独家：美国国防部领导重新推进作战及时响应空间能力

国外航天 · 2016-11-22 23:47:15

“机载发射辅助空间进入”（ALASA）概念图　　(中国太空网讯)美国《国家防御杂志》9月刊：美国国防部正在关注小卫星和新发射系统，将其作为保持美国空间弹性的潜在方法。　　美国军方航天与导弹防御司令部空间与战略系统指挥部的主任汤姆·韦伯说，电子与计算机技术的进步使小型低成本卫星的发展成为可能。这些小卫星设计寿命较短，技术更新更频繁，与迅速提高的计算机能力保持同步。　　韦伯在华盛顿地理空间情报（GEOINT）研讨会上说：“在低地球轨道部署大量小卫星可为未来的一些军事行动提供弹性和某些关键优势。”　　文件称，2007年，美国国防部创建了空军作战及时响应空间（ORS）办公室，作为调整空间能力和改变国家安全需求的一项积极举措。作战及时响应概念寻求低成本发射系统，该系统可快速将携带有效载荷的小卫星发射升空，补充因冲突、故障或自然灾害而失去的关键能力。ORS办公室在2011年和2013年成功发射了两颗小卫星。然而，打造这种系统的架构一直没有形成。　　参加此次研讨会的官员对此概念再次表示支持，尽管他们没有使用 “及时响应空间” ，而是用了“弹性空间”这个新词儿。　　韦伯说，对于想利用反卫星武器(ASAT)摧毁美国空间能力的潜在对手而言，美国部署数十颗或数百颗小卫星组成的星座，不会形成很有吸引力的目标。美国空军助理采办部长办公室空间项目负责人罗杰·蒂格少将说：“美国如今在军事与全球经济上依赖太空，这使太空成为吸引对手的一个目标。”　　他说，空间能力是美国国家安全战略的内在组成部分。能将航天器发射到太空的国家的数量出现了“爆炸式增长”。在11个具有空间能力的国家中，有些已经研发并试验了ASATs，这使美国军方检视自己在一旦遭袭的情况下其空间能力的弹性。　　美国国防高级研究计划局（DARPA）战术技术办公室项目经理戈登·罗斯勒说：“如果有另一个国家要攻击美国……那么他们必须摧毁我们的空间资产。空间资产居高临下，非常有用。”　　蒂格说，建立国际合作伙伴关系是另一种增加空间弹性的办法。　　盟国之间共享数据可提升空间态势感知能力。　　罗斯勒说，将美国的有效载荷部署在另一个国家的卫星上，将增加透明度，并加大对手发动冲突进行决策的难度。为了摧毁一个国家的空间能力，敌方必须同时攻击美国及其盟国。　　蒂格说，国防部致力于将美国的空间系统置于一条“不同的道路”上。在空间架构上做出改变的机会并不常出现。“抓住这一时机并将这些项目、这些倡议坚持到底使其取得成功非常重要。”　　美国国家地理空间情报局创新构想理事会高级发展负责人马克·乔尼尔表示，当前正在研发一个系统概念，能在一次发射中将10颗卫星送入轨道，以提供更具弹性的多谱覆盖。该项目研发资金仅需2亿美元。　　维持空间弹性需要技术进步，如小卫星，而这种技术进步只有在商业利益达到一个“临界点”即对类似的产品和服务有更广泛的需求时才能实现。　　乔尼尔说：“我认为这种情况在未来几年内不会出现。”　　一家伦敦的商业咨询公司——战略防御情报公司（SDI）近期发布的一份报告显示，在不久的将来，军事卫星市场有望快速增长。未来十年内，全球军事卫星市场价值预计将增长70%。军事卫星开支在2025年将达到943亿美元，美国的开支将占全球市场的41%。　　该公司分析师巴拉蒂·巴贾说：“当前许多卫星即将结束使用寿命周期，在未来的5-10年内，主要的军事大国需要更换这些卫星。”　　巴贾说，导致这种增长趋势的另一个原因是，对于昂贵的无人机或侦察飞机而言，小卫星是一种廉价替代方案，尤其是制造商正致力于采用具有成本效益的方法，来满足军方用户不断变化的需求。　　巴贾说：“通过使用现成的商业技术，微小卫星可更快地设计、研发和发射。