這架神秘的太空飛機可以說是一種科技測試平臺，X-37B的制造商波音公司表示，按照設計，它能夠在低地球軌道上運行，即地面上方177公里和800公里之間(相較而言，國際空間站的運行軌道大約為地面上方350公里)。它還能像NASA過去的航天飛機那樣返回并著陸地球。
X-37B的具體任務一直是個謎。不過，NASA曾透露飛機上載有一項與太陽帆有關的材料實驗。太陽帆技術被稱為LightSail，其推進系統使用了來自太陽的光子壓力。
九顆CubeSat納米衛星也隨著X-37B進入了軌道上。
X-37B是無人飛機，可自動化操作以及重復使用。它長8.8米，約是NASA航天飛機的四分之一。另一架設計一模一樣的X-37B于去年返回地面，實現了約675天的最長飛行時間。
去年國防部前所未有地披露了X-37B使命的一些細節。空軍發言人克里斯-霍伊爾上校(Chris Hoyler)表示，X-37B上存在一個實驗性質的推進系統，此外飛機上也安置了一些先進材料，以利于NASA研究空間環境中各種材料的耐久性。
他補充道，“無法詳細說明”X-37B的任務，但它將加強“可重復使用的太空工具的研制”。
還有媒體透露了更多的細節，如“霍爾推力器(Hall Thruster)電力推進測試”，旨在提高“先進極高頻”(AEHF)軍用通信衛星的性能。
AEHF衛星的霍爾推進器利用電力和氙產生讓衛星移動的推進力。使用電力推進的好處是氙燃料的重量遠輕于傳統的肼。這種技術有助于科研團隊開發更精確的衛星控制技術。
然而，專家聲稱，提升推進器性能可能只是X-37B任務的一小部分。
X-37B還可能用于測試增強美國間諜能力的技術。
美國科學家聯合會的保密專家史蒂文-阿弗特古德(Steven Aftergood)表示，美國政府對敏感信息的渴求如同無底洞一般。 美國的智能衛星雖然很強大，但也存在局限性，最顯著的是軌道參數所造成的限制。可以想象，間諜飛機將為高空偵察帶來更多新功能。
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