太空梭如果不返回地球，一直在太空中執行維修、補加燃料等任務，是否具備實用價值？

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我的想法是這樣的，太空梭雖然說已經壽終正寢了，但是它能夠活30年也一定有它的特殊價值。有以下幾個方面
1.太空梭可以更好地進行衛星的發射
2.進行軌道衛星維修作業

3.進行軌道衛星燃料加註

首先，太空梭的貨倉震動和噪音等比較小，載荷結構不需要那麼強，也就減輕重量和造價。而且太空梭可以把載荷送到目標附近，然後用機械臂完成安裝。這也同時避免貨物本身攜帶遙控單元和各種燃料。另，Z-軸接近目標，可以一方面免得目標被推進劑污染，而且機械臂本身可以抓住目標，便於維護。而且太空梭可以使用遍布周身的姿態控制發動機來緩緩接近目標，避免不必要的碰撞加上太空梭的載荷艙可以作為衛星精密修理的臨時平台，它可以做：對太陽帆板和空間站主梁的展開進行測試，20千米繩系載荷部署的平台，ISS的特殊維護。另外多人同時多次進行太空行走，最多一次有3人，這也進一步增加了維護的範圍。而且機械臂的存在可以使使太空設備的組件可以輕易放到貨倉裡面，在重新放回。而且，航天員可以靈活攜帶補充工具和備件進入軌道，加上它提供外部供電，保持維修時候的供電。
（引用自：用太空梭執行大型衛星或航天器發射任務有什麼優勢）

可以看到太空梭是有一定的特殊價值的。太空梭退役，不一定是太空梭一無是處，也可能只是獲得這個優勢的成本太大了，弊大於利。
那麼，如果吸取教訓，揚長避短，專門製造一款執行這些任務的，純粹的軌道運輸與維修平台呢？
相比於原本的太空梭而言，

可以減少浪費的有效載荷。原本太空梭送上天的質量有100噸，回來還有70噸（主要是船體），那麼也就意味著運送70噸有效載荷的燃料被浪費了，而且是變成了加熱隔熱瓦的能量。（走了回頭路）

可以減少隔熱瓦等設備的成本。隔熱瓦一直是太空梭成本的一個大頭，由於每次再入都得消耗大量的隔熱瓦，導致成本居高不下。

可以降低所需的工程冗餘度，從而降低成本。原本由於一次任務就需要兩次經過大氣層，一點小瑕疵就會導致整體崩潰，因此保持著較高的工程冗餘度，每次都需要大修，而現在總共就經過一次大氣層，冗餘度和成本都能一定程度上降低（圖自冷哲中國為什麼不製造太空梭，相關技術實力如何？ - 冷哲的回答）

4.物資和人員運送可以由有更高幹質比的普通飛船運送。
5.不需要保持氣動外型，減少了許多設備的空間
那麼，這樣的經濟實用型/閹割版太空梭是否存在實用意義呢？

那就是空間站了。人類已經造了很多空間站了。

而且因為航天器的零件和所用燃料不可能在軌道上生產，還是從地面發射。如果有朝一日人類可以在月球上建立自給自足的月球城市，那麼可以從月球往地球軌道發射航天器，那樣確實要比從地球發射便宜的多。

太空梭的體積太小，沒有足夠的給養來保證長時間的太空任務。太空梭設計的初衷是可重複使用的航天器，以此來降低成本。從地球發射火箭來向太空梭傳送一次貨物的成本，不比發射太空梭的價格低很多。與其發射火箭傳送貨物給太空梭，不如直接發射，並再收回太空梭來的方便。

而且，太空梭沒有像國際空間站那麼完善的介面來接受火箭傳來的貨物。所以沒必要讓太空梭一直留在空中，作為一個太空站來使用。

另外，航天維修任務並沒有那麼多，只有少數幾個非常昂貴的設備值得去修復，如哈勃太空望遠鏡，很多衛星壞了就壞了，乾脆發射一個新的算了。

發送宇航員到太空修復是最最昂貴的手段，這不僅僅是經濟的問題，一個航天員在太空出事死了，那就是嚴重的政治問題。是無法用經濟來估算的。

既然沒有那麼多修復任務，就沒必要搞一個可變軌的航天器在天上飄著，維護費用極高。航天設備壞了就造一個新的，也盡量不去派人維修。

謝邀！

太空梭的設計本來就是短期內往返大氣層內外的運輸工具，所以英文原名叫「Space Shuttle」，其主要功能艙的可回收性使得其使用成本比只能一次性使用的早期運載火箭要低廉，因此其設計和使用目的就是為了起到運輸接駁作用，而不是在太空里長期駐留，因此在能源補給和貨物貯藏上，和專門設計駐留太空的空間站是無法相比的。

從經濟角度來說：發射一次太空梭，可以給ISS帶去各類補給，包括新的ISS結構空間，然後大部分運輸艙還能幾乎完好地返回地面，整修後第二次使用。這樣一部太空梭就可以多次給空間站提供補給，同時還能進行科學實驗，維修衛星，清理軌道垃圾等工作。這比發射一次就留在空中，只能利用有限的空間，要經濟實惠多了。

首先，你這個軌道飛行器在太空的停留軌道如何選定？是低軌，中規，還是高軌，或者同步軌道？

除了同步軌道，其他軌道上衛星的軌道傾角各不相同，而太空改變軌道傾角非常耗費燃料。

比如在低軌改變哪怕30°傾角，根據Orbital inclination change這個詞條的公式
Delta-V = 2 * v * sin（Delta-i / 2）
近地軌道線速度7900m/s，則改變30°傾角所需的Delta-V等於
2 * 7900 * sin （30 / 2） = 4089m/s
根據齊氏火箭公式Delta-V = g * Isp * ln（M0 / M1），Isp取316s（太空梭OMS火箭的比沖數值）來算，可得
M0 / M1 = exp（4089 / 9.8 / 316） = 3.74
則燃料所佔比重 = （M0 - M1） / M0 = （3.74 - 1）/ 3.74 = 0.73

改變傾角30°就需要消耗將近3/4重量的燃料，還沒考慮改變高度，這基本上就是一次性的東西。

第二，你事先如何確定衛星會有哪些部件損壞，從而提前準備備件呢？每個衛星都有不同的用途，因此都有不同的設備，這幾乎是無解的，因為你不可能把所有衛星的備件都提前帶足。

第三，維修人員如何去？還是要從地面發射飛船，因為從空間站出發存在傾角改變燃料消耗大的問題，可能去了就回不來了，必須直接返回地球，除非要修的衛星都在一樣的軌道上，這幾乎是不現實的。至於中高軌道，甚至同步軌道，目前還沒有飛船能夠載人到達並且返回。