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美国宇航局准备卫星测试地球轨道上的燃料站

作者 Beatriz • 2026年5月19日 • 1 min de leitura

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照片: Nasa - 照片: SNEHIT PHOTO / Shutterstock.com

美国宇航局已采取决定性的一步，使航天器在太空中加油成为现实。该北美机构计划使用一颗名为 LOXSAT（液氧飞行演示）的专用卫星来测试低温技术，目的是使所谓的轨道“燃料站”变得可行。该基础设施被认为是未来载人月球和火星任务的基础，此外还代表了远程太空探索的关键技术进步。

卫星将于七月由火箭实验室发射

LOXSAT 将于 7 月 17 日之前搭乘 Rocket Lab Electron 火箭从新西兰发射升空。该卫星将使用同一家公司的光子平台被放置在近地轨道（LEO）上，任务预计将持续九个月。在此期间，该设备将测试 11 种不同的低温流体管理组件，收集必要的数据以改进技术并使其能够在未来的运营中扩大规模。

此次任务代表了 NASA 和 Eta Space 之间的合作，Eta Space 是一家位于佛罗里达州罗克莱奇的公司，该公司正在引领低温技术的发展。来自美国宇航局马歇尔中心、格伦中心和肯尼迪中心的科学家和工程师积极参与该项目。该计划是该机构“引爆点”计划的一部分，该计划选择私营公司来创建支持阿耳忒弥斯计划及其在 2030 年之前在月球上持续运行的解决方案。

LOXSAT 将面临的主要技术挑战是在太空真空中长时间维持低温推进剂在极低的温度下。液氢和液氧等流体需要保存在非常特定的条件下，以免它们意外蒸发或冻结。目前，这一困难是部署在轨加油系统的最大障碍之一，限制了载人航天探索能力。

The Liquid Oxygen Flight demonstration (LOXSAT) will help NASA test and develop technologies to support in-space transfer and storage of cryogenic propellants, critical abilities for the Artemis program to return astronauts to the moon. https://t.co/YRcdQwn7ud
— SPACE.com (@SPACEdotcom) May 19, 2026

太空真空中的燃料维护

低温流体具有独特的特性，使其成为太空推进的理想选择，但在轨道上极难管理。液氧和液氢比传统燃料具有更高的能量密度，可实现更大的有效载荷或更长的航程。然而，这些推进剂需要复杂的隔热以避免沸腾，即使在专门的容器中，液体也会自然蒸发。

LOXSAT 测试将提供有关多相绝热体如何在微重力下工作、专用储罐如何在没有传统阀门的情况下保持内部压力以及流体传输系统如何在真空条件下运行的关键数据。这些知识对于设计可部署在月球轨道或地球轨道作为支持基础设施的永久性加油站至关重要。

待测试的组件包括先进的绝缘系统、远程操作阀门、专用压力和温度传感器以及针对太空环境优化的储罐结构。在为期九个月的任务中，每一个要素都将受到持续监测，从而生成一个前所未有的太空低温行为数据库。

未来任务的节省和效率

如果测试成功，对太空探索将产生革命性的影响。航天器将能够以更少的燃料从地球发射，从而显着降低发射成本并提高任务效率。这些飞船无需在升空时携带所有必要的推进剂，而是可以在旅途中在战略性放置的轨道站加油。

该方法被认为对于远程任务尤其重要，例如火星之旅，其中所需的燃料量代表了严重的后勤限制。前往火星的载人航天器需要与其自身重量相当的燃料才能从地球完成完整的旅程。有了轨道上的加油站，初始重量将大大减轻，从而可以重复使用运载火箭，并使星际旅行在经济上可行。

在太空中补充燃料的能力也被视为实现人类在其他天体上永久存在的重要一步。如果没有轨道燃料站，在火星上建立永久月球基地或城市在技术上仍然可行，但在经济上不切实际。有了加油基础设施，每吨飞入太空的成本将大幅下降，为太空旅游、小行星采矿和轨道资源商业化带来机会。

轨道基础设施的技术和商业可行性

LOXSAT 实验的结果对于确定永久性轨道加油基础设施的技术和经济可行性至关重要。 NASA 和 Eta Space 工程师希望获得的数据能够让他们验证日常操作中使用的技术。目前，太空中还没有长期运行规模的低温加油站。

该卫星将特别关注在真实空间条件下保存和处理低温推进剂，而不是实验室模拟条件。微重力、太阳辐射和轨道旋转引起的温度变化带来的挑战在地球上无法完全复制。这些因素会影响储罐内流体的行为、隔热材料如何随着时间的推移而退化，以及机械系统在暴露于恶劣的太空环境数月后如何发挥作用。

NASA 和 Eta Space 之间的公私合作伙伴关系体现了该机构如何寻求加速技术创新。美国宇航局提供专业知识、发射基础设施和技术验证，而私营公司则承担商业风险并带来创新解决方案。该模型使数十年来停滞不前的领域取得了进步，例如可重复使用的飞行器和高超音速推进器。

融入阿耳忒弥斯计划和轨道经济

阿耳忒弥斯计划代表了自 20 世纪 70 年代阿波罗任务以来最雄心勃勃的月球探索计划。美国宇航局计划建立可持续的月球基地，能够支持科学研究、资源开采和商业运营。轨道加油站将是这一战略的基本组成部分，使船舶能够以更少的能源消耗进行多次航行。

除了 Artemis 计划之外，该技术还可以使新兴业务运营受益。私营公司开发通信卫星、在轨制造平台和太空旅游飞行器。所有这些应用都将受益于可靠且具有成本效益的加油基础设施。 LOXSAT 的成功可以为服务于政府和商业任务的太空加油站网络奠定基础。

强大的轨道经济取决于通过有效的再利用和加油来降低成本。将发射 LOXSAT 的火箭实验室电子火箭被设计为可重复使用，从而降低了发射成本。如果与在轨加油站相结合，该模型将为未来十年创建一个真正可持续且经济可行的太空运输系统。

接下来的几个月将是至关重要的。 LOXSAT 将于 7 月中旬进入轨道并立即开始测试。收集到的每项数据都将有助于验证或调整更大、更持久的加油站的设计。这次任务的成功可能标志着载人航天探索不再是纯粹的政府企业，而是成为航天机构和私营公司之间共享的基础设施的时刻，为基于太空物流服务的真正轨道经济铺平道路。