美国DARPA 2018财年10大航天项目

　　背  景
　　美国国防高级研究计划局（DARPA）是美国军事航天前瞻性研究项目的主要机构。2018财年， DARPA“航天项目与技术”总预算申请额为2.47435亿美元，占其年度总预算额的7.8%，与2017财年预算额相比增长40%。在此次预算申请中，DARPA共公布了10个项目。
　　1.  “试验性太空飞机”
　　“试验性太空飞机”项目主要研发的是一种低成本、高可靠性的部分重复使用太空飞机，并计划通过飞行试验演示验证多项高超声速飞行器关键技术。该太空飞机将采用垂直发射方式，具备两级助推结构，第一级为带翼助推器，可一次性将上面级送入亚轨道，然后返回并水平着陆。项目最终目标是通过简易发射台快速回收、重新组装，从而实现10天内飞行10次，每次可将1361～2268kg的典型有效载荷送入低地球轨道，单次发射成本控制在500万美元以下。该项目计划于2019年完成研发和地面测试，2020年开展12～15次飞行试验。
　　2.  “雷达网”
　　“雷达网”项目主要研究轻质、可展开的天线技术，以显著降低通信卫星和遥感卫星载荷的尺寸和功率，同时具备高效宽带传输能力，从而加快卫星研制和发射部署速度。该项目中将引入软件定义无线电（SDR）技术，可有效推动卫星载荷技术能力的快速在轨升级。该项目计划2018年完成演示系统的关键设计评审。
　　3.  “标志”
　　“标志”项目的主要目的是为美军的高级将领提供一套可实时、高效地管理在轨航天器的软件系统，演示验证美军空间作战管理指挥控制（BMC2）能力。该项目所开发的决策支持软件将涵盖从和平时期到冲突潜伏与爆发期的全阶段，同时利用智能、可视化等技术手段，加速指挥官对空间态势信息的掌握和理解，加快决策制定。该项目计划于2018年进行演示和评估。
　　4.  “凤凰”
　　“凤凰”项目是一种卫星部件在轨回收利用技术，利用所设计的“维修供应飞行器”，对废弃卫星上可长期使用的耐损性元器件进行回收，同时由商业卫星搭载升空的纳卫星与废弃卫星的天线重新整合，形成新的可再利用卫星。该项目2018财年之后停止预算，衍生出的“地球同步轨道卫星机器人服务”计划继续获得大额经费支持。
　　5.  “地球同步轨道卫星机器人服务”
　　“地球同步轨道卫星机器人服务”重点验证在地球同步轨道或附近利用“服务卫星”安全、可靠、高效地进行逼近、检测和维修等在轨操作技术，涉及机器人智能自主运行、天线故障检修、升级模块安装等多种高轨操作任务。相比“凤凰”计划，其任务的复杂性更高，需要多项在轨操作技术的配合使用。该项目计划2021年前进行在轨演示验证，实现对地球同步轨道卫星的“按需服务”。
　　6. “大型天线在轨制造”
　　“大型天线在轨制造”项目主要验证可用于小卫星上的高性能射频天线的在轨制造技术。这种天线可比传统小卫星上的天线尺寸更大、指向性更强，可为步行士兵提供高性能的通信与数据服务，同时支持“信号情报”（SIGINT）能力，成本则显著降低。该项目最终目标是降低50%的单兵级通信卫星发射成本，从而增加发射次数，应用于小卫星星座。该项目计划2018年开展天线在轨制造工艺技术的开发与地面演示、商业小卫星与在轨制造天线之间的接口设计等。
　　7.  “蓝标”
　　“蓝标”项目将开发一种快速确定航天器身份和状态信息的技术，该技术主要通过为每个航天器装载ID识别信息设备，可以提供更加准确的在轨运行数据，从而集成到“太空域感知”图像，特别有利于多航天器部署情况（如小卫星星座）下的异常管理。该项目计划于2018年开展初步的系统架构和原型样机的设计开发工作。
　　8.  “空间监视望远镜”
　　“空间监视望远镜”项目主要发展一种可以对卫星目标进行检测和跟踪的先进地基光学系统，提供快速的广域搜索能力。该项目的一项主要工作是发展大曲面焦平面阵列传感器技术，以研制同时具备高检测灵敏度、短焦距、大视场等多种新性能的新型望远镜，增强地面对太空中物体的监测能力，并应用于小行星探测和空间防御任务。该项目2018财年之后已停止预算。
　　9.  “空中发射辅助太空进入”
　　“空中发射辅助太空进入”项目旨在研制更低成本、快速响应的小卫星空中发射系统，保证包括靶场等支持费用在内，以每次发射不超过100万美元的总成本，将45kg以下的有效载荷送入近地球轨道，任务响应时间不超过24h，能在12h内转场执行下一次发射任务。该项目2018财年并未申请预算支持。
　　10.  “太空域感知”
　　“太空域感知”项目主要针对现有空间监视系统对深空目标无法检测、追踪和确认的缺陷，研究和开发两项关键技术：一是开发先进的空间监视传感器技术，对深空目标实现更强的检测、跟踪及描述；二是空间监视数据的采集、处理与自动数据融合技术，以提高自动化的数据系统能力。该项目将增强美军在轨系统运行的安全性，使空间作战可以做出更有依据的、时效性更强的决策。该项目在2018财年并未申请预算支持。

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