搶占優勢—2017年世界軍用航天裝備與技術縱覽

郭彥江

空間在國家安全、經濟社會發展、科技進步和政治影響力等方面均具有極其重要的戰略地位，受到世界軍事大國的高度重視。2017年，世界軍事航天持續發展，大中型運載火箭研制順利，可重復使用運載器進入新階段；偵察、通信和導航衛星星座不斷完善；空間態勢感知、在軌操作等控制空間技術的發展加劇了大國的競爭。

運載技術向大推力、可重復性方向不斷發展

進入空間是開展空間軍事活動的基礎，是關鍵的軍事航天能力。2017年，世界主要航天國家繼續推進新一代大中型航天運載火箭研制，在一箭多星、可重復運載火箭技術方面取得了突破性進展。

大中型運載火箭技術研制順利。NASA航天發射系統（SLS）火箭首飛用的4臺RS-25發動機已完成飛行準備工作，打算在2019年12月進行首次飛行。軌道ATK公司完成下一代發射系統新型固體火箭發動機殼體試驗，將在2018年初和美國空軍共同確定是否將該項目推進到下一個研制與試驗階段。俄羅斯繼續推動新型超重型運載火箭的研制，計劃2025年后用于對月球或其它天體的環繞飛行任務。歐空局阿里安-6火箭研制順利，已完成了15項關鍵研制過程中的6項，將開始制造用于地面試驗的火箭型號。阿里安-6火箭成功獲得首個發射訂單，計劃在2020年底至2021年中期發射4顆伽利略導航衛星。印度極軌衛星運載火箭成功實現了創全球記錄的一箭104星的發射，具有更強運載能力的地球同步軌道運載火箭MK-3首次將衛星送入太空，這是印度最大推力運載火箭的第二次發射，在2014年12月進行了一次亞軌道的飛行。

可重復使用運載器發展進入新階段。美國藍色起源公司成功完成BE-4發動機的首次熱點火試驗，BE-4發動機采用液氧和液化天然氣作推進劑，推力可達2445千牛，該發動機是美國火神火箭主發動機的首選型號。BE-4發動機也將應用在藍色起源公司下一代新格倫可重復使用火箭上，該箭第一級將采用7臺BE-4，第二級則將采用單臺BE-4，能把45噸有效載荷送入近地軌道，同步轉移軌道運載能力為13噸。獵鷹9火箭再次實現3天內2次發射。獵鷹9火箭2017年已經完成15次發射，也是該型火箭第18次成功回收火箭一級，火箭回收與重復使用技術進一步成熟。DARPA選定波音公司作為試驗性太空飛機項目的主承包商，開展實驗性太空飛機XS-1項目的全部研制工作。波音將實驗性太空飛機稱為“幻影快車”，原型機計劃在2020年亮相，幻影快車將具備把1360千克的載荷送入近地軌道的能力，每年發射10次以上的頻率下單次發射費用不超過500萬美元。歐空局資助法國研發普羅米修斯可重復使用火箭發動機，計劃在三年內進行發動機測試。新西蘭研制的電子號火箭成功發射，火箭由于資控問題未將載荷送入預定軌道。電子號火箭具備將220千克載荷送入近地軌道的能力，而發射費用只需要490萬美元。

利用空間能力步入升級換代新時期

軍用衛星系統是戰場綜合信息系統的中樞，有效利用空間已成為形成一體化聯合作戰能力的關鍵。2017年，軍用衛星繼續升級換代，偵察、導航、通信等領域衛星及其應用取得新進展，激光通信等先進技術的發展突破了傳統衛星功能限制，將對未來衛星的研制與應用產生重大影響。

天基偵察能力不斷升級完善。美、俄、歐等繼續研制部署先進的偵察衛星。美國年內4顆偵察衛星發射升空，其中NROL-42是第三代號角號偵察衛星星座中的第3顆，搭載天基紅外系統（SBIRS）HE-O4紅外光學偵察載荷，用于對北半球進行彈道導彈發射監控。俄羅斯授出5顆新一代雷達偵察衛星的研制合同，首顆衛星將在2019年發射。歐洲“哥白尼”計劃下的哨兵-2B監測衛星成功入軌，哨兵-5P也成功發射升空，哨兵-5P是哨兵系列迄今發射的第6顆衛星，主要用于大氣成分監測，NASA還簽出了哨兵-6A的發射合同，擬在2020年11月由獵鷹9全推力型火箭發射。印度發射了自行研制的制圖衛星-2D和制圖衛星-2E光學成像衛星，2顆衛星增加了多光譜相機，分辨率顯著提高。

