作者:徐秉君(华语智库高级研究员、新华社瞭望智库特约军事观察员)
2025 年 3 月 7 日,美国太空军的 X-37B 轨道测试飞行器任务 7 成功降落在加利福尼亚州范登堡太空部队基地。X-37B 降落在范登堡 SFB,以演练该服务在多个地点回收航天飞机的能力。美国太空军供图
随着太空技术的飞速发展,太空已成为各国军事战略竞争的制高点。美国X-37B轨道测试飞行器(Orbital Test Vehicle,简称OTV)作为一款高度机密且极具战略意义的太空飞行器,其每次任务都备受全球关注。2023年12月29日发射的X-37B第七次任务(OTV-7)于2025年3月7日成功返回,历时434天。此次任务不仅展示了多项前沿技术,还对未来太空战的形态和发展将产生深远影响。
一、X-37B前六次任务的概要分析
自2010年首次发射以来,美国X-37B轨道试验飞行器已完成了六次任务,成为可重复使用航天器技术的重要验证平台。其核心目标在于测试军事与科学领域的先进技术,并为未来太空行动积累数据。其主要任务大都被列为机密,不过美军方一般也透露一些新技术,但以机密为由不谈具体细节。从军方及媒体披露的信息来看,X-37B前六次主要任务有:
• 技术验证与变轨能力
X-37B前六次任务(OTV-1至OTV-6)重点验证了X-37B的“长时间在轨能力”和“多轨道机动性”。例如,OTV-6任务持续了908天,创下在轨时长纪录,期间测试了太阳能微波能量传输技术、新型等离子体推进器,以及NASA的植物种子太空辐射实验。此外,X-37B展示了多次变轨能力,能够灵活调整轨道高度和倾角,为未来的动态太空行动奠定基础。
• 军事应用与民用技术探索
X-37B既测试了军事级等离子体推进器(OTV-6),又为NASA完成植物种子辐射实验(OTV-6),体现了其“一机多用”的设计理念。但X-37B主要还是应用于军事用途。X-37B被推测具备“天基侦察”和“反卫星潜力”。其货舱虽小(约皮卡尺寸),但可搭载侦察载荷或小型卫星,执行情报收集或卫星部署任务。例如,OTV-5任务中曾部署多颗微型卫星,用途至今未公开。尽管美国否认其武器化,但国际专家普遍认为其具备接近敌方卫星并实施软杀伤(如电子干扰)的能力。
• 检测可重复使用技术的成熟度
作为航天飞机的缩小版,X-37B通过六次回收验证了自主返回技术,例如OTV-4在718天任务后精准着陆于肯尼迪航天中心跑道,误差仅数米。其可重复性显著降低了单次任务成本(猎鹰9号发射成本约6200万美元,远低于传统航天飞机),为未来太空后勤系统提供了关键经验。
2025 年 3 月 7 日,美国太空军的 X-37B 轨道测试飞行器任务 7 成功降落在加利福尼亚州范登堡太空部队基地。美国太空军供图VELOZ ALEXANDER
二、OTV-7任务展现的新技术
X-37B第七次任务(OTV-7)于2023年12月28日由“重型猎鹰”火箭发射,标志着X-37B技术验证的进一步升级。此次任务展现了多项新技术:
• 空气制动技术(Aerobraking)
空气制动技术是OTV-7任务的核心试验项目之一。该技术通过利用地球大气层的阻力来改变飞行器的轨道,从而在消耗极少燃料的情况下实现轨道调整。这种技术的优势在于显著降低了太空任务对燃料的依赖,延长了飞行器的在轨时间和任务灵活性。波音工程师认为,该技术可节省约40%推进剂,未来或用于长期在轨卫星的轨道维持。此外,空气制动技术还为未来深空探测任务提供了新的思路,例如在火星或月球轨道上进行类似的轨道调整。
• 空间域感知技术(Space Domain Awareness,SDA)
在OTV-7任务中,X-37B还测试了先进的空间域感知技术。这些技术旨在提升对太空环境的实时监测能力,包括对其他卫星、太空碎片以及潜在威胁的感知。如,通过先进传感器追踪潜在威胁卫星的轨迹,或评估空间辐射对航天器的影响。通过这些实验,美国太空军能够更好地掌握太空态势,为未来的太空作战提供关键的情报支持。
• AI技术在空间观测中的应用