但它们的可靠性还有待验证。”　　根据战略防御情报公司的消息，俄罗斯、以色列、日本、巴西和中国等国已开始投资微小卫星。目前，美国军方正试图应对俄罗斯和中国在军事卫星领域不断增长的投资。　　乔尼尔表示，与此同时，美国政府还需提高其发射能力。航天专家认为，当前系统对于将低成本卫星送入轨道来说并不具有成本效益，ORS最初提出的两年发射时间表，不再满足美国国家安全需求。　　韦伯说：“如果你发射的是一颗成本为20万美元的卫星，那就不会想用造价6千万美元的火箭来发射。”　　蒂格说，有效的发射能力是保持空间弹性的基石。发射系统提供全球导航、导弹预警、通信、气象与侦查所需要的能力。　　韦伯表示，利用已研发项目所提供的能力，可能会成为新型低成本发射系统的关键。通过对商业行业技术加以改进，可制造具有成本效益的火箭。　　美国军方过去曾将“士兵-作战人员空间快速响应部署器”（SWORDS）作为航天运载火箭试验了低成本发射系统。在SWORDS项目中，可用价值6万美元的部件建造推力室和发动机，产生5.5万磅的推力，每磅推力的成本仅为一美元。但韦伯表示，该火箭项目的下一步发展资金还没有到位。　　罗斯勒表示，DARPA目前正在研究一些“非常规”概念，来维持美国的空间弹性。其中一个是“机载发射辅助空间进入”（ALASA）项目，使用未经改装的F-15战机将小卫星发射入轨。　　罗斯勒说：“这真是一个令人激动的快速发射方式。”　　他说，在发射地点方面，ALASA可提供更大的机动性，因为只要有跑道，F-15就可以起飞和着陆。该系统还允许进行更广泛的卫星轨道选择。　　ALASA项目经理米切尔·伯恩赛德·克拉普（Mitchell Burnside Clapp）在一份声明中表示，该项目寻求使当前发射成本降低三倍。ALASA的机动性将提供更高的任务频率，并可减少发射次数。　　DARPA战术技术办公室副主管帕姆·梅尔罗伊表示，XS-1空天飞机旨在提供可重复使用的第一级以替代F-15，并配备可到达低地球轨道的第二级火箭。DARPA计划利用该系统，在接到通知的24小时之内，将100磅有效载荷发送至低地球轨道，发射成本为100万美元。　　此外，罗斯勒表示，DARPA正在建造一种机器人卫星服务飞行器，配备有机械臂和工具，可维修其他卫星。“高度灵巧的”机器臂末端装有摄像机，可在维修中进行仔细检查。　　罗斯勒说：“我将其称为太空中的瑞士军刀。”　　卫星服务飞行器也可以对接卫星，并在受到反卫星武器攻击时推开卫星。　　该飞行器执行威慑和维修任务所需要的所有技术也使其能在卫星上安装有效载荷。这将形成一种补给能力，航天器可在建造时装备可互换的有效载荷。罗斯勒称，该项目目前正在进行，计划在2020年发射。　　梅尔罗伊称，DARPA在过去的机器人服务项目中取得了成功。例如，2007年，DARPA联合美国航空航天局（NASA）成功执行了低地球轨道的“轨道快车”项目。国际空间站经常使用机器人服务。维修地球同步轨道的高价值资产，是未来实现弹性空间进入能力的关键，诊断并维修出现故障的航天器的能力将增加空间弹性。　　蒂格表示，只有在地面系统和用户设备发挥作用的情况下，空间资产才会具有弹性。空间弹性不仅仅涉及轨道上的资产。　　卫星的建造与飞行是为了便于终端用户获取所需要的信息来选择最佳的行动方案。乔尼尔说：“一天结束的时候，这些数据要输送到地面。”　　他说，满足决策者的时间表常常需要持续不断的多光谱覆盖，要在面对干扰和空间天气这样“自然和人为干扰”的情况下运行。　　韦伯表示，地面体系架构是重要优先事项，因为如果终端用户不能及时接收重要信息，那么空间系统的效用为零。

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