通信衛星正處于通信換代關鍵時期。各國繼續推進高吞吐量、高速率、抗干擾的先進通信衛星系統的研制與部署，有效滿足未來作戰的通信需要。美海軍通信衛星項目辦公室和洛克希德·馬丁第5顆移動用戶目標系統（MUOS）衛星控制權移交給美海軍衛星運行中心，MUOS系統正式進入運營使用狀態。美國偵察局的新一代軍用數據中繼衛星——衛星數據系統系列中的第2顆星NROL-52發射入軌。歐洲開始運營世界首個商業空間激光通信系統，將滿足歐洲航天活動對空間數據傳輸速率、傳輸量和實時性日益增長的需求；日本計劃將于2019年發射DRTS衛星的新一代衛星——采用激光鏈路的光數據中繼衛星，并決定于2020年服役。

競相謀求導航衛星能力，但進展不一。美、俄、歐三大導航系統加快部署與升級，印度也在積極發展區域導航衛星系統。美軍第2顆GPS-3衛星SV02已組裝完畢，并通過聲學環境測試、熱真空測試，將于2018年初交付至美國空軍。俄羅斯補發1顆格羅納斯-M衛星，替代之前1顆失效衛星，保持格洛納斯導航系統的全球覆蓋；歐洲第15、16顆伽利略導航衛星開始工作，提升伽利略衛星導航系統的服務能力和精度；印度區域導航衛星系統IRNSS-1H衛星發射失敗，原子鐘故障頻繁，區域自主導航能力尚不成熟。

控制空間能力進一步發展

空間態勢感知能力是洞察和掌控潛在對手空間活動意圖與動向、確保空間資產安全的關鍵，是進行空間控制的基礎和前提。2017年，主要航天國家繼續推進天地一體與覆蓋全軌道的空間態勢感知技術發展。

完善天基監視系統。美國國防部作戰快速響應空間系統（ORS）辦公室的ORS-5空間態勢感知衛星搭載軌道ATK公司米諾陶4號火箭，從佛羅里達州卡納維拉爾角發射升空，將從近地軌道對地球同步軌道帶進行掃描監視。美國天基紅外系統第3顆地球同步軌道衛星GEO-3發射升空，成為Block 10地面系統控制下開始運行的首顆衛星。美國空軍發布了天基紅外系統（SBIRS）后繼計劃的信息征詢，謀劃開發新型衛星和地面控制系統，增強進而替代原有SBIRS系統。

研發地基地球同步軌道空間態勢感知能力。美國情報高級研究計劃局（IARPA）發布Amon-Hen項目征詢書。該項目將研發空間態勢感知精確成像技術，使用地面設施對地球同步軌道物體進行高分辨率成像。美國繼續推進在南太平洋部署S頻段的太空籬笆（Space Fence）雷達系統，將在2018年服役。

美俄謀求更強在軌機動操作能力。美國空軍同步空間態勢感知項目（GSSAP）進展順利。GSSAP-3和GSSAP-4軍事偵察衛星已投入運行，具備在軌機動能力，將提升美國空軍同步空間態勢感知能力。GSSAP-5和GSSAP-6軍事偵察衛星將于2020年發射。俄羅斯宇宙-2519衛星及其釋放的微小子衛星對本國衛星進行在軌機動，2013—2017年，俄羅斯多次利用小衛星（宇宙-2491、宇宙-2499、宇宙-2504等）在近地軌道和地球同步軌道開展一系列在軌機動操作，此次首次公開承認利用天基平臺開展太空目標監視活動，意味著俄小衛星在軌機動及抵近詳查技術已取得階段性成果。

穩步推進空間在軌服務項目。DARPA與空間系統勞拉公司簽署靜止軌道衛星機器人服務（RSGS）項目合作協議，計劃在未來5年內以公私合作方式發展地球同步軌道衛星在軌檢查與維護技術，并進行在軌演示驗證。NASA授予加利福尼亞微重力工程公司一份太空增材制造項目合同，計劃在衛星軌道上3D打印和組裝衛星。

責任編輯：劉靖鑫endprint