抢占优势—2017年世界军用航天装备与技术纵览

郭彦江

空间在國家安全、经济社会发展、科技进步和政治影响力等方面均具有极其重要的战略地位，受到世界军事大国的高度重视。2017年，世界军事航天持续发展，大中型运载火箭研制顺利，可重复使用运载器进入新阶段；侦察、通信和导航卫星星座不断完善；空间态势感知、在轨操作等控制空间技术的发展加剧了大国的竞争。

运载技术向大推力、可重复性方向不断发展

进入空间是开展空间军事活动的基础，是关键的军事航天能力。2017年，世界主要航天国家继续推进新一代大中型航天运载火箭研制，在一箭多星、可重复运载火箭技术方面取得了突破性进展。

大中型运载火箭技术研制顺利。NASA航天发射系统（SLS）火箭首飞用的4台RS-25发动机已完成飞行准备工作，打算在2019年12月进行首次飞行。轨道ATK公司完成下一代发射系统新型固体火箭发动机壳体试验，将在2018年初和美国空军共同确定是否将该项目推进到下一个研制与试验阶段。俄罗斯继续推动新型超重型运载火箭的研制，计划2025年后用于对月球或其它天体的环绕飞行任务。欧空局阿里安-6火箭研制顺利，已完成了15项关键研制过程中的6项，将开始制造用于地面试验的火箭型号。阿里安-6火箭成功获得首个发射订单，计划在2020年底至2021年中期发射4颗伽利略导航卫星。印度极轨卫星运载火箭成功实现了创全球记录的一箭104星的发射，具有更强运载能力的地球同步轨道运载火箭MK-3首次将卫星送入太空，这是印度最大推力运载火箭的第二次发射，在2014年12月进行了一次亚轨道的飞行。

可重复使用运载器发展进入新阶段。美国蓝色起源公司成功完成BE-4发动机的首次热点火试验，BE-4发动机采用液氧和液化天然气作推进剂，推力可达2445千牛，该发动机是美国火神火箭主发动机的首选型号。BE-4发动机也将应用在蓝色起源公司下一代新格伦可重复使用火箭上，该箭第一级将采用7台BE-4，第二级则将采用单台BE-4，能把45吨有效载荷送入近地轨道，同步转移轨道运载能力为13吨。猎鹰9火箭再次实现3天内2次发射。猎鹰9火箭2017年已经完成15次发射，也是该型火箭第18次成功回收火箭一级，火箭回收与重复使用技术进一步成熟。DARPA选定波音公司作为试验性太空飞机项目的主承包商，开展实验性太空飞机XS-1项目的全部研制工作。波音将实验性太空飞机称为“幻影快车”，原型机计划在2020年亮相，幻影快车将具备把1360千克的载荷送入近地轨道的能力，每年发射10次以上的频率下单次发射费用不超过500万美元。欧空局资助法国研发普罗米修斯可重复使用火箭发动机，计划在三年内进行发动机测试。新西兰研制的电子号火箭成功发射，火箭由于资控问题未将载荷送入预定轨道。电子号火箭具备将220千克载荷送入近地轨道的能力，而发射费用只需要490万美元。

利用空间能力步入升级换代新时期

军用卫星系统是战场综合信息系统的中枢，有效利用空间已成为形成一体化联合作战能力的关键。2017年，军用卫星继续升级换代，侦察、导航、通信等领域卫星及其应用取得新进展，激光通信等先进技术的发展突破了传统卫星功能限制，将对未来卫星的研制与应用产生重大影响。

天基侦察能力不断升级完善。美、俄、欧等继续研制部署先进的侦察卫星。美国年内4颗侦察卫星发射升空，其中NROL-42是第三代号角号侦察卫星星座中的第3颗，搭载天基红外系统（SBIRS）HE-O4红外光学侦察载荷，用于对北半球进行弹道导弹发射监控。俄罗斯授出5颗新一代雷达侦察卫星的研制合同，首颗卫星将在2019年发射。欧洲“哥白尼”计划下的哨兵-2B监测卫星成功入轨，哨兵-5P也成功发射升空，哨兵-5P是哨兵系列迄今发射的第6颗卫星，主要用于大气成分监测，NASA还签出了哨兵-6A的发射合同，拟在2020年11月由猎鹰9全推力型火箭发射。印度发射了自行研制的制图卫星-2D和制图卫星-2E光学成像卫星，2颗卫星增加了多光谱相机，分辨率显著提高。

