近年来,随着人类对太空资源利用和空间环境安全的重视提升,卫星的续航能力和可持续使用成为全球航天领域关注的焦点。作为太空大国,中国在这一领域不断创新突破,最近成功实现了地球同步轨道两颗卫星的对接与燃料补给,标志着中国在太空复用技术方面取得了极为重要的里程碑。这一成就不仅展示了中国航天技术的先进水平,也预示着未来太空服务模式的深刻变革。 中国的两颗关键卫星——尚箭21号(SJ-21)和尚箭25号(SJ-25)在距离地球两万多英里的高空完成了近距离会合,甚至具备了在轨注入燃料的能力。据公开资料显示,尚箭21号早在2021年发射,首次完成捕获废弃北斗导航卫星,推动其进入预定轨道销毁的演示任务,有效验证了中国在太空垃圾治理领域的技术储备。尚箭25号则于2025年初发射,专门承担卫星燃料补给和寿命延长的验证任务。
两颗卫星成功“合体”,意味着中国成为全球首个尝试在地球同步轨道实现燃料输送的国家。 地球同步轨道因其独特的轨道特性,成为军用通信、早期预警和商业卫星的重要部署位置。然而,该轨道距离地面遥远,传统地面导弹武器难以实现有效攻击,因此驻轨卫星的续航能力直接影响其长期任务的执行效能。通过在轨燃料补给技术,卫星能够摆脱以往受限的燃料寿命,实现更持久稳定的工作,为军事和民用应用带来巨大优势。 中国此次的技术突破既是回应国际军事动态的需求,也是国家空间战略视野的体现。美国空军自2014年以来,陆续发射了多颗GSSAP(Geosynchronous Space Situational Awareness Program)卫星专门用于轨道监察,具备近距离侦察和轨道机动能力,但受限于自身有限燃料供应,难以进行持续的复杂动态操作。
中国通过SJ-21与SJ-25的燃料输送演示,显然展示了更具自主持续行动力的能力,为太空动态作战提供了新的技术路径。 这种技术的双重属性尤为值得关注。一方面,它能够显著推动卫星寿命延长、减少资源浪费及高成本卫星的重新发射频率,有望带动未来商业卫星维护市场的兴起;另一方面,这类技术也具备军事拦截、捕获甚至禁用敌方卫星的潜在功能,成为现代太空体系中的关键战略资产。因此,国际社会对中国这一举措持续关注并展开动态监测。 由于在轨操作的技术难度极大,尤其是在距离地面36000公里的高度保持精确对接,确保燃料管线安全连接并避免燃料泄漏,背后的控制算法、动力调节和惯性管理可谓挑战重重。根据业内专家分析,中国卫星所使用的燃料多为高能高危的肼类和四氧化二氮推进剂,燃料输送复杂且风险较大,能够成功完成此类任务,说明中国自主研发的空间服务技术已走在世界前列。
更多的细节虽未被官方披露,但通过全球商业卫星跟踪公司融合光学望远镜、雷达和无线电频率测量的数据分析得出,SJ-21与SJ-25先后进行了多次接近试验后,于2025年7月初成功合体。合体期间两者保持相对静止状态,未出现异常轨道偏差,这种行为极大可能是燃料转移过程中动力系统处于受控状态的体现。未来,观察两卫星分离后SJ-21是否展开大幅机动,将成为判断此次燃料补给成功与否的重要依据。 此外,中国此前推出的配备机械臂的卫星也为这项技术铺垫了基础。2016年发射的相关卫星曾演示机械手臂捕获轨道目标,为开展卫星维修、空间垃圾清理奠定了实践经验。现在,结合燃料加注技术,形成了更加完善的太空在轨服务体系。
相信未来几年,类似技术将逐渐普及,构建起一个全生命周期管理的太空资产维护生态。 与此同时,国际军事及商业领域均极力推动类似计划。北美诺斯罗普·格鲁曼公司的使命延长器卫星(Mission Extension Vehicles)已实现空间对老旧通信卫星的牵引控制,帮助延长卫星寿命,但尚未具备燃料转移功能。美国空军计划于近年启动首次在轨加注军事资产的任务,期待借助私营企业的技术推动动态空间作战能力的成熟。 中国此次率先实现高轨道燃料加注,既提升了自身空间战略自主性,也增加了未来太空空间态势管理的复杂性。随着各国加紧发展“动态空间行动”能力,国际太空安全将面临新一轮挑战,相关领域也将需要更加透明和负责任的国际合作框架以避免误判和冲突。
对于公众和行业观察者而言,SJ-21与SJ-25的成功,象征着中国太空技术正迈入一个更加成熟与复杂的阶段。在环保治理、科学研究和国防安全等多重层面都具有深远影响。或许,在不远的将来,借助在轨维修、燃料补给、升级换代等服务,卫星寿命延长成为常态,太空资产的经济和战略效益将实现质的飞跃。 总结来看,中国在高轨道实现卫星燃料补给的壮举,不仅刷新了国际航天竞争格局,也为卫星复用开启了全新模式。这背后展现的是中国航天工业的创新力、产业链协同力以及战略前瞻性。未来,随着技术持续成熟和应用范围日益拓展,全球太空生态将进入长远可持续发展的新纪元。
。