趙林　孔令巖　韓海鑫

50多年前，時任美國總統(tǒng)約翰·肯尼迪曾說：“誰控制太空，誰將控制地球”。從長遠(yuǎn)看，未來決定性戰(zhàn)爭不是海戰(zhàn)，也不是空戰(zhàn)，而是奪取“制天權(quán)”的太空戰(zhàn)爭。進(jìn)入21世紀(jì)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為軍事的進(jìn)步提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)，各國加緊對國防力量進(jìn)行部署。新的作戰(zhàn)理念也如雨后春筍般競相涌現(xiàn)，新技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，使各國都瞄準(zhǔn)航空領(lǐng)域，加緊對空天的爭奪，紛紛搶占對未來戰(zhàn)場的主動權(quán)。

頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，推動航天發(fā)展

2019年8月29日，美軍太空司令部正式啟動，美國總統(tǒng)特朗普及副總統(tǒng)彭斯在白宮舉辦了啟動儀式。新成立的太空司令部是美軍的第11個作戰(zhàn)司令部，其職責(zé)是威懾沖突，保護(hù)太空行動自由，整合太空聯(lián)合部隊(duì)和強(qiáng)化與戰(zhàn)斗有關(guān)的太空能力，包括衛(wèi)星通信、導(dǎo)航、導(dǎo)彈預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測以及軍事情報(bào)、監(jiān)視與偵察，太空司令部將改革和提升美軍的太空技術(shù)能力。美國太空司令部的建立被認(rèn)為是太空軍成軍的先導(dǎo)。雖然太空軍會與太空司令部一同協(xié)作，但它們是不同的實(shí)體。前國防部長沙納漢去年曾解釋說，太空軍負(fù)責(zé)提供人員、物資和能力支持太空行動，而太空司令部會作為作戰(zhàn)指揮部，使用太空能力和領(lǐng)導(dǎo)太空行動。

9月4日，美軍“施里弗-2019”太空戰(zhàn)演習(xí)在阿拉巴馬州麥克斯韋空軍基地啟動，本次演習(xí)是特朗普政府將“鞏固在太空領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢地位作為國家戰(zhàn)略重要方向”背景下開展的一次演習(xí)，也是緊接著美軍一級太空司令部正式成立后的首場太空戰(zhàn)演習(xí)，可謂美太空司令部的首秀。

有報(bào)道稱，美軍前所未有地依賴衛(wèi)星，美軍90%的軍事通信、100%的導(dǎo)航定位、100%的氣象信息和近90%的戰(zhàn)略情報(bào)來自太空系統(tǒng)，沒有衛(wèi)星美軍就無法在地面或空中作戰(zhàn)，而隨著太空系統(tǒng)的弱點(diǎn)逐漸暴露出來，美國的衛(wèi)星并沒有多少保護(hù)措施來防范襲擊。正是在這樣的背景下，美國國防部明確要求開展太空戰(zhàn)演習(xí)，以驗(yàn)證太空系統(tǒng)對懾止和打贏未來戰(zhàn)爭的影響。

“施里弗-2019”演習(xí)即是以支持美太空司令部聯(lián)合作戰(zhàn)為目標(biāo)，圍繞統(tǒng)一指揮、無縫集成、使命分類、組織變革、作戰(zhàn)決議計(jì)劃等內(nèi)容展開研討，如研究各個太空相關(guān)機(jī)構(gòu)與各軍種如何在多域環(huán)境中聯(lián)合作戰(zhàn);研究人員、流程與技術(shù)如何改進(jìn)以推進(jìn)太空司令部聯(lián)合作戰(zhàn);檢驗(yàn)指揮的統(tǒng)一性，以實(shí)現(xiàn)與不同類別與級別的機(jī)構(gòu)無縫整合太空作戰(zhàn)行動;研究政府及盟友的所有方案，以控制全領(lǐng)域沖突的升級等。

