王雪嬌
空間在國家安全、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、科技進(jìn)步和政治影響力等方面均具有極其重要的戰(zhàn)略地位,受到世界軍事大國的高度重視。2014年,主要大國在軍用航天領(lǐng)域開展了激烈的競爭:多個國家發(fā)布了重要的航天戰(zhàn)略與政策,指導(dǎo)本國未來發(fā)展;新一代大型運(yùn)載火箭與可重復(fù)運(yùn)載技術(shù)成為美、俄等國提升進(jìn)入空間能力的主要方向;多顆軍用衛(wèi)星的研制與部署取得了重要進(jìn)展,為進(jìn)一步強(qiáng)化空間軍事應(yīng)用奠定基礎(chǔ);空間態(tài)勢感知仍然是空間對抗領(lǐng)域的重中之重,在軌服務(wù)、碎片清除等新技術(shù)具備轉(zhuǎn)化為控制空間的能力;創(chuàng)新是航天永恒的主題,一批新技術(shù)在空間領(lǐng)域取得突破并得到應(yīng)用,將可能帶來重大的顛覆性變革。
高度重視頂層設(shè)計(jì),未來發(fā)展重點(diǎn)日益清晰
2014年,美國雖然沒有出臺重大的空間戰(zhàn)略與政策,但進(jìn)一步放寬了衛(wèi)星出口限制以及商業(yè)遙感衛(wèi)星分辨率的限制,這將有助于其進(jìn)一步提升在國際空間領(lǐng)域的競爭力;俄羅斯發(fā)布了航天成果應(yīng)用政策,對其未來發(fā)展進(jìn)行新的謀劃,同時(shí)由于烏克蘭危機(jī),俄羅斯在航天合作方面以強(qiáng)硬態(tài)度回應(yīng)美國對其的制裁;日本正在著手修改宇宙開發(fā)計(jì)劃,大力加強(qiáng)軍事航天力量建設(shè);英國、加拿大發(fā)布了本國新的航天政策規(guī)劃。
美國空軍航天司令部司令公開闡述了未來空間系統(tǒng)的發(fā)展重點(diǎn):一是在美國的大型軍事衛(wèi)星系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻威脅下,其正在研究替換或重建衛(wèi)星系統(tǒng)的新方法;二是支持研發(fā)新型火箭發(fā)動機(jī),確保美國火箭推進(jìn)技術(shù)世界領(lǐng)先;三是進(jìn)一步增強(qiáng)空間系統(tǒng)能力、彈性和經(jīng)濟(jì)可承受性;四是將進(jìn)一步提高空間態(tài)勢感知能力;五是將更多地依賴商業(yè)衛(wèi)星提供衛(wèi)星通信服務(wù)。2014年6月,美國政府放松了對商用遙感衛(wèi)星分辨率的限制,允許商業(yè)衛(wèi)星公司銷售最高分辨率25厘米的衛(wèi)星照片,這一措施極大增強(qiáng)了美國在空間遙感領(lǐng)域的競爭力。
2014年2月,俄總統(tǒng)簽署了《2030年前使用航天成果服務(wù)俄聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化及區(qū)域發(fā)展的國際政策總則》,該政策明確了俄航天成果有效利用所遵循的原則、主要目標(biāo)、優(yōu)先事項(xiàng)和實(shí)施階段,這是俄羅斯對航天長遠(yuǎn)發(fā)展及成果應(yīng)用的又一次戰(zhàn)略謀劃,旨在加速國家經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化及區(qū)域發(fā)展,保證和鞏固俄航天強(qiáng)國地位。受烏克蘭危機(jī)影響,2014年3月美國開始對俄羅斯實(shí)施出口管制。俄羅斯在航天領(lǐng)域進(jìn)行了強(qiáng)硬的回?fù)?,俄羅斯副總理在5月表示將拒絕美國提出的國際空間站延長計(jì)劃,同時(shí)還將禁止使用本國運(yùn)載火箭發(fā)射美國軍用衛(wèi)星,以及禁止向美國出售用于發(fā)射軍事衛(wèi)星的火箭發(fā)動機(jī)。
