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银河在线注册:可快速发射卫星,3发射升空

2019年9月23日 - 银河在线注册
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湖北当地政府网站公布的快舟项目配套工程

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  想象一下,在未来的太空作战中,一旦敌方将我方的卫星击毁,我方可以通过快速反应的卫星发射系统迅速补充损失卫星,并扭转战场颓势。
当敌卫星进入我方预警范围,可以通过快速反应的太空卫星将敌卫星捕获和破坏,敌人的空间资产将迅速贬值,这是多么诱人的应用前景啊。

“米诺陶”火箭发射多颗卫星

  2002年,美国为了称霸世界和控制太空的目的,开始研究太空快速响应作战系统,他要把上述作战想象变为现实,而2013年在中国的官方媒体也开始陆续披露相似的作战系统,中美太空大战一触即发,而其他国家却没有这样的技术和经济实力,难怪一些媒体认为,中美两国垄断太空优势的竞赛将彻底开遍世界军事格局,因为在二十一世纪谁掌握了太空谁就掌握了战争的主动权。

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银河在线注册,  2009年4月,美国雷声公司公布了一个名为“响应器”的有效载荷设计概念,这种创新性的设计采用了一套可互换的任务专用遥感器,能够实现有效载荷的快速部署。

PharmaSat卫星正在集成

  “响应器”设计概念采用了光电和射频有效载荷构造,由于基础载荷设计使用标准的即插即用技术,易于与遥感器进行集成,从而能够显著缩短生产周期并减少计划成本。其生产周期预计为2年至3年,成本可降低30%至50%。
“响应器”能有效增加或重组关键空间能力,并融入新技术和创新型的操作,从而可直接满足军方的特定需求。

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  2009年10月,美国《新闻周刊》登载关于即插即用卫星的文章,称美国国防部正在研发成本低廉、像洗碗机那么大的卫星。这样的卫星在几天甚至几个小时之内就可以由建造好的零件组装起来,并被迅速“按需”发射。这项技术成为奥巴马政府的优先选择。相关计划的预算从1亿美元增加到了1.9亿美元。及时响应型空间办公室主任称此项研究将使卫星具有“与笔记本类似的即插即用技术”。实验室的一个团队近期在不到4个小时的时间内组装了一颗迷你卫星。

“战术星”-3示意图

  从海湾战争到阿富汗战争的近几次现代化战争中,军用卫星均大显身手,对拥有卫星的一方迅速取得战争的胜利起到了很大的辅助作用。但是,在可以预见的未来,太空系统将面临从防御敌方攻击到应对迅速变化的技术和支援需求等各种挑战。由于卫星自身的脆弱性以及缺乏反应能力,使其无法应对未来的挑战。基于上述考虑,美国提出了太空体系建设的新理念——“太空快速响应作战”(ORS),其主要思想是准确、快速、且经济可承受地将载荷送入太空,为战场的作战人员提供实时的空间战役与战术支持。何谓“太空快速响应作战”
美国空军最早提出“太空快速响应”一词,其概念重点强调在接到需求命令后,全部的开发工作可在18个月内完成,保证从提出作战需求到航天器部署完毕只需要几天或者几周的时间,以满足战术级作战的要求。2007年4月,美国国防部正式向国会防御委员会提交了关于发展“太空快速响应作战”计划的报告。根据该报告,美国把“太空快速响应作战”定义为“确保集中并及时地满足联合部队司令部需求的空间力量,以能够承受的成本提供在太空和近太空迅速、精确部署和运行国家及军事资产的能力”,并将“太空快速响应作战”视为旨在满足联合部队司令部需求的太空活动的一部分,以此提升太空实力的快速响应性,满足国家安全需要。需要指出的是,“太空快速响应作战”并不是要取代传统的太空系统,而是对后者进行必要的补充,“太空快速响应作战”与传统太空系统的关系,类似于C-130与C-17的关系。

[本站2009年5月22日综合报道]
美国东部时间19日19时55分,美国空军的“米诺陶”火箭将空军实验室的“战术星”-3卫星发射升空,同时进入低地球轨道的还有NASA的一颗PharmaSat微卫星和三颗“立方体卫星”技术演示实验。

