推進飛行器、行星着陸器、航天飛機等。
據報道，中國曾分别于2020年9月4日和2022年8月5日（今年5月傳回）發射過可重複使用航天器。預計中國這次發射的可重複使用航天器在軌時間将會更長，所做的科學實驗也會更多。
在中國這次發射可重複使用航天器之前，美國太空探索技術公司（SpaceX)已宣布将用“重型獵鷹”火箭發射X-37B。但是，發射在一周内被推遲了3次，一直到12月28日晚才發射。
從曆次任務來看，X-37B在軌道上停留的時間越來越長。首次任務在軌224天，到第六次任務已經完成在軌道停留908天。
有分析認為，X-37B的活動範圍是距地面177公裡至800公裡，還可實作太空變軌。而偵察衛星、空間站、宇航飛船的軌道在距離地面400公裡左右的位置，X-37B可以基本覆寫。
據參考消息報道，外界認為中國可重複使用航天器的技術狀态也很穩定，表明中國與美國一樣掌握了可重複往返太空的技術，在發射、變軌控制以及傳回等關鍵階段技術已經完全過關。
2020中國航天大會現場。謝瑞強 攝
“航班化”航天運輸預計在2045年實作據報道，在2020中國航天大會上，中國科學院院士、中國航天科技集團有限公司科技委主任包為民做了題為《航班化航天運輸系統的發展與思考》的報告，表示大陸計劃在2045年實作“航班化”航天運輸1小時全球抵達。
包為民認為，現階段無論是一次性運載火箭以及可部分重複使用火箭，還是可重複使用的航天飛機，都還遠未達到“航班化”運輸系統的要求，發射準備時間長，價格也相對高昂。
航天運輸達到“航班化”必須具備三個條件：一是“發車”數量遠比以前多，準備時間大為縮短；二是形成固定時間和周期，重複往返；三是價格大幅下降，在普通人可承受範圍内。
包為民表示，大陸計劃到2045年實作1小時全球抵達、地面與軌道間以及軌道與軌道間的“航班化”航天運輸。
對于在技術途徑上如何具體實作這一目标。包為民介紹說主要包括三種：一是可重複使用運載火箭+高超音速技術；二是升力式可重複使用運載器+高超音速技術；三是先進組合動力技術。這三種技術途徑從相對簡單到相對困難。
運載火箭複用會在短期内會快速推廣浙江大學微小衛星研究中心主任金仲和告訴潮新聞記者，馬斯克的SpaceX引領的火箭回收複用，是目前熱度最高的航天器可重複使用模式。這正是從包為民提到的三種技術途徑中，最為簡單的第一種的一部分。
“火箭複用與航天飛機、空天飛機的模式不同，用途也不同。”金仲和說，航天飛機的研制成本和重複使用維護成本都太高，遠沒有達到美國當初設計目标。其研制生産費用花費約100億美元，一次飛行費用超過5億美元，發射準備時間好幾個月。最要命的是發生過兩次非常嚴重的事故，導緻14名航天員喪生。
相比之下，火箭分段重複使用的方式，制造和維護成本低很多。“SpaceX發展了部分重複使用的運載火箭，例如一級、二級、整流罩的重複使用。大陸目前也在探索火箭回收重複使用的途徑，在這個領域，國内民營火箭公司的步伐相對快一些。”金仲和說。
除了獵鷹系列火箭外，SpaceX更引人矚目的是巨型複用火箭“星艦”。“‘星艦’在體制上與火箭有所不同，它的二子級‘星艦飛船’也可以複用，今後不一定會歸入火箭一類。”金仲和認為，總的來看，從成本承受、推廣應用等角度，運載火箭的重複使用是短期内會快速發展推廣應用的途徑。
“大陸的可重複使用航天器已經進行了多次驗證飛行，後續應該有很大的發展，讓我們等待那一天的到來。”金仲和說。
（潮新聞）