日本在2014年5月簽署了強(qiáng)化日美航天雙邊合作的協(xié)議。8月,日本宇宙政策委員會通過一份政策建議草案,提出以國際安全為重心,修訂日本宇宙政策?;谠摬莅?,日本在近期將修訂《宇宙基本計(jì)劃》,以協(xié)調(diào)國家安全和空間利用之間的關(guān)系。該草案主要包括5項(xiàng)建議:(1)增加情報(bào)搜集衛(wèi)星數(shù)量并提升其能力;(2)強(qiáng)化“準(zhǔn)天頂”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),遠(yuǎn)期實(shí)現(xiàn)7顆在軌運(yùn)行;(3)啟動導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星研發(fā);(4)加強(qiáng)與美國的空間合作;(5)進(jìn)行空間探索和火箭研發(fā)。
2014年2月,加拿大發(fā)布了《加拿大航天政策框架》,該框架將成為未來航天戰(zhàn)略活動的指南,確保維持航天工業(yè)的強(qiáng)大和商業(yè)競爭力。英國于4月發(fā)布了首份《國家空間安全政策》,將“空間安全”定義為“擁有安全、可靠和持續(xù)的利用空間能力、具有足夠的彈性應(yīng)對威脅和風(fēng)險(xiǎn)”,闡述了英國政府各部門對空間安全的需求和利益,并提出了強(qiáng)化空間安全的四大政策目標(biāo)。
大力推進(jìn)運(yùn)載技術(shù),進(jìn)入空間能力不斷完善
2014年,世界運(yùn)載火箭技術(shù)取得新突破,美、俄交替創(chuàng)造了“一箭多星”發(fā)射記錄;美、俄、日繼續(xù)推進(jìn)新一代運(yùn)載火箭的研制與發(fā)射;DARPA(美國國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局)繼續(xù)推動“試驗(yàn)型空間飛機(jī)”的發(fā)展,重點(diǎn)探索可重復(fù)運(yùn)載技術(shù);SpaceX公司等新興航天企業(yè)在進(jìn)入商業(yè)航天發(fā)射市場后,以競爭者姿態(tài)挑戰(zhàn)傳統(tǒng)軍用航天發(fā)射企業(yè),使得進(jìn)入空間面臨更加多樣化的選擇。
美、俄交替刷新記錄。近期,美、俄交替創(chuàng)造了“一箭多星”的發(fā)射記錄,繼2013年美、俄連續(xù)刷新該項(xiàng)記錄后,2014年兩國又上演了交替領(lǐng)先的好戲。1月,美國“安塔瑞斯”火箭將34顆衛(wèi)星送入軌道;6月,俄羅斯又用“第聶伯”火箭將37顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,再次創(chuàng)新發(fā)射記錄。“一箭多星”發(fā)射方式能有效降低衛(wèi)星發(fā)射成本,也顯示了美、俄衛(wèi)星釋放技術(shù)的先進(jìn)水平,同時(shí)也彰顯了其具備的“分導(dǎo)多彈頭”戰(zhàn)略威懾力。
