全球第二,我国在轨道卫星加油成了!

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2025年1月上旬，中国成功发射实践二十五号卫星，这颗卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。这条短短的新闻在国外反而引起了较大的关注。

珠海航展上的“补加服务飞行器”，机械臂用于捕获目标飞行器（航天八院）

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地球静止轨道“车位”紧张

地球静止轨道位于赤道正上方，轨道高度35786千米，由于这条轨道上的卫星运行周期与地球自转刚好相同，从地面上看，这里的卫星是“静止”在空中某个点上。一颗地球静止轨道卫星的信号就能覆盖范围地球表面42%，只需3颗就能覆盖除南北两极外的地球表面。因此，为了支撑全球通信、气象监测、卫星导航、广播电视等关键领域都需要在这条轨道上布设卫星。

这条特殊的地球同步轨道是一个相对狭窄的区域，随着航天事业的发展，现在这里有900多颗卫星，它们的平均间距已经从曾经的3°降低到现在的0.87°，按目前技术至少需要0.2°才能避免干扰，地球同步轨道的“车位”正变得越来越紧张。

而且，要把卫星送到这里也需要花费大量能量，GEO卫星通常重量较大、造价高昂，众多重要的卫星如同一条璀璨的光环，支持着全球经济、军事和科学研究。例如，为包括华为手机在内的设备提供天地通信服务的天通一号通信卫星，它是中国天地一体化通信系统的关键组成部分，重达5.5吨。而采用东方红五号平台，专用于验证新一代高通量通信技术的实践二十号卫星作为中国最重的GEO卫星，质量高达8吨。

然而，这些高价值卫星却面临一个无法回避的现实——燃料的枯竭。一旦燃料耗尽，卫星将失去姿态控制和轨道维持能力，只能让出“车位”飞向300千米外的“墓地轨道”（36000千米）。

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太空捕获技术

GEO卫星的高价值与高成本，使得通过太空加油延长其使用寿命成为合理且必要的选择，相比重新发射一颗新卫星，通过太空加油延寿的成本可降低35%以上。在此以前，只有美国掌握了太空卫星加油技术。

2017年4月，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室成功对接，并补加推进剂。这标志着中国具备了在轨交会对接和推进剂传输的能力。2022年1月，实践二十一号卫星成功抓住一颗已报废的北斗二号导航卫星，并将其拖至“墓地轨道”，告诉世界中国能在太空抓住非合作目标。这标志中国掌握了太空捕获技术，这是处理太空垃圾、实施太空维修、太空加油的关键能力。


实践二十一号的任务徽章，二郎神带着哮天犬撒出天网，捕获目标

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太空加油、补气、充电

珠海航展上，航天科技集团第八研究院展示了新一代补加服务飞行器的模型。这款飞行器采用模块化设计，前端配备了雷达与光学传感器，可实现自主导航与目标识别。

小小的机械臂具备高自由度运动能力，能够在复杂空间环境下完成精准对接任务。它一次可携带1.3吨燃料，按照每颗卫星补加50千克计算，理论上可以为26颗卫星提供延寿服务。而且它不仅可以为GEO卫星补充燃料，还能够进行补气、补液、补电甚至使用机械臂进行简单维修的全能加油及延寿服务。

值得一提的是，2019年，美国的MEV-1任务扩展飞行器成功为IS-901通信卫星补充燃料，让它延长了5年寿命。这次任务选择在GEO上方的“墓地轨道”进行对接操作，主要是出于安全考虑，避免在GEO密集区域进行复杂操作引发风险。


人类首个太空加油机MEV-1 Orbital ATK

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一门大生意
实践二十五号墙内开花墙外香，引起美西方媒体的强烈关注，他们将中国一次单纯的航天实验渲染为军事用途，认为能加油就能放油，还拿实践二十一号卫星捕获目标说事，认为中国具备捕获和瘫痪其他国家卫星的能力。

其实，太空加油技术本质上是为延长航天器寿命，目前需要这项服务的GEO卫星至少有70颗，价值32亿美元的生意。国外媒体的报道不过又是“中国威胁论”的一次炒作而已。


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