加大研發(fā)力度，裝備升級換代

GEO-4衛(wèi)星正式納入導(dǎo)彈預(yù)警體系。2019年6月6日，美空軍太空司令部位于科羅拉多州巴克利空軍基地的第460太空聯(lián)隊(duì)對天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）地球同步軌道4號（GEO-4）衛(wèi)星進(jìn)行了驗(yàn)收試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中GEO-4衛(wèi)星運(yùn)行良好，并成功將測試數(shù)據(jù)發(fā)送到任務(wù)控制中心。

SBIRS是美空軍研發(fā)的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星，用于取代“國防支援計(jì)劃”紅外預(yù)警衛(wèi)星系統(tǒng)。作為美空軍研制的新一代天基紅外探測與跟蹤系統(tǒng)，SBIRS是美國彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)探測預(yù)警的核心環(huán)節(jié)。該衛(wèi)星項(xiàng)目由美空軍太空和導(dǎo)彈系統(tǒng)中心的遙感系統(tǒng)管理局負(fù)責(zé)管理，主承包商為洛克希德·馬丁公司，有效載荷集成商為諾斯羅普·格魯曼公司，由美空軍第460太空聯(lián)隊(duì)負(fù)責(zé)運(yùn)行。

SBIRS衛(wèi)星可利用星上探測器探測、發(fā)現(xiàn)、識別和追蹤彈道導(dǎo)彈，其主要任務(wù)是為美國及其盟國提供全球范圍內(nèi)戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的早期預(yù)警信息，對彈道導(dǎo)彈從助推段開始進(jìn)行可靠穩(wěn)定的跟蹤，為低軌導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星和地基預(yù)警反導(dǎo)系統(tǒng)提供關(guān)鍵的目標(biāo)指示功能。SBIRS提供了更為強(qiáng)大、可靠和靈活的彈道導(dǎo)彈預(yù)警信息，不僅可以更早地探測到遠(yuǎn)程和洲際彈道導(dǎo)彈的發(fā)射，增加對飛行中段彈道導(dǎo)彈的探測跟蹤能力，還在設(shè)計(jì)之初就考慮到對中短程戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的探測跟蹤能力。

WGS衛(wèi)星

GEO-4衛(wèi)星成功完成運(yùn)行測試及在軌功能認(rèn)證具有里程碑式意義，標(biāo)志著美空軍太空司令部已正式將SBIRS GEO-4衛(wèi)星納入美國導(dǎo)彈預(yù)警體系，以增強(qiáng)全球?qū)棸l(fā)射探測能力、支持美國彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)、擴(kuò)大美國技術(shù)情報(bào)收集能力、增強(qiáng)戰(zhàn)場上作戰(zhàn)人員的態(tài)勢感知能力，從而維持美軍作戰(zhàn)優(yōu)勢。

高軌寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)（WGS）加緊研發(fā)。WGS是美軍重要的全球?qū)拵l(wèi)星通信系統(tǒng)，可以為普通士兵、船只、飛機(jī)提供寬帶通信服務(wù)。該系統(tǒng)原計(jì)劃發(fā)射10顆衛(wèi)星，2018年美國國會又增購了兩顆，預(yù)計(jì)在2023年前組網(wǎng)完畢。從2007年10月到現(xiàn)在，該系統(tǒng)一共發(fā)射了10顆衛(wèi)星，形成了全球覆蓋能力，可為美國、加拿大、新西蘭等參與國的軍方在南北緯65°之間提供高速寬帶通信服務(wù)。