美、俄、日聚焦新一代運(yùn)載火箭研制。2014年,美國下一代重型運(yùn)載火箭(SLS)正式從設(shè)計(jì)進(jìn)入建設(shè)階段,并計(jì)劃于2018年11月前進(jìn)行首次試射,該火箭近地軌道的初始運(yùn)載能力將達(dá)到77噸,最終SLS火箭的低軌道運(yùn)載能力將在2032年提升到約140噸。俄羅斯于2014年7月首次成功試射“安加拉”新型火箭,這是蘇聯(lián)解體后,俄羅斯獨(dú)立研制的新型運(yùn)載火箭首次試射。目前已經(jīng)明確的“安加拉”系列火箭包括“安加拉”-1輕型、“安加拉”-3中型和“安加拉”-5重型火箭。在“安加拉”系列火箭之后,俄總統(tǒng)普京2014年批準(zhǔn)研制全新的超重型運(yùn)載火箭,該項(xiàng)目計(jì)劃分兩個階段實(shí)施:第一階段建造貨運(yùn)能力70~80噸的運(yùn)載火箭;第二階段建造貨運(yùn)能力100~120噸的運(yùn)載火箭。日本近期開展了新一代運(yùn)載火箭H-3的研制,并于3月選定三菱重工公司作為H-3運(yùn)載火箭的主承包商。H-3火箭能夠根據(jù)需要分別捆綁2個、4個和6個固體火箭助推器,其研制工作從2014年開始,計(jì)劃2020年發(fā)射。預(yù)計(jì)火箭研制總成本將達(dá)到19億美元。
繼續(xù)推進(jìn)可重復(fù)使用運(yùn)載技術(shù)。美國空間軌道機(jī)動飛行器X-37B于10月17日成功在范登堡空軍基地著陸,此架X-37B飛行器于2012年12月11日第三次升空,創(chuàng)造了674天在軌運(yùn)行記錄,進(jìn)行了22個月的技術(shù)試驗(yàn),美國空軍還透露X-37B第四次飛行試驗(yàn)將于2015年進(jìn)行。DARPA繼續(xù)發(fā)展“試驗(yàn)型空間飛機(jī)”(XS-1)項(xiàng)目,該項(xiàng)目旨在研制一種用于天地往返、可重復(fù)使用的能在10天內(nèi)執(zhí)行10次飛行任務(wù)的實(shí)驗(yàn)型空間飛行器,目前已經(jīng)授予了三個項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開展概念研究。俄羅斯中央空氣流體動力學(xué)研究院完成了一型可重復(fù)使用、配備有火箭動力的高超聲速空間飛機(jī)方案研究的第一階段工作,這型飛行器被稱為“多用途火箭運(yùn)載平臺”,按照設(shè)計(jì)能夠?qū)?0~60噸的載荷送入地球軌道。
穩(wěn)步發(fā)展軍用衛(wèi)星,利用空間能力繼續(xù)提升
2014年,多顆軍用及軍民兩用衛(wèi)星發(fā)射升空,新一代軍用衛(wèi)星加速升級換代,偵察、預(yù)警、導(dǎo)航、通信等領(lǐng)域衛(wèi)星及其應(yīng)用取得了新的進(jìn)展,利用空間能力繼續(xù)提升。
偵察衛(wèi)星:4月9日,以色列進(jìn)行了四年來的國內(nèi)首次衛(wèi)星發(fā)射,將“地平線”-10雷達(dá)偵察衛(wèi)星送入了軌道,“地平線”-10衛(wèi)星攜帶了一個高分辨率合成孔徑雷達(dá),可在全天時(shí)全天候條件下工作。5月24日,日本發(fā)射了新一代對地觀測衛(wèi)星——ALOS-2,該衛(wèi)星攜帶的L波段合成孔徑雷達(dá)可用于執(zhí)行海洋監(jiān)視任務(wù),幫助日本海上軍事力量跟蹤艦船;8月,日本政府宣布計(jì)劃研制高分辨率光學(xué)衛(wèi)星,新研制的偵察衛(wèi)星可以識別出地面上不足25厘米的對象物,甚至可區(qū)分地面汽車的車型等,計(jì)劃于2021年發(fā)射。8月13日,美國發(fā)射了數(shù)字地球公司的“世界觀測”-3商業(yè)光學(xué)觀測衛(wèi)星,該衛(wèi)星分辨率可達(dá)31厘米,是目前在軌分辨率最高的商業(yè)光學(xué)對地觀測衛(wèi)星,隨著美國將商業(yè)對地觀測衛(wèi)星圖像分辨率限制降為25厘米,極大提高了美國利用商業(yè)成像衛(wèi)星開展情報(bào)搜集的能力。
