美国太空军事发展的新途径

2019-04-15 13:10:33 围观 : 167

  随着当今世界太空竞争与对抗加剧,长期以来美国独霸太空的格局正在发生不可逆转的变化,与此相对应,美国太空发展理念与思路也在调整转型。源于冷战时期美苏太空竞赛的文化传承,美国太空军事发展一直过分追求“大而全、高性能、低风险”,导致如今不仅成本与进度问题凸显,更是抑制了美国的太空创新优势。为了从根本上改变这一状况,DARPA(“国防高级研究计划局”)一直在思考完成太空任务更好的方法与途径,当今蓬勃发展的商业航天革命吸引了DARPA的视线年,DARPA陆续立项支持了包括黑杰克卫星,航天发射挑战赛等在内的多个航天创新项目,比以往任何时候都追求以前所未有的便利性、多样性、规模性和经济性来实现进入和利用太空。黑杰克又名21点,是一种世界范围内广泛流行的纸牌赌博游戏,实质上就是通过甘冒一定风险来博取更大回报。为了持久不间断地覆盖地球特定地区,美国重要军用预警、通信、中继、电子侦察等卫星一向都部署在地球静止轨道上。在对抗日益激烈的太空,这些昂贵且庞大的卫星系统很容易成为对手攻击目标,如果遭到干扰或破坏,可能需要花费数年时间才能补充更换。黑杰克卫星项目寻求利用低成本商业卫星平台、加上可快速更新升级的军用载荷来构建低轨军事通信与侦察卫星星座,能力上与目前的地球静止轨道卫星系统相近,而成本只有后者的一小部分,并且更容易在太空对抗条件下生存与补充。黑杰克卫星项目实施分为3个阶段。第一阶段主要开展系统架构研究与设计,在2018~2019财年最多选取2个卫星平台团队和6个载荷团队启动研究工作;第二阶段进行详细设计与集成,在2019~2021财年最多支持2个卫星平台团队和4个载荷团队研制2颗试验卫星和相应的载荷工程样机;第三阶段开展发射和在轨飞行试验,2021财年择机发射2颗试验卫星,开展为期6个月在轨试验。若在轨试验顺利,最终演示验证系统将部署18颗黑杰克卫星构成的低轨实验星座。

  为了利用和推动商业发射技术快速发展,2018年4月,DARPA宣布举办最高奖金达1000万美元的航天发射挑战赛,奖励能短时间内从两个不同发射场完成两次小卫星发射任务的团队。目前小卫星通常都是利用搭载机会发射,发射轨道、时间与重量受到多种因素限制,缺乏快速定制发射能力。如果有了快速响应的小火箭,发射小卫星就不必排队等待大火箭提供的搭载发射机会,随时就可以发射升空,就像从排队等“公交车”转变到招手叫“出租车”,并且费用或许还更便宜。DARPA希望通过挑战赛证明,在载荷、轨道和发射场不事先确定的条件下,只需短时间准备就可将小卫星发射入轨,以逐步接近目前商业航空运输的水平,即可在全球多地常态化频繁发射。目前已有18个团队提交了灵活、快捷、可行的技术解决方案,并通过资格预审,跨越了航天发射挑战赛的第一道障碍。从初步结果可以看出,目前小型商业发射需求旺盛,技术方案与手段多样化,完成挑战赛目标大有希望。

  如果DARPA的黑杰克卫星项目和航天发射挑战赛取得成功,很可能改变目前太空易攻难守、攻强守弱的现实,颠覆太空攻防的成本收益关系,并对太空威慑战略产生重大影响。一旦你拥有大量低成本、可快速升级更换的军用卫星群,可能就意味着潜在对手攻击你卫星的收益与成本相比并不合算,也就从根本上动摇了对手攻击你卫星的兴趣与意图。这正是美国大力推动商业航天革命背后的战略逻辑,是力图重塑全球太空安全格局、颠覆现有太空攻防规则的深谋远虑。