WGS的衛(wèi)星采用波音-702HP衛(wèi)星平臺，發(fā)射質(zhì)量5900千克，設(shè)計(jì)壽命14年，單星造價3.5億美元，衛(wèi)星采用X波段和Ka波段進(jìn)行通信。前3顆WGS衛(wèi)星命名為WGS BlockI衛(wèi)星，可處理35條獨(dú)立125MHz信道，3條47MHz以及1條50兆赫茲X頻段全球覆蓋信道，衛(wèi)星通信容量可達(dá)3.6吉比特/秒，超過其前一代寬帶通信系統(tǒng)（DSCSⅢ）布置的8顆衛(wèi)星的總和，雙向通信速率1.4吉比特/秒，廣播速率24兆比特/秒，數(shù)據(jù)回傳速率274兆比特/秒;隨后的4顆衛(wèi)星，即WGS-4、WGS-5、WGS-6、WGS-7為BlockII星，增加了2條獨(dú)立于主載荷的400兆赫茲信道，通信容量達(dá)到6吉比特/秒;最后的WGS-8、WGS-9、WGS-10命名為WGSB lockIIA，進(jìn)行了信道化器升級，所有通過WGS信道化器升級的信道都從125兆赫茲提升到了500兆赫茲，單顆WGS衛(wèi)星的可用帶寬幾乎翻倍，容量可達(dá)11吉比特/秒，該系統(tǒng)代表了美國寬帶軍事衛(wèi)星通信最高技術(shù)水平。

每顆衛(wèi)星采用的多波束天線都可以提供19個獨(dú)立的覆蓋區(qū)域，包括8個相控陣X波段天線和10個雙向萬向節(jié)天線。衛(wèi)星的電源系統(tǒng)采用三結(jié)砷化鎵太陽能電池翼，總長度41米，EOL功率可達(dá)11千瓦，采用鋰離子電池儲存電能。其雙組元動力系統(tǒng)采用的R-4D主機(jī)以MMH/N₂O₄為燃料，可提供490牛頓的推力。發(fā)動機(jī)長0.55米，直徑0.28米，未加推進(jìn)劑狀態(tài)下質(zhì)量為3.63千克。發(fā)動機(jī)提供312秒的特定脈沖，推力重量比為13.7，膛室工作壓力6.9巴。電推進(jìn)系統(tǒng)采用XIPS-25氙離子推進(jìn)器，功率在1.3千瓦和4.5千瓦之間變化，推力為達(dá)165毫牛頓。

AEHF-4衛(wèi)星搭載宇宙神-5火箭發(fā)射

支持WGS的衛(wèi)星通信終端主要是美軍的戰(zhàn)術(shù)及單兵信息網(wǎng)（WIN-T），可提供指揮、控制、通信、計(jì)算、情報(bào)、監(jiān)視以及偵察（C4ISR）功能，具有移動性、安全性、無縫性、生存能力強(qiáng)以及能支持多媒體戰(zhàn)術(shù)信息系統(tǒng)等特點(diǎn)，能確保美國陸軍能夠在戰(zhàn)場上任意位置實(shí)現(xiàn)機(jī)動通信能力及組網(wǎng)能力。

2004年9月，為進(jìn)一步加速系統(tǒng)開發(fā)，美國陸軍整合了通用動力公司和洛克希德·馬丁公司的力量，共同開發(fā)該系統(tǒng)。經(jīng)過三個階段的研發(fā)，WIN-T通信終端已于2016年下半年和2017年初裝備首批軍方用戶，可為戰(zhàn)區(qū)指揮所、固定樞紐和聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供通信保障。正在改進(jìn)的“增量4”會使WIN-T利用轉(zhuǎn)型通信衛(wèi)星（TAST）系統(tǒng)提高通信能力，提供更大的信息吞吐量。

經(jīng)過數(shù)十年的努力，美軍已經(jīng)擁有了世界上最完備的寬帶、窄帶、受保護(hù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，為美軍的戰(zhàn)場通信和態(tài)勢感知提供了極大的便利。但美國國防部依然認(rèn)為這三大系統(tǒng)無法滿足美軍未來10年對衛(wèi)星通信的需求，因此啟動了一項(xiàng)改造現(xiàn)有軍用衛(wèi)星通信體系的長遠(yuǎn)計(jì)劃，以加強(qiáng)美軍現(xiàn)有通信衛(wèi)星的抗干擾性和載荷容量，并積極論證了商業(yè)衛(wèi)星的軍用途徑。其最終目標(biāo)是提高美軍通信衛(wèi)星的彈性抗毀性和高可用性。