通信卫星正处于通信换代关键时期。各国继续推进高吞吐量、高速率、抗干扰的先进通信卫星系统的研制与部署，有效满足未来作战的通信需要。美海军通信卫星项目办公室和洛克希德·马丁第5颗移动用户目标系统（MUOS）卫星控制权移交给美海军卫星运行中心，MUOS系统正式进入运营使用状态。美国侦察局的新一代军用数据中继卫星——卫星数据系统系列中的第2颗星NROL-52发射入轨。欧洲开始运营世界首个商业空间激光通信系统，将满足欧洲航天活动对空间数据传输速率、传输量和实时性日益增长的需求；日本计划将于2019年发射DRTS卫星的新一代卫星——采用激光链路的光数据中继卫星，并决定于2020年服役。

竞相谋求导航卫星能力，但进展不一。美、俄、欧三大导航系统加快部署与升级，印度也在积极发展区域导航卫星系统。美军第2颗GPS-3卫星SV02已组装完毕，并通过声学环境测试、热真空测试，将于2018年初交付至美国空军。俄罗斯补发1颗格罗纳斯-M卫星，替代之前1颗失效卫星，保持格洛纳斯导航系统的全球覆盖；欧洲第15、16颗伽利略导航卫星开始工作，提升伽利略卫星导航系统的服务能力和精度；印度区域导航卫星系统IRNSS-1H卫星发射失败，原子钟故障频繁，区域自主导航能力尚不成熟。

控制空间能力进一步发展

空间态势感知能力是洞察和掌控潜在对手空间活动意图与动向、确保空间资产安全的关键，是进行空间控制的基础和前提。2017年，主要航天国家继续推进天地一体与覆盖全轨道的空间态势感知技术发展。

完善天基监视系统。美国国防部作战快速响应空间系统（ORS）办公室的ORS-5空间态势感知卫星搭载轨道ATK公司米诺陶4号火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，将从近地轨道对地球同步轨道带进行扫描监视。美国天基红外系统第3颗地球同步轨道卫星GEO-3发射升空，成为Block 10地面系统控制下开始运行的首颗卫星。美国空军发布了天基红外系统（SBIRS）后继计划的信息征询，谋划开发新型卫星和地面控制系统，增强进而替代原有SBIRS系统。

研发地基地球同步轨道空间态势感知能力。美国情报高级研究计划局（IARPA）发布Amon-Hen项目征询书。该项目将研发空间态势感知精确成像技术，使用地面设施对地球同步轨道物体进行高分辨率成像。美国继续推进在南太平洋部署S频段的太空篱笆（Space Fence）雷达系统，将在2018年服役。

美俄谋求更强在轨机动操作能力。美国空军同步空间态势感知项目（GSSAP）进展顺利。GSSAP-3和GSSAP-4军事侦察卫星已投入运行，具备在轨机动能力，将提升美国空军同步空间态势感知能力。GSSAP-5和GSSAP-6军事侦察卫星将于2020年发射。俄罗斯宇宙-2519卫星及其释放的微小子卫星对本国卫星进行在轨机动，2013—2017年，俄罗斯多次利用小卫星（宇宙-2491、宇宙-2499、宇宙-2504等）在近地轨道和地球同步轨道开展一系列在轨机动操作，此次首次公开承认利用天基平台开展太空目标监视活动，意味着俄小卫星在轨机动及抵近详查技术已取得阶段性成果。

稳步推进空间在轨服务项目。DARPA与空间系统劳拉公司签署静止轨道卫星机器人服务（RSGS）项目合作协议，计划在未来5年内以公私合作方式发展地球同步轨道卫星在轨检查与维护技术，并进行在轨演示验证。NASA授予加利福尼亚微重力工程公司一份太空增材制造项目合同，计划在卫星轨道上3D打印和组装卫星。

责任编辑：刘靖鑫endprint