現(xiàn)實(shí)生活中，我們經(jīng)?？梢钥吹奖捡Y在各地之間的貨運(yùn)交通設(shè)施。如今，這樣的場(chǎng)景即將在太空和地面之間真實(shí)上演。在2016珠海航展上，五院總體部首創(chuàng)設(shè)計(jì)的"可重復(fù)使用返回式空間環(huán)境利用衛(wèi)星"（以下簡(jiǎn)稱"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"）驚艷亮相，該衛(wèi)星技術(shù)將填補(bǔ)國(guó)際無(wú)人多次使用返回技術(shù)的空白。

這顆衛(wèi)星到底有什么獨(dú)特之處呢？我們從三個(gè)方面來(lái)揭秘。

可重復(fù)使用——往返天地的"衛(wèi)星班車(chē)"

根據(jù)五院總體部設(shè)計(jì)師劉欣介紹，科研人員以最大化無(wú)損回收理念為核心，對(duì)系統(tǒng)的分布配置、材料器件壽命、著陸方式等進(jìn)行了巧妙設(shè)計(jì)，一方面確保"乘客設(shè)備"往返天地后"毫發(fā)無(wú)損"，另一方面確保"衛(wèi)星班車(chē)"往返天地運(yùn)輸15次以內(nèi)時(shí)，健康狀態(tài)良好，即依然處于可運(yùn)行狀態(tài)。

類(lèi)似汽車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)，返回式衛(wèi)星的著陸方式是設(shè)計(jì)中需要考慮的重中之重?？蒲腥藛T采用了"降落傘+氣囊"的精妙設(shè)計(jì)。"降落傘"相當(dāng)于減速用的"剎車(chē)系統(tǒng)"，"氣囊"就是"緩沖裝置"，在著陸時(shí)會(huì)起到緩沖和"防擦傷"功能。如此一來(lái)，"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"的著陸速度僅為傳統(tǒng)返回式衛(wèi)星的1/20，著陸沖擊力大小相當(dāng)于飛機(jī)著陸時(shí)的力度，極大的提升了"乘客"的舒適性，更確保了"衛(wèi)星班車(chē)"無(wú)損回收、重復(fù)利用。

可重復(fù)使用并非指整個(gè)衛(wèi)星，考慮技術(shù)難度及經(jīng)濟(jì)性，研制人員從設(shè)計(jì)上確保了占據(jù)整星功能80%的"回收艙"可返回并重復(fù)使用，也就是說(shuō)，整個(gè)"衛(wèi)星班車(chē)"最為昂貴和核心的部分可以重復(fù)利用15次。當(dāng)"衛(wèi)星班車(chē)"完成一次天地往返任務(wù)后，只需安裝一個(gè)"發(fā)動(dòng)機(jī)"、加上"油"就具備下次工作的狀態(tài)了。

性能好、環(huán)境佳——獨(dú)一無(wú)二的"空間理想實(shí)驗(yàn)室"

"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"為曾經(jīng)"不可能完成"的空間實(shí)驗(yàn)任務(wù)提供了可實(shí)施的"理想實(shí)驗(yàn)室"。

隨著空間科學(xué)研究以及新技術(shù)的不斷發(fā)展，獲取更精確的數(shù)據(jù)、采用更新的研究方法等需求均對(duì)空間實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件提出了越來(lái)越高的要求。因?yàn)闃O高的微重力水平難以達(dá)到，一些材料類(lèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、流體類(lèi)物理實(shí)驗(yàn)會(huì)受到限制。鑒于實(shí)驗(yàn)本身的危險(xiǎn)性、需要返回的及時(shí)性等影響因素，諸多實(shí)驗(yàn)無(wú)法在空間站開(kāi)展。

如今，"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"可以解決這些難題。

據(jù)介紹，為確保提升"微重力水平"，科研人員首次采用了"整星停控"的自由飛行模式，取消了活動(dòng)部件，使衛(wèi)星在太空中"自由漂浮著"，就像靜止湖面上的一片葉子，無(wú)絲毫擾動(dòng)。即便出現(xiàn)衛(wèi)星姿態(tài)需要調(diào)整的特殊狀況，也只是采用小推力器一點(diǎn)一點(diǎn)的微調(diào)，以此保證引入的擾動(dòng)最低。在這樣系統(tǒng)而精密的設(shè)計(jì)下，"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"的微重力水平與國(guó)內(nèi)最新成功回收的返回式衛(wèi)星"實(shí)踐十號(hào)"相比提高了一個(gè)量級(jí)，足以匹配當(dāng)前空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)微重力水平的最高要求，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。    

"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"與"空間站"相比還有一大優(yōu)勢(shì)——無(wú)人。因此，隨著"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"的誕生，諸如燃燒類(lèi)、微生物類(lèi)、活體動(dòng)物類(lèi)等可能危及生命的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也擁有了絕佳的實(shí)驗(yàn)條件。

作為"空間理想實(shí)驗(yàn)室"，"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"不僅提供優(yōu)越的"室內(nèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)"，還可以提供"太空開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)臺(tái)"，這在國(guó)內(nèi)也是首次。當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入太空預(yù)定位置后，"開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)臺(tái)"會(huì)按照指令打開(kāi)，安裝在其上的設(shè)備就可以盡情的與太空環(huán)境"親密接觸"了。

適應(yīng)任務(wù)廣、承載能力強(qiáng)——萬(wàn)能的"衛(wèi)星大力士"

"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"是名副其實(shí)的"衛(wèi)星大力士"。傳統(tǒng)返回式衛(wèi)星"實(shí)踐十號(hào)"的承載能力為220kg，曾為國(guó)內(nèi)返回式衛(wèi)星的最高承載能力，而"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"的承載能力達(dá)到了600kg，其中500kg的搭載設(shè)備"可回收"。

"衛(wèi)星大力士"在完成任務(wù)方面還堪稱"萬(wàn)能"。日常生活中，房間里會(huì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的"插座"和"網(wǎng)絡(luò)口"，市場(chǎng)上凡是符合標(biāo)準(zhǔn)的電視機(jī)等設(shè)備，都能"插得上"，并且在網(wǎng)絡(luò)接口接通后即刻可用。類(lèi)似這樣的理念，"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"顛覆了傳統(tǒng)定制化衛(wèi)星的搭載設(shè)備接口設(shè)計(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械安裝接口、通用化的以太網(wǎng)信息接口設(shè)計(jì)，為需要搭載的實(shí)驗(yàn)設(shè)備提供了一個(gè)通用化的平臺(tái)，支持"隨時(shí)安裝，入網(wǎng)即通"。從支持搭載的實(shí)驗(yàn)設(shè)備類(lèi)型上來(lái)說(shuō)，"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"將是返回式衛(wèi)星從"狹窄"的定制化平臺(tái)走向"萬(wàn)能"的通用化平臺(tái)的標(biāo)志。

"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"打造了運(yùn)營(yíng)成本更低、能力更強(qiáng)、使用更便捷、保障更優(yōu)越、可重復(fù)使用的新一代空間實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將為國(guó)內(nèi)外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)、新技術(shù)試驗(yàn)、空間技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域提供優(yōu)越的服務(wù)。按照航天科技集團(tuán)五院總體部的計(jì)劃，2017年底"可重復(fù)使用返回式衛(wèi)星"將開(kāi)始每年兩次的常態(tài)化運(yùn)營(yíng)，這標(biāo)志著我國(guó)天地往返的商業(yè)航天運(yùn)營(yíng)模式即將開(kāi)啟。