“空射快速響應(yīng)武器”（ARRW）項(xiàng)目順利推進(jìn)。ARRW明確是一型空射高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈，方案更先進(jìn)、進(jìn)度更快、預(yù)算更高。在美空軍2018年2月公布的2019財(cái)年預(yù)算申請文件中，HCSW項(xiàng)目2019財(cái)年預(yù)算申請額為0.78億美元，而ARRW項(xiàng)目則為1.68億美元，是HCSW項(xiàng)目的兩倍。方案上，ARRW項(xiàng)目明確要基于TBG項(xiàng)目成果，研制空射型高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈，而HCSW則強(qiáng)調(diào)采用高度成熟的技術(shù)。美空軍已經(jīng)為ARRW項(xiàng)目研制的空射型高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈賦予了正式編號——AGM-183A，并為該項(xiàng)目新成立了專門的處室，即美空軍壽命周期管理中心機(jī)載武器部AGM-183A ARRW處，專門負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的合同管理等工作。

正在接受測試的首顆第三代GPS衛(wèi)星

ARRW項(xiàng)目是在2016財(cái)年國防授權(quán)法案第804章快速原型化授權(quán)下啟動的一個快速原型化項(xiàng)目，其需求背景是美空軍部長在2017年3月提出的高超聲速能力需求。美空軍要求ARRW導(dǎo)彈在合同授予后36個月內(nèi)形成早期作戰(zhàn)能力。美國太平洋司令部和歐洲司令部提交的“聯(lián)合新興作戰(zhàn)需求”（JEON）文件以及美國太平洋司令部、歐洲司令部和戰(zhàn)略司令部提交的“綜合優(yōu)先事務(wù)清單”（IPL）文件均明確提出了這一需求。

由于需求緊迫，基于“戰(zhàn)術(shù)助推滑翔”（TBG）高超聲速導(dǎo)彈技術(shù)演示驗(yàn)證項(xiàng)目成果開展導(dǎo)彈研制是滿足ARRW項(xiàng)目作戰(zhàn)需求的惟一有效途徑。因此ARRW項(xiàng)目實(shí)際上是TBG項(xiàng)目的延續(xù)。TBG項(xiàng)目研發(fā)的戰(zhàn)術(shù)級高超聲速滑翔彈頭及其相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)將直接復(fù)用于ARRW項(xiàng)目，包括氣動分析、熱分析、風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)、關(guān)鍵高溫材料、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制算法、仿真模型、驗(yàn)證方法和軟件代碼等。

ARRW項(xiàng)目進(jìn)一步加速，將在2021年9月前形成早期作戰(zhàn)能力，相比之前規(guī)劃的2022財(cái)年底完成樣機(jī)研制，進(jìn)度至少提前1年（美空軍計(jì)劃2018年9月底正式授予ARRW導(dǎo)彈的研制生產(chǎn)合同，以此節(jié)點(diǎn)往后推3年，因此ARRW導(dǎo)彈將在2021年9月前形成早期作戰(zhàn)能力。美空軍評估認(rèn)為，在雷神的方案中，導(dǎo)彈生存力和毀傷性能高度依賴其導(dǎo)引頭，而該導(dǎo)引頭在研制進(jìn)度上卻無法滿足項(xiàng)目要求。美空軍在對洛克希德·馬丁公司方案的評估中明確提到，盡管洛克希德·馬丁公司具有非常好的基礎(chǔ)，各方面都非常符合項(xiàng)目要求，但在氣動外殼、前緣和雷達(dá)天線罩等部件研發(fā)上存在一定技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