值得注意的是,在这次任务中,X-37B搭载了先进的AI技术,用于优化空间观测数据的处理和分析。通过生成对抗网络(GAN)算法,AI能够从低质量的图像中恢复细节,提升照片的清晰度和色彩还原度。这种技术不仅为科学家提供了更高质量的空间数据,还为未来的太空任务提供了更高效的情报处理手段。
• 新型轨道的应用
OTV-7任务首次采用了SpaceX的猎鹰重型火箭,将X-37B送入高度椭圆轨道。这种轨道为飞行器提供了更广阔的视野和更灵活的操作空间,使其能够在不同的轨道高度进行实验和侦察任务。这种轨道的应用不仅扩展了X-37B的任务范围,还为其未来的多样化任务奠定了基础。
• 新型反卫星能力的潜在验证
结合高轨道运行与机动能力,X-37B可能正在测试“非物理摧毁反卫星技术”。例如,通过释放干扰信号或定向能量武器使敌方卫星失效,避免产生空间碎片。此举符合美国停止直接上升式反卫星试验后的战略调整。
• 能源与材料技术的实验
尽管细节保密,但X-37B任务历来包含能源技术测试,以及研究太空环境对不同材料的影响。这些实验对于开发适应太空极端环境的新型材料具有重要意义,同时也为未来的太空基础设施建设和卫星设计提供了科学依据。
X-37B 利用地球大气层的阻力进行空气制动机动的艺术渲染图。(图片由 Boeing Space 提供)
三、对未来太空战趋势的影响分析
X-37B系列任务揭示了未来太空军事化的基本趋势:
• 动态轨道作战成为常态
传统卫星固定轨道的模式将被打破,X-37B的变轨与空气制动技术预示了太空作战的机动性和灵活性。尤其是增强太空态势感知能力,可以提升美太空军对太空环境的全面掌控能力。未来卫星可能频繁调整轨道以规避威胁或接近目标,迫使各国提升太空态势感知能力。
• 可重复使用与在轨服务技术加速发展
X-37B验证的可重复发射和燃料节省技术,将推动“太空后勤体系”的建立。例如,具备在轨加油或维护能力的航天器,可延长卫星寿命并降低部署成本,同时为军事任务提供持续支持。
• 推动太空武器化的发展
虽然美国官方声称X-37B的任务主要是技术试验,但其潜在的军事应用价值不容忽视。例如,空气制动技术和高度椭圆轨道的应用使得X-37B具备了快速进入和退出特定区域的能力,这可能为未来的太空武器系统提供了新的平台。此外,AI技术在空间观测中的应用也为太空侦察和监视提供了更强大的支持。
• 加剧太空领域的战略竞争
X-37B的OTV-7任务展示了美国在太空技术领域的领先地位,同时也引发了其他国家的战略关注。随着太空技术的不断发展,各国在太空领域的竞争将愈发激烈。这种竞争不仅体现在技术层面,还可能引发新的军备竞赛,进一步加剧太空的军事化趋势。
• 国际规则博弈与战略威慑平衡
随着太空作战能力的不断提升,现有的太空规则和国际法将面临新的挑战。X-37B的任务表明,太空作战的形态正在发生变化,传统的太空规则可能无法有效约束未来的太空军事行动。因此,国际社会需要重新审视和制定太空规则,以保证战略威慑平衡及维护太空的和平与稳定。
四、简析:太空战略博弈与安全格局重塑
X-37B的OTV-7任务不仅是技术验证的里程碑,更是大国太空战略博弈的缩影。其突破性技术(如空气制动、高轨道机动)将推动太空从“支援域”向“主战场”加速转变。
从技术层面看,空气制动与模块化服务舱技术将降低长期在轨成本,为商业化太空服务(如卫星维修、能源传输)铺平道路。
从军事层面看,动态轨道能力与软杀伤手段的成熟,可能催生“太空快速反应部队”,并大大缩短全球打击与防御的时间。
从战略层面看,美国通过X-37B展示的技术优势,既威慑潜在对手,又倒逼国际社会加速太空规则谈判,从而推进“技术威慑-规则制衡”的双轨互动。
总的看,X-37B的演进标志着太空军事化已从概念步入实战化阶段。各国需在技术创新与规则约束间寻求平衡,避免将太空变为“无序战场”,同时推动合作机制(如联合监测、碎片清理)以维护太空可持续性。未来十年,太空领域的竞争将深刻重塑全球安全格局,而X-37B系列任务正是这一进程的重要推手。