由于要频繁在太空与大气层间穿行，空天飞机的飞行经常伴随着大气对它的灼烧。为了应对这种恶劣条件，空天飞机一般会采用更加先进的外层防热材料。例如，X-37采用了由先进复合材料构成的防热瓦，能够承受最高达1600摄氏度的高温，耐久性和可重复性均高于航天飞机的防热瓦，寿命为现有防热瓦的10倍。这种材料的采用，也缩短了X-37落地后的防热瓦检修时间，使得它能比航天飞机更快地投入第二次飞行。

目前，美军为X-37提出的目标为两次飞行期间的准备时间不大于90天，而在未来的空天飞机发展构想中，美军对这个时间的目标是10-15天。X-37不仅每次“休息”的时间比航天飞机短，而且每次“工作”的时间还比航天飞机长。由于将航天飞机上持续供电时间有限的燃料电池替换成了太阳能电池和高性能锂电池的组合，空天飞机最长能够在太空中持续工作270天，大大高于航天飞机的16天。

军事民用都有广阔发展前景

从各国空天飞机的研发计划看，空天飞机发展的首要驱动力是军事需求。空天飞机灵活机动、效费比高、飞行速度快，可以执行许多其他装备无法执行的任务。它的反应速度快，从一国本土起飞后两小时内就可以达到地球任何一个地方遂行作战任务。对于需要在全球范围内维护自身利益的大国来讲，空天飞机可以迅速对任意地区的危机作出反应，对敌方发动突然袭击。目前，有关国际条约中将领空的范围限制在高度100公里以下的空间，而100公里以上的空间则为“公空”，各国飞行器可自由飞行。空天飞机在执行军事任务时，可以首先爬升到100公里以上，在不引起国际争端的情况下飞过其他国家上空，到达战区后再降低高度作战。

空天飞机可以在临近空间内超高音速飞行，能将传统的地面战、空战与新兴的太空战连成一体。以空天飞机为平台，既可以发射对地打击的各类导弹，又可以部署激光武器，拦截在高空中飞行的敌方弹道导弹。由于目前拥有航天发射能力的国家不多，具备攻击临近空间和太空中飞行器能力的国家更是凤毛麟角，因此对于大部分潜在的作战对象，空天飞机在战斗过程中几乎不会受到敌方攻击的威胁。利用超强的变轨能力，空天飞机还可以快速靠近敌方的航天器并对其进行捕获或直接摧毁，使敌方丧失利用卫星进行侦查和通信的能力。

在电影中，我们有时会看到军队的指挥官利用卫星图像对战场态势进行现场直播式的观察。但在目前，这几乎是不可能实现的。能够以高分辨率对地观测的卫星一般工作在高度较低的近地轨道。由于要不停地在轨道上运动而不能相对于地面悬停，侦查卫星在一段时间内只能掠过战场上空几次。位于静止轨道上的卫星虽然相对地面不动，但轨道高度太高，无法看清地面上的细节。由于其较强的机动能力，空天飞机可以脱离特定轨道，持续在战场上空的外层空间中飞行，获取战场信息。

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