據空間飛行現在時網站2017年5月7日報導,美國東部時間5月7日上午8時左右,美空軍X-37B“軌道試驗飛行器-4”(OTV-4)在經過718天的太空飛行後,降落在NASA甘迺迪航太中心的跑道上。
OTV-4是X-37B執行的第4次任務。 2015年5月20日,該飛行器由“宇宙神-5”火箭從卡納維拉爾角41號綜合設施發射,並被送入低地球軌道,隨後打開蛤殼形有效載荷艙門,並展開太陽能電池陣列產生電能。 該任務的運行完全保密,但世界各地的觀星愛好者可在清晨或傍晚監測到飛行器及其不斷變化的軌道。
2017年5月7日清晨,該飛行器接收到地面發出的返回地球指令,啟動了全自主操作程式,使推進系統點火並在軌道制動減速。
儘管本次任務提前公佈了發射計畫,但與前3次任務不同的是,著陸計畫沒有事前公佈。
▲X-37B專案已使用2架相同的可重複使用飛行器執行了4次任務
X-37B的4次任務
目前,X-37B專案已使用2架相同的可重複使用飛行器執行了4次任務,累計在太空飛行2086天。 美空軍尚未披露哪一架飛行器執行了本次特殊任務。 在每次任務中,X-37B都像衛星一樣由“宇宙神-5”火箭發射,最終像飛機一樣著陸。
X-37B專案經理羅恩·費倫中校表示,OTV-4任務再次刷新了在軌飛行時長記錄,美空軍對飛行器的性能以及採集到的資料非常滿意。
波音公司試驗系統負責人肯·杜洛克曾表示,X-37B試驗平臺非常獨特,能為特定用戶需求定制任務,並返回試驗資料以進行飛行後檢查;X-37B的可靠性、可重複使用性和回應性將從根本上改變未來太空任務的執行方式。
X-37B空天飛機及其任務引發了外界的各種猜測,包括抵近監視中國軌道站的機密任務以及太空武器化。 但美空軍強調,X-37B是將試驗專案送入太空的試驗平臺。
本次任務是X-37B首次在甘迺迪航太中心著陸(前3次均在範登堡空軍基地著陸),使用了曾經的太空梭著陸設施作為跑道,顯示出X-37B專案長期尋求在同一個母港加強發射和回收操作。
飛行器著陸利用的基礎設施包括被稱為“軌道飛行器處理設施”(OPF)的太空梭機庫,飛行器在此進行著陸並為下一次任務做準備。 2014年1月初,波音公司曾宣稱,將在佛羅里達創建X-37B母港,並創建技術、工程和支援工作;將投資改裝曾經的太空梭設施OPF-1,使其能有效進行X-37B飛行器的著陸、回收、翻新和重複發射。
甘迺迪航太中心擁有3英里(4.8千米)長的混凝土著陸跑道,與X-37B在範登堡空軍基地使用的跑道長度相同。
OTV-4任務情況
機動操作
在將近2年的太空飛行中,OTV-4通過機動操作到達各種軌道高度;觀星愛好者曾跟蹤到該飛行器在高度200×220英里(320×352千米)、傾角38度的軌道上運行,隨後在2月降低到高度191×199英里(306×318千米)的軌道,並再度提升至高度220×255英里(352×408千米)的軌道。
在軌試驗
有官員曾表示,X-37B早期飛行將在概念驗證中對整個系統和2架飛行器本身進行試驗,尋求以經濟高效和技術可行的方式為美軍方運行無人空天飛機編隊。
在本次任務中,X-37B搭載了至少2種有效載荷。 軍方在任務前披露,該飛行器攜帶了試驗性電推進器以進行在軌測試,還攜帶了一個託盤,以將樣品材料暴露在太空環境中進行試驗。
電推進器試驗