預(yù)警衛(wèi)星:俄羅斯將在近期部署新型導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)“統(tǒng)一空間系統(tǒng)”(EKS)的首顆衛(wèi)星,用于替代老舊的“眼睛”-1預(yù)警衛(wèi)星。4月,俄羅斯惟一的地球靜止軌道預(yù)警衛(wèi)星“宇宙”-2479停止運(yùn)行,該衛(wèi)星作為俄羅斯US-KMO預(yù)警系統(tǒng)的一部分可覆蓋北半球。6月,美國空軍宣布授出一份價(jià)值18.6億美元的固定價(jià)格合同,完成天基紅外系統(tǒng)(SBIRS)第五顆和第六顆GEO衛(wèi)星。根據(jù)日本8月公布的航天政策建議草案,日本計(jì)劃研制導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星,加強(qiáng)對周邊國家導(dǎo)彈發(fā)射的監(jiān)視預(yù)警。
通信衛(wèi)星:2月6日,“阿里安”-5ECA火箭將Athena-Fidus 通信衛(wèi)星發(fā)射入軌,該通信衛(wèi)星重約3080千克,載有EHF/Ka波段轉(zhuǎn)發(fā)器,設(shè)計(jì)工作壽命15年,可為法國和意大利國防部以及這些國家的安全機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。4月和9月,俄羅斯發(fā)射了2顆Luch中繼衛(wèi)星,Luch中繼系統(tǒng)的目的是為國際空間站的俄羅斯段、低軌道太空設(shè)備以及助推器和上面級與地面設(shè)施的通信提供服務(wù)。美國開展“先進(jìn)極高頻”(AEHF)衛(wèi)星體系研究,有意采用分散體系結(jié)構(gòu),將AEHF衛(wèi)星分解成若干小型航天器,洛·馬公司和波音公司均提出了建議;此外,在美國海軍“2014冰原演習(xí)”期間,美軍的“移動用戶目標(biāo)系統(tǒng)”(MUOS)衛(wèi)星提供了近150小時(shí)的安全數(shù)據(jù)鏈接,通過這次演習(xí),首次在北極地區(qū)能夠通過穩(wěn)定的衛(wèi)星鏈路傳輸大容量的數(shù)據(jù)文件。
重點(diǎn)強(qiáng)化態(tài)勢感知,控制空間手段日趨豐富
2014年,空間態(tài)勢感知仍舊受到美、俄等航天大國的高度關(guān)注,空間攻防技術(shù)不斷發(fā)展,控制空間的手段和途徑將日趨多樣化。美國發(fā)射了2顆地球同步軌道監(jiān)視衛(wèi)星,同時(shí)與多國簽署合作協(xié)議共享態(tài)勢感知信息;俄羅斯重啟“樹冠”反衛(wèi)星系統(tǒng);空間碎片清除、在軌服務(wù)等具備潛在空間對抗能力的相關(guān)技術(shù)取得新進(jìn)展。空間態(tài)勢感知國際合作不斷推進(jìn)。美國進(jìn)一步加強(qiáng)了與其盟友在空間態(tài)勢感知領(lǐng)域的合作,先后與法國、日本、加拿大、澳大利亞、英國、韓國共6個國家簽署空間態(tài)勢感知信息共享協(xié)議,美國希望通過與盟國的合作提升全球空間態(tài)勢感知能力,依靠其盟友最大限度地掌握空間的各類信息。
