美大量军星待发,太空军事化加速
2022-03-28褚淮
文/褚淮
2022年,美国将史无前例地发射大量军用卫星。这里面包括较早的“渐进一次性运载器”合同的任务,也包括新签订的“国家安全太空发射”合同的任务,德尔它4重型火箭再发锁眼-15卫星,猎鹰重型火箭也将加入这一疯狂的扩军之中。在美国的带动下,太空军事化正在越来越不可避免的发展着。
静止轨道空间态势感知高机动卫星
2022年1月22日,宇宙神5 火箭成功发射了美国NROL-8任务的2颗“地球同步轨道空间态势感知计划”(GSSAP)卫星,将它们送入了地球静止轨道。GSSAP卫星此前已发射4颗,都是采用德尔它火箭一箭双星的方式。此次发射为宇宙神5 511构型火箭,这也是该构型火箭的首次,此次发射的2颗卫星总重约1.3吨。
GSSAP卫星是美国空间态势感知计划的重要组成,其基于“诺·格”的GEOStar-1平台研制,携带有空间态势感知相机,可以对轨道上的其他卫星进行成像。GSSAP卫星运行于地球静止轨道附近,但并不会精确定点在一个位置,而是进入略低或者略高的轨道进行全球漂移。其充足的燃料也允许其进行较大的机动变轨。
由于地面的望远镜几乎无法拍摄出静止轨道卫星的细节,只能确定亮度。所以确定他国卫星技术细节是静止轨道空间态势感知卫星无可取代的重要优势。GSSAP卫星可以对非合作目标抵近到5~10千米非常近的位置,在此距离上可以获得厘米级的分辨率,可以精确测量非合作目标的馈源尺寸、天线尺寸、仪器结构等,这就对他国空间安全造成了重大威胁。
▲ 宇宙神火箭发射静止轨道空间态势感知高机动卫星
▲ 诺·格公司GEOStar-1平台
▲ USSF-12/WFOV实物图
2016年,美国移动用户目标系统的第五颗卫星(MUOS-5)在升轨期间出现故障,一颗GSSAP卫星被紧急调用去观察MUOS-5受损程度。展示了GSSAP卫星对其他卫星进行细节成像的能力。
值得注意的是美国NROL-8任务发射的GSSAP-5/6卫星很大可能进行了载荷的升级,使用了更大的5米级整流罩。GSSAP-5/6卫星也具备抵近详查非合作目标的能力,能获得更多的技术细节。这也是不得不警惕的一点。
NROL-107/“寂静的吠叫者”
宇宙神5火箭的另一个静止轨道直送任务NROL-107/“寂静的吠叫者”,是美国国家侦察局(NRO)和美国空军(USSF)合作采购的项目,由宇宙神5 551构型火箭发射。NROL-107旨在卫星威胁情报的收集和空间态势感知能力的提升。NROL-107在设计上用于满足美国国防部与情报局对空间保护能力的需求。
USSF-12/WFOV宽视场导弹预警载荷演示任务
USSF-12任务发射的是宽视场红外凝视演示项目(Wide Field of View)。WFOV将演示一个具备6°的凝视视场的宽视场弹道导弹预警系统。WFOV和其他一些载荷一起安装在一个Aquila-M8平台上,但除了一个无线电爱好者的载荷外也不清楚其他载荷是什么。宇宙神5 551火箭将把USSF-12直接送入地球静止轨道。
天基红外系统静止轨道导弹预警卫星
▲ 天基红外系统静止轨道卫星
天基红外系统(SBIRS)第六颗静止轨道卫星,使用宇宙神5 421构型火箭发射。天基红外系统静止轨道导弹早期预警卫星是美国太空军的一个高优先级项目,为美国军方提供全球导弹预警、导弹防御、作战空间感知和技术情报能力,天基红外系统配置有凝视载荷和扫描载荷,能够检测短波红外和更大范围的中波红外信号,相比国防支援计划卫星系统,天基红外系统系统能够执行更广泛的任务。
SBIRS系统包括由运行于地球同步轨道的SBIRS-GEO和运行于大椭圆轨道的SBIRS-HEO组成。最新的SBIRS-GEO-5/6以“洛·马”现代化LM2100平台为基础,相比前4颗更新了载荷。SBIRS-GEO-7/8被取消,资金用于开发下一代OPIR预警系统。
多光谱高分辨率成像卫星“NROL-91”
“NROL-91”可能是第三颗被称为渐进发展型晶体系统(Evolved Enhanced Crystal System,EECS)的美国国家侦察局光电传输型先进高光谱成像卫星,代号可能是KH-15,也就是“锁眼”-15。NROL-91是德尔它4重型火箭在范登堡太空军基地的最后一次发射。“锁眼”-15构型类似于詹姆斯·韦伯空间望远镜,使用离轴先进超轻超薄大口径主镜,主镜尺寸为6~9米,配置主动次镜和遮阳帆,可能使用了热固化的展开式遮光薄膜。锁眼-15卫星的分辨率可以达到0.05米级,发射质量在17~18吨,整个项目耗资约150亿美元。
▲ Tetra-1卫星在厂房组装
海洋监视信号情报卫星NROL-85
▲ 可能的白云-3卫星构型
NROL-85是第三代“白云”低轨道信号情报海洋监视卫星。该型号从原来的3星定位体制转化为双星体制,更加高效。2颗卫星均携带有信号情报载荷和测向载荷,呈串联放置。NROL-85计划将被发射至一条1100千米高、倾角为63.4°的低地球轨道上。这次任务是猎鹰9火箭首次发射第三代“白云”低轨道信号情报海洋监视卫星。
▲ LINUSS A1/A2试验卫星
▲ ESPA平台
▲ 猎鹰重型火箭的尾焰
▲ 20米整流罩的猎鹰重型火箭,太空探索技术公司专门在LC-39A建造了移动勤务塔来进行整合
▲ NROL-87任务徽章
用途未知的一系列军星
USSF-44是重型猎鹰首个地球静止轨道直送任务,也是重型猎鹰首个军星任务,属于“渐进一次性运载器”合同,将在卡纳拉维拉尔角天军基地LC-39A发射。该任务由6个载荷组成,总计3.75吨。此次发射将使用双助推海降+弃芯级的方式来进行。USSF-44的主载荷仍然保密,USSF-44的次级载荷包括千年空间系统公司的Tetra-1,“洛·马”公司的LINUSS-A1/A2,空军研究实验室的LDPE-2等。
USSF-52卫星用途未知,将在卡纳拉维拉尔角太空军基地LC-39A发射,属于“渐进一次性运载器”合同。USSF-52将被重型猎鹰火箭发送至某种地球同步转移轨道。发射质量不低于6350千克,该任务合同1.492亿美元。
USSF-67是太空探索技术公司和RUAG公司联合研制的20米重型猎鹰用长整流罩的首个任务,属于“国家安全太空发射”合同。USSF-67将在卡纳拉维拉尔角太空军基地LC-39A发射。它可能是新一代信号情报卫星,也可能是类似NROL-32的150米级天线旗舰级信号情报收集卫星,或者是8300系列32米天线静止轨道信号情报收集卫星。USSF-67是双助推海降+弃芯级。
NROL-87卫星已由太空探索技术公司用猎鹰9火箭从范登堡太空军基地SLC-4E发射,卫星运行于轨道高度512千米、倾角97.4度的太阳同步轨道,陆地回收。
USSF-51原计划用火神火箭发射的任务,现改由宇宙神5火箭执飞。NROL-162和NROL-199将由电子号运载火箭在新西兰玛希亚半岛发射。