可以看出，太空的戰(zhàn)略屬性正在突顯，因?yàn)橥ㄟ^太空域的通信、導(dǎo)航、遙感，可以實(shí)現(xiàn)全面的信息不對稱。美國正在部署的SBIRS紅外預(yù)警衛(wèi)星、AEHF高密級通信衛(wèi)星、GPS-3新一代先進(jìn)導(dǎo)航衛(wèi)星、MUOS新一代移動高速通信星座、未來不久即將裝備的HCSW和ARRW高超聲速作戰(zhàn)武器等，都是對太空軍事戰(zhàn)略的響應(yīng)。以俄羅斯為代表的其它軍事大國也在發(fā)展以“快”為特點(diǎn)的軍事能力——信息快、投送快，這使得太空作為戰(zhàn)場監(jiān)視的制高點(diǎn)必須更加快速地呈現(xiàn)出地球表面對抗態(tài)勢。

對接在國際空間站上的聯(lián)盟號飛船

技術(shù)推陳出新，各國爭奇斗艷

空間飛行器智能自主控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。自主控制，是指系統(tǒng)在沒有人或其他系統(tǒng)干預(yù)的條件下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的控制過程，并能夠?qū)Νh(huán)境和對象的變化做出適應(yīng)性反應(yīng)。智能自主控制，是指具備感知、學(xué)習(xí)、推理、認(rèn)知、執(zhí)行、演化等類人行為屬性的自主控制。智能自主控制是自主控制的高級階段，賦予空間飛行器系統(tǒng)主動探索、獲取知識、靈活應(yīng)用等智能，使其具備復(fù)雜未知變化環(huán)境下的感知、決策和操控能力，實(shí)現(xiàn)生長和演化，最終達(dá)到群體協(xié)同下的智能涌現(xiàn)。這是對IEEE控制系統(tǒng)協(xié)會以及?Saridis人智能控制概念的綜合，并針對自主無人系統(tǒng)應(yīng)用，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了進(jìn)化、群智等屬性。空間飛行器智能自主控制以近地軌道航天器、在軌服務(wù)與維護(hù)機(jī)器人、深空探測器等空間飛行器為對象，利用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)透徹感知、最優(yōu)決策和自主操控，從而使空間飛行器具備在復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行多變?nèi)蝿?wù)的能力。

IT技術(shù)推動邁向數(shù)字化2.0時代。先進(jìn)技術(shù)，是現(xiàn)代軍事體系提質(zhì)增效的核心驅(qū)動力。根據(jù)美《國防部數(shù)字現(xiàn)代化戰(zhàn)略》，美軍計(jì)劃將人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、認(rèn)知計(jì)算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、區(qū)塊鏈、量子計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、無源光網(wǎng)絡(luò)、零信任安全等10多項(xiàng)新興概念與技術(shù)集成至空間作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。美軍希望通過這些先進(jìn)的技術(shù)，對現(xiàn)有信息系統(tǒng)及軍事網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度改造，使其蛻變?yōu)橐环N更高級、更富有彈性、更具有智能化、更安全的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。美軍極力構(gòu)建空天一體化戰(zhàn)略體系，IT技術(shù)的發(fā)展對美軍實(shí)現(xiàn)太空部隊(duì)的設(shè)想提供了戰(zhàn)略支撐，使未來戰(zhàn)場更趨透明化。

SpaceX公司欲在全球設(shè)立“WIFI-網(wǎng)絡(luò)”。該公司計(jì)劃在9年內(nèi)花費(fèi)100億美元發(fā)射近1.2萬顆衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。美國聯(lián)邦通訊委員會批準(zhǔn)SPACEX公司計(jì)劃的衛(wèi)星數(shù)量恐怖，包含4425顆高度550千米的低軌道衛(wèi)星和后來增加的7518顆高度在340千米的超低軌道衛(wèi)星。2019年5月美國獵鷹9號火箭在卡納維拉爾角空軍基地升空，火箭上總載60顆衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星重約227千克，總重達(dá)18.5噸，這也是SpaceX發(fā)射歷史上有效荷載最重的一次。這60顆衛(wèi)星是該計(jì)劃的先頭部隊(duì)，但它們上天后還不能立即提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。每顆Starlink衛(wèi)星都采用平板設(shè)計(jì)，配備多根高通量天線和一個太陽能電陣列，使其能夠最大限度地大規(guī)模生產(chǎn)。