加快推進(jìn)新型空間態(tài)勢感知系統(tǒng)發(fā)展。DARPA計(jì)劃投資支持“低地球軌道傾角目標(biāo)無提示探測”(LILO)項(xiàng)目開發(fā),該項(xiàng)目旨在利用新型傳感器、數(shù)據(jù)庫和校驗(yàn)?zāi)芰碇С置绹目臻g監(jiān)視網(wǎng);美空軍計(jì)劃2017年利用“空間快速響應(yīng)”-5(ORS-5)任務(wù)發(fā)射小衛(wèi)星,提供地球同步軌道目標(biāo)監(jiān)視能力,補(bǔ)充因“天基空間監(jiān)視”(SBSS)系統(tǒng)衛(wèi)星壽命到期后的能力缺口;美國波音公司計(jì)劃2016年研發(fā)以“502鳳凰”小衛(wèi)星平臺為基礎(chǔ)的下一代“天基空間監(jiān)視衛(wèi)星”;加拿大計(jì)劃發(fā)展名為“空間監(jiān)視”-2的新型光電空間監(jiān)視衛(wèi)星,作為現(xiàn)役“藍(lán)寶石”衛(wèi)星的后繼系統(tǒng),用于跟蹤監(jiān)視6000千米以上的高軌空間目標(biāo),計(jì)劃2021年發(fā)射。
地球同步軌道空間態(tài)勢感知衛(wèi)星發(fā)射升空。7月28日,美軍將2顆“地球同步軌道空間態(tài)勢計(jì)劃”(GSSAP)衛(wèi)星和1顆“局部空間自主導(dǎo)航與制導(dǎo)試驗(yàn)”(ANGELS)衛(wèi)星發(fā)射入軌,GSSAP衛(wèi)星使用光電傳感對衛(wèi)星、碎片及潛在威脅進(jìn)行跟蹤監(jiān)視,其作戰(zhàn)使用更為靈活,衛(wèi)星機(jī)動能力強(qiáng);ANGELS是美空軍研發(fā)的技術(shù)試驗(yàn)臺,攜帶了空間態(tài)勢感知有效載荷,將在地球同步軌道上、“德爾塔”-4火箭上面級周圍的有限區(qū)域內(nèi),驗(yàn)證探測、跟蹤、識別空間目標(biāo)和空間活動。GSSAP和ANGELS計(jì)劃將使美軍天基空間監(jiān)視能力從低軌拓展至高軌,更加清晰地掌握他國在地球同步軌道開展的空間活動,同時(shí)也為開展空間對抗奠定基礎(chǔ)。
積極推進(jìn)“鳳凰”計(jì)劃?!傍P凰”計(jì)劃2014年完成第一階段任務(wù),驗(yàn)證了利用機(jī)械臂及其攜帶工具實(shí)施在軌裝配的技術(shù)可行性,以及利用“細(xì)胞衛(wèi)星”以物理連接的方式在軌構(gòu)建新衛(wèi)星的可行性;DARPA已與蜜蜂機(jī)器人、加拿大MDA等8家公司簽訂了“鳳凰”計(jì)劃第二階段合同,重點(diǎn)發(fā)展通用對接器、“細(xì)胞衛(wèi)星”抓取工具、“服務(wù)衛(wèi)星”機(jī)械臂等;DARPA正在對“鳳凰”計(jì)劃進(jìn)行評估,考慮擴(kuò)展其俄、日探索碎片清楚技術(shù)的功能??臻g碎片清除技術(shù)經(jīng)過轉(zhuǎn)化后具備潛在的空間對抗能力,近年來多國紛紛開展了碎片清除技術(shù)研究,值得高度關(guān)注。俄羅斯計(jì)劃2016~2025年設(shè)計(jì)并建造一款“清理者”航天器,用于清理地球同步軌道上報(bào)廢的衛(wèi)星和火箭上面級,一次任務(wù)可清理至少10個空間碎片,設(shè)計(jì)壽命10年。日本開展“電磁網(wǎng)”的研制,用于空間碎片清除,該技術(shù)產(chǎn)生磁場,吸引、捕獲空間碎片,計(jì)劃2015年進(jìn)行測試,2019年實(shí)現(xiàn)部署。