5千瓦的增強型“霍爾推進器”XR-5A由航空噴氣-洛克達因公司製造,在X-37B上為空軍研究實驗室、空間與導彈系統中心進行測試。 據稱,該推進器已進行了性能和運行範圍改進;研究人員通過測量其為飛行器提供的推力來檢查該推進器的運行;該推進器最終將集成到美軍未來的“先進極高頻”(AEHF)通信衛星。 電推進系統通過電離氙氣並加速離子來產生微弱推力。 相對于傳統化學火箭發動機,這種系統的燃料效率具有明顯優勢,可降低重量並搭載更小型、更廉價的火箭發射。
材料試驗
X-37B搭載的另一個試驗是被稱為“太空中材料暴露與技術創新”(METIS)的NASA先進材料研究,該試驗使將近100種硬幣大小的不同聚合物、複合材料和塗料樣品暴露在嚴苛的太空環境中。
X-37B飛行器
設計參數
X-37B由波音公司幻影工作室建造,長29英尺(8.84米),翼展15英尺(4.57米),大小約為NASA已退役太空梭的1/4,採用輕質複合材料結構代替鋁合金。該飛行器通過頭部和尾部的小型推進器以及後方的大型發動機實現在軌機動操作。X-37B具有皮卡貨車大小的長7英尺(2.13米)、寬4英尺(1.22米)的貨艙,可將裝載的設備暴露在嚴酷的太空環境中以進行試驗,或者搭載用於未來軍事和偵察衛星的試驗性儀器。X-37B加滿燃料時的發射重量可達到1.1萬磅(4990千克)。
技術性能
X-37B防熱層使用由“增韌單體纖維耐火抗氧化陶瓷”(TUFROC)製成的耐高溫機翼前緣瓦片,代替了NASA太空梭使用的強化碳碳複合材料面板。該飛行器還使用了下一代太空梭二氧化矽瓦片,這種瓦片更具耐受性並使用單體纖維隔熱材料實現增韌;X-37B還是首次使用先進“適形可重用隔熱”(CRI)毯的太空飛行器。此外,X-37B沒有液壓驅動系統,飛行控制和制動使用機電驅動系統。
太空梭使用低溫液氫和液氧燃料作為反應物,通過燃料電池產生電能,太空梭所能攜帶的燃料總量限制了任務持續時間,太空梭最長飛行時間為18天。相比之下,X-37B可部署太陽能電池陣列來提供驅動力。
根據美空軍,X-37B第5次任務計畫在2017年晚些時候發射。
材料試驗
X-37B搭載的另一個試驗是被稱為“太空中材料暴露與技術創新”(METIS)的NASA先進材料研究,該試驗使將近100種硬幣大小的不同聚合物、複合材料和塗料樣品暴露在嚴苛的太空環境中。
X-37B飛行器
設計參數
X-37B由波音公司幻影工作室建造,長29英尺(8.84米),翼展15英尺(4.57米),大小約為NASA已退役太空梭的1/4,採用輕質複合材料結構代替鋁合金。該飛行器通過頭部和尾部的小型推進器以及後方的大型發動機實現在軌機動操作。X-37B具有皮卡貨車大小的長7英尺(2.13米)、寬4英尺(1.22米)的貨艙,可將裝載的設備暴露在嚴酷的太空環境中以進行試驗,或者搭載用於未來軍事和偵察衛星的試驗性儀器。X-37B加滿燃料時的發射重量可達到1.1萬磅(4990千克)。
技術性能
X-37B防熱層使用由“增韌單體纖維耐火抗氧化陶瓷”(TUFROC)製成的耐高溫機翼前緣瓦片,代替了NASA太空梭使用的強化碳碳複合材料面板。該飛行器還使用了下一代太空梭二氧化矽瓦片,這種瓦片更具耐受性並使用單體纖維隔熱材料實現增韌;X-37B還是首次使用先進“適形可重用隔熱”(CRI)毯的太空飛行器。此外,X-37B沒有液壓驅動系統,飛行控制和制動使用機電驅動系統。
太空梭使用低溫液氫和液氧燃料作為反應物,通過燃料電池產生電能,太空梭所能攜帶的燃料總量限制了任務持續時間,太空梭最長飛行時間為18天。相比之下,X-37B可部署太陽能電池陣列來提供驅動力。
根據美空軍,X-37B第5次任務計畫在2017年晚些時候發射。