月船2號探測器及月球車

俄羅斯太空機(jī)器人飛船與國際空間站成功對接。2019年8月27日，載有太空機(jī)器人的俄羅斯聯(lián)盟號飛船與國際空間站進(jìn)行了二次對接，獲得成功。代號為“太空機(jī)器人F-850”的智能機(jī)器人乘坐俄“聯(lián)盟飛船”順利返回地面。據(jù)悉，太空機(jī)器人F-850空間站之旅期間完成了所有測試任務(wù)。此次飛行，飛船的惟一乘客就是這個人形機(jī)器人。人形機(jī)器人身高1.8米，可以將四肢感受到的各種作用力反饋回遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)設(shè)備，并根據(jù)這些受力數(shù)據(jù)做出力度恰好的動作。這是俄羅斯第一次將人形機(jī)器人送往空間站，這種機(jī)器人將來有望在航天器外代替宇航員執(zhí)行危險(xiǎn)任務(wù)。

日本航天領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對小行星成功轟炸。2019年4月5日，日本在軍用航天領(lǐng)取取得重大突破。在3億千米外，隼鳥2號小行星探測器往小行星上砸出一個坑，確切的說是在小行星實(shí)施的一次成功的轟炸，美俄都無法做到。此次轟炸采用的是一種被稱為“沖擊裝置”的設(shè)備，主要部分為一個球，重約2千克，一個加速器，重達(dá)數(shù)千克的炸藥。當(dāng)整個裝置被發(fā)射出去后，會在一定距離上起爆，讓沖擊器以每秒2千米的高速沖入小行星表層，從而在小行星表層砸出一個坑，造成相當(dāng)數(shù)量的碎片飛起，可以借機(jī)采樣獲得樣品。

印度航天迎來“極限挑戰(zhàn)”。2018年印度曾在35天完成了7項(xiàng)工程任務(wù)，建造迄今為止最重要的通信衛(wèi)星系統(tǒng)，進(jìn)一步提高自己在太空中的地位。2019年印度開展了32項(xiàng)航天任務(wù)，包括印度的月船2號月球探測器利用著陸器和月球車登陸月球。月船2號飛船的主要目標(biāo)就是在月球表面軟著陸，并在月球表面操縱月球車?？茖W(xué)目標(biāo)包括研究月球地形、礦物分布、元素豐度、月球外大氣層，以及研究水和冰，為制作月球3D地圖做準(zhǔn)備。印度正通過提升自主研制能力，減少對外國的依賴，提升印度航天產(chǎn)品的國產(chǎn)化率，進(jìn)一步向航天大國發(fā)展。

總體來說，2019年世界軍用航空裝備與技術(shù)的發(fā)展可謂是百花齊放，爭奇斗艷。各類新型材料、高新技術(shù)持續(xù)的更新?lián)Q代，體現(xiàn)的是航天制造業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，是各國制造業(yè)實(shí)力和國防科技工業(yè)現(xiàn)代化水平的綜合體現(xiàn)。航天?產(chǎn)品的制造過程具有規(guī)模龐大、系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)難度大、質(zhì)量可靠性和安全性要求高、極具風(fēng)險(xiǎn)性等特點(diǎn)。大量新材料、新結(jié)構(gòu)首先在航天產(chǎn)品中得到應(yīng)用，在未來世界各國的裝備建設(shè)與發(fā)展的博弈過程中，需要加快對新型武器裝備的探索與發(fā)展，推進(jìn)技術(shù)升級、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和效能增值，加快形成新型空天作戰(zhàn)能力。

責(zé)任編輯：劉靖鑫