实践二十五号卫星：中国航天技术的新高度

实践二十五号卫星：中国航天技术的新高度

2025年1月7日，中国在西昌卫星发射中心成功发射实践二十五号卫星，标志着中国在太空加油领域迈出了重要一步。这颗卫星是中国首次进行太空加油实验的重要航天器，其成功发射不仅展示了我国在轨服务技术的重大进展，也预示着中国将逐步缩小与美国在这一领域的差距。

在浩渺的宇宙中，地球静止轨道（GEO）如同一条璀璨的光环，支撑着全球的通信、导航、气象观测等关键任务。它承载着无数重要的卫星，这些卫星的正常运行直接影响着全球经济、军事和科学研究。然而，这些“太空巨人”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，最终走向报废或沦为太空垃圾。

对于GEO卫星而言，燃料耗尽是导致“退役”的主要原因。这类卫星通常重量较大、造价高昂。例如，作为中国天地一体化通信系统的关键组成部分的天通一号通信卫星质量约为5.5吨，它正为包括华为手机在内的设备提供天地通信服务；此外，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。这些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。

人类首个太空加油机MEV-1 Orbital ATK

正因如此，“太空加油”应运而生。这项技术通过在轨为卫星补充燃料，可以显著延长卫星寿命，减少昂贵的卫星更换频率，提高资源利用效率。

值得一提的是，美国在太空加油技术上起步较早。2019年，诺斯罗普·格鲁曼公司通过MEV-1任务扩展飞行器成功为一颗名为IS-901的通信卫星补充燃料，延长了其5年的使用寿命。这是全球首个成功的商业化太空加油任务。MEV-1的工作原理是与目标卫星进行精确轨道对接，通过专门设计的接口输送燃料。这次任务不仅验证了太空加油的可行性，还为未来的商业化运营提供了样板。

与美国相比，中国的太空加油技术起步稍晚，但进展迅速。中国在短时间内完成技术验证和系统研制，尤其是验证了自主导航、机械臂精确对接等关键技术。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。

中国在太空加油领域的探索起步较晚，但进展迅速。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，验证了在轨推进剂补加技术，标志着中国具备了在轨交会对接和推进剂传输的能力。这一突破为后续在轨服务技术奠定了基础。

在2021年和2022年的珠海航展上，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。这款飞行器具备自主导航、精确对接和多功能补给能力，不仅可以为GEO卫星提供燃料补加，还能够进行补气、补液和补电等多类型服务。

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。其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。补加飞行器一次可携带约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。这样的设计使得中国具备了大规模在轨服务的潜力。

2022年1月，中国的实践二十一号（SJ-21）卫星成功与一颗已报废的北斗二号G2导航卫星对接，并将其拖至地球静止轨道上方的“墓地轨道”。这一操作展示了中国在处理太空垃圾和非合作目标对接方面的能力——非合作目标对接是实施太空加油、太空维修的关键能力之一。

航天八院在珠海航展展出的“补加服务飞行器”，注意小巧的机械臂，用于捕获目标飞行器

实践二十五号卫星及其后续任务，或需验证以下关键技术：

自主导航与精确对接：卫星通过雷达与光学成像系统，实现对目标卫星的高精度跟踪与识别。

机械臂操作与补加接口：采用自主研发的标准化对接接口，确保燃料补加过程的安全与稳定。

多任务能力：
除燃料补加外，包括不限于故障排查与轨道调整能力，为未来的在轨服务提供更多可能性。

我们不清楚实践二十五号的任务详情，但是我们可以通过复盘美国MEV-1和MEV-2，看到太空加油的过程——美国走过的路中国要走一遍，美国没走过的，中国可能也要走一走。

MEV-1（Mission Extension Vehicle-1）是由诺·格开发的首个商业在轨服务飞行器，旨在为地球静止轨道（GEO）卫星提供寿命延长服务。这一任务开创了太空加油的先河，为未来在轨服务的商业化奠定了基础。

MEV-1于2019年10月9日搭载俄罗斯质子-M运载火箭，从拜科努尔航天发射场成功发射。其目标是与国际通信卫星公司的Intelsat-901（IS-901）卫星进行对接。IS-901卫星于2001年发射，设计寿命为13年，到2019年时燃料即将耗尽，但其通信载荷仍然完好，因此延寿具有很高的商业价值。

2020年2月25日，MEV-1在距离地球约3.6万公里的地球静止轨道上成功与IS-901完成对接。这次任务选择在GEO上方约300公里的“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可能引发的风险。对接完成后，MEV-1将IS-901从墓地轨道移回GEO的工作轨位，使其重新投入使用，并计划延寿至少5年。

MEV-2（Mission Extension Vehicle-2）是由诺·格开发的第二代任务延寿飞行器。MEV-2于2020年8月15日成功发射，目标是与Intelsat 10-02（IS-10-02）卫星对接。IS-10-02于2004年发射，至2020年已在轨运行16年，燃料即将耗尽，但其通信功能仍然完好。

MEV-1的成功给了诺·格信心，不需要在墓地轨道来回折腾：2021年4月12日，MEV-2在地球静止轨道上成功与IS-10-02对接，这是全球首次在GEO轨道上与现役商业卫星直接对接的案例。

对接完成后，MEV-2接管了IS-10-02的姿态控制和轨道维持功能，使其能够继续为欧洲、中东、非洲和南美洲的客户提供高质量的媒体分发和宽带服务。根据协议，MEV-2将与IS-10-02保持对接状态5年，之后将脱离并执行新的在轨服务任务。MEV-2的成功对接标志着在轨服务技术的又一重大突破，展示了商业卫星延寿服务的可行性和经济性。诺·格计划在此基础上，开发更先进的在轨服务飞行器，如任务机器人飞行器（MRV），以提供更广泛的在轨服务，包括维修、组装和再定位等。

据说是实践二十一

实践二十五号卫星的成功发射，标志着中国在卫星燃料补加与延寿服务技术领域取得了重大突破。这颗卫星不仅是中国首次尝试太空加油试验的重要里程碑，也展示了中国在轨服务技术的重大进展。外媒对中国在掌握太空卫星加油与延寿尖端技术后的军事航天战力表示惊叹。这一技术的成功应用，不仅是中国航天科技的一次重大突破，也为未来的太空探索任务提供了更多的可能性和选择。