  美国军界领导指出,搞“太空快速响应作战”的目的,不是建造可以满足更多作战需求的一套系统,而是去建造一些满足专门且关键的作战需求的若干套个性化系统。“太空快速响应作战”将提供一种经济适用的能力,这种能力使在太空,近太空、经由太空/近太空的国家与军方资产,能迅速、准确、决定性地到位并运行。“太空快速响应作战”的远景是提供快速的、量身打造的聚焦于战役与战术任务的太空力量。从作战和应付突发事件的角度考虑,“太空快速响应作战”中的响应时间是第一位的,为此该计划所需要达到的能力包括:(1)为应对对手不断提升的太空作战能力,太空项目开发阶段对航天器的设计、制造和测试时间由当前的2至10年,缩短到6至9个月;(2)用于集成、发射,部署航天器的时间由当前的3>12个月缩短为几天;(3)达到作战需求的效果由目前几个小时甚至几天缩短到能够实时支持作战。为了达到上述的军事需求,需要研制出一系列新的、低成本的,能快速进入太空的运载器和航天器。

发射情况及有效载荷

  美军的“太空快速响应作战”将实现如下4种军事航天能力。(1)进一步拓展太空系统的应用范围,使空间系统具有更广泛的战术应用能力,及时响应不断变化的战场需求,快速提供针对战役和战术任务的战场情报、监视与侦察,部队移动中通信,气象监测,定位、导航等各种信息。(2)提高太空的战略应急能力,及时应对始料未及的紧迫需求,成为大型卫星系统战略能力的有力补充。尤其在大型卫星系统受到攻击而失效时,“太空快速响应作战”系统可快速提供系统重建能力;(3)使空间系统更易于维持、更有效,并具有更强的生存能力,成为太空防御的新途径,并将有效提高关键太空系统在未来战争中的快速补充和恢复、重建能力,同时应用“虚拟卫星”或“星簇”结构等技术,明显加大对卫星硬杀伤的技术难度和成本;(4)“太空快速响应作战”计划拟采用标准化的卫星通用平台和模块化有效载荷及部件,并通过快速组装和测试技术等,形成太空系统的快速研制和部署能力。

Minotaur
1火箭长21米,从瓦勒普斯岛的中大西洋地区航天中心发射升空。由于天气与技术原因,本次发射数次推迟。小组确认航天器整流罩打开,有效载荷分离并进入轨道后,宣布发射成功。

  太空也要“兵贵神速”
现有的大型卫星系统还不能及时响应战场变化,不能由战场指挥官控制,而且时效性差,研制、发射和准备的周期长、费用高昂,不适于战术应用。因此,需要探索、发展能满足战术战役应用,成本低廉、更加灵活的空间系统,提供更快的作战响应能力。“太空快速响应作战”就是在这一背景下形成的。

火箭发射后12分钟,TacSat-3与火箭的第四级分离。TacSat-3是首个有效载荷来自全球作战指挥官推荐的任务。作为TacSat-3的主要投资机构,作战及时响应型太空办公室负责促进TacSat-3技术向作战能力转移。

  这是湖北省孝感市环保局官方网站中曝光的快舟应急空间飞行器配套项目。2001年12月美国发布《AFSPC001-01美国空军太空司令部作战及时响应型太空运输任务需求陈述》,为日后发展“太空快速响应作战”系统奠定了基础。2002年下半年,美国防部军力转型办公室与海军实验室联合启动“太空快速响应作战试验”(ORSE),旨在从有效载荷与发射系统两个方面验证“太空快速响应作战”能力。2003年3月,美国空军又开始进行“太空快速响应运输”替换方案分析(AOA),对空天飞机、空射火箭、完全或部分可重复使用火箭、一次性火箭等发射方案进行研究。2004年,美国空军参谋长提出了“联合作战空间”(JWS)的概念,进一步深化了“太空快速响应作战”的思想。2005财年美国防部又提出了“太空快
速响应作战”倡议。2006财年国会增加了对近太空的研发投资,要求对近太空平台的作战有效性、技术性、经济性进行分析。2006年7月,空军还新组建了“太空快速响应作战”小卫星中队。2007年4月,美国国防部正式向国会提交了“太空快速响应作战”报告,阐述了“太空快速响应作战”的总体思路和具体实施技术,标志着太空系统投入战场战术应用的序幕正式拉开。

发射后22分钟,PharmaSat从独立部署系统P-POD上分离部署。当晚卫星与地面站取得联系,证明发射后状态良好。NASA的PharmaSat是生物研究航天器,重4.5千克。来自PharmaSat的数据将帮助科学家寻找最好的方法治疗太空宇航员的感染。

  2007年5月,美国空军在柯特兰德空军基地建立“太空快速响应作战”办公室,该办公室的设立使美国“太空快速响应作战”能力发展进入了快车道。当前,美国正在北约26个成员国中积极推广“百星星座”的概念,试图建立“ORS星座联盟”,并最终部署一个可共享的“百星星座”。

“米诺陶”还携带了三颗立方体的小卫星:加利福尼亚州立大学的CP6、马里兰州豪克航天科学研究所的HawkSat
1,宇航集团的AeroCube 3。当晚尚不能确定三颗卫星的情况。

  如何打造“太空快速响应”系统
事实证明,发展太空系统快速反应能力并非易事,必须改变整个太空架构的许多方面,美国目前正从以下3个方面打造全新的太空反应能力。目前的卫星发射准备周期长、发射费用昂贵,以“军事星”通信卫星为例,发射入轨不仅要耗费上亿美元,在发射前还要进行3个月的测试。因此ORS的首要任务是减少发射费用,缩短发射时间,为此美国正在努力发展运载技术,提高快速发射及入轨能力。目前的主要措施包括:(1)专门发展太空快速响应运载器。在这一方案指导下发展的新型系统主要包括“力量运用和从本土发射”(FALCON)计划中的小型运载火箭(SLV)、经济可承受快速响应航天运输系统(ARES)、“风驰”空射火箭等。(2)在现有渐进一次性运载火箭(EELV)和洲际弹道导弹(1CBM)的基础上进行改进。在这一思路指导下发展的系统主要包括“猎鹰”小型运载火箭、“鬼怪”火箭和“米诺陶”(Minotaur)等。(3)利用商业系统提供快速太空响应发射服务。商业发射如果解决了安全、成本和时间限制等因素的制约,这种方式将能成为太空快速响应的重要选择。

关于TacSat-3

  目前航天器不能响应战场变化,不能由战场指挥官控制,而且不能有效地把战场感知信息直接送达作战部队,同时卫星开发需要长时间的研发、测试。为了缩短航天器的开发和测试时间,提升战术支援能力,许多新的概念被提出,包括标准化航天器平台、模块化载荷、虚拟卫星、星簇、在轨服务等。通过对这些概念技术的应用与探索,保证系统可快速地研制、生产与组装。这方面“战术卫星”已经为人们提供了很好的启示。
此外,培养新型太空人才也很关键。发展具有反应能力的太空系统的最大障碍也许是改变太空专业人员对太空系统的思维方式。未来,具有反应能力的太空系统操作者将需要对美国军队的需求变化和敌方军队的行动做出动态和及时的反应,这与现在的操作方式是不同的。因此,从长远看,培养人才或许比技术开发更为重要。

TacSat-3于2004年开始构思,原计划2007年发射,后因航天器设备出现多种问题推迟数年。卫星重400千克,由科特兰空军基地空军研究实验室负责管理。它是美国国防部作战及时响应型太空项目的一部分。

  从1999年“太空快速响应作战”概念提出至今,美国在该领域已取得了许多进展,但太空快速响应作战系统的建设还只是处于启动阶段,要成功实现“太空快速响应作战”计划仍然充满了挑战。

TacSat-3的主要仪器是一台高分辨率的超光谱成像仪,称为ARTEMIS。它能实现制定战术决策的下级指挥官快速询问和接受敌方部队与设备方面的信息。官方没有透露ARTEMIS成像仪的空间分辨率,但是经理们称该仪器可以探测到地面特征,可以像特殊的油画那样显示细节。超光谱成像仪的前身曾搭乘机载平台和卫星平台,2000年搭乘NASA的“地球观测”-1遥感测试卫星升空。该仪器由雷神公司制造,TacSat-3卫星平台由阿连特技术公司制作。

  以“战术星”为代表的卫星平台与有效载荷研究取得较大突破
2003年美国防部军力转型办公室启动“战术星”计划,旨在为战场指挥官提供直接调
用太空资产的能力,空军、海军和其他联合实验室参与其中。该计划是“联合作战太空”(JWS)概念的一部分,也是JWS概念的基础。“战术星”演示计划包括一系列小卫星演示,目的是为发展快速响应小卫星奠定技术基础,演示经济可承受的及时响应型发射、测试、系统的战场集成,以支持战斗指挥官的战术需求。

除了一台高分辨率成像仪,TacSat-3还运用了用户友好软件,将向官员们展示及时响应型航天器对战场上下级指挥官的价值。TacSat-3项目经理表示,希望能建成一种天基支持军事的全新范例。

  “米诺陶”-1火箭于2000年1月首次发射,成功将多颗小型军事、高校卫星送入轨道。第二次发射于2000年5月将美国空军实验室的MightySat
II技术验证卫星发射升空。最近的三次在一年之内进行:2005年4月发射了美国空军实验室XSS-11
航天器,2005年9月发射了美国国防预先研究计划局(DARPA)秘密卫星,2006年4月为台湾“国家航天计划办公室”发射6颗“福卫”-3。

该卫星将在2009年底加入陆军的实验中,展示其接受战区指挥、收集图像、将成果下行到战地士兵手中的能力。TacSat-3项目经理说,“卫星处于上方时,指挥官可以连接到所关注的地点,卫星可以自动判断如何更好搜集、并搜集、处理数据,与陆军所需的数据进行对比。星载计算机上的程序员可以下载这些数据,或者是地面物体反光信号,所以它们可以将目标信息与机上存储的文件进行自动对比。卫星上预存储了大量数据。地面指挥官可以接收到目标位置经度与纬度的原始图像,或是文本信息。TacSat-3能在10分钟内完成这些工作,这期间卫星可运行250多英里。这些试验能帮助官员判定高度及时响应型太空系统的军事用途,将来可以用于大型卫星星座上,提供全球覆盖。

  用于战场观测的’战术卫星’-1质量为110千克,装有传统的低分辨率可见光/红外相机和辐射识别系统(即信号情报侦听装置)。该卫星采集的信息能够利用美国国防部目前正在运行的保密传输控制/网际控制(TCP/IP)网络分发给作战用户。战术指挥官通过现有的无人机地面站接收来自’战术卫星’-1
的信息,这样可避免重复建设地面设施,并降低部队的负担。

星上还携带了海军的卫星通信包和空军的即插即用航电包。海军通信有效载荷将观测海上浮标,将信息传输给地面站,再由后者传给作战人员。

  虽然战术卫星-1的照相分辨率较低,但采用了模块化、标准化设计,具有质量轻、成本低、研制时间短等优势;卫星遥感器与无人机和其他系统间可互联;可通过保密TCP/IP网络向卫星指派任务并直接向用户发送侦察信息,以便于战场指挥人员使用卫星数据;具备通过战场上可获取的电子信号来识别和捕获信息的能力。战术卫星-1原定在2004年1月进行发射,后因发射它的’猎鹰’-1火箭屡出技术问题而将发射时间推迟到2007年上半年。

TacSat-3项目的合作者包括空军研究实验室、ORS办公室、陆军太空与导弹防御司令部、海军研究办公室和国家地理空间情报局。军方希望TacSat-3至少运行一年。ORS办公室主任表示,TacSat计划是为联合部队指挥官提供作战相关的太空能力的基石,一直在加入新成熟技术,支持国家安全利益。TacSat-3将评估这种传感器和整个低成本航天器的作战应用效能。一旦完成本次试验,其评估结果有助于实现技术向作战人员的快速转移。

其它TacSat项目

TacSat-3是第二颗进入太空的TacSat有效载荷,2006年TacSat-2进入太空。TacSat-1任务由于演示验证问题目前被搁置,推迟发射将近五年。该卫星将测试一种IP路由器,能向军事指挥官提供可见图像与红外图像。TacSat-1的未来取决于正在进行的发射合同商谈,以及“资源问题”的研究。

另外一颗演示卫星TacSat-4预计将于9月搭乘“米诺陶”-4火箭从阿拉斯加州的科迪亚克岛发射。TacSat-5目前处于早期开发阶段,预计2012年发射。

向ORS卫星过渡

ORS官员已经开始将TacSat测试的技术用于作战卫星上,但是军方可能还要继续TacSat计划,进行更多研究任务。ORS办公室主任称:“如果预算到位,指挥得当,我们能继续进行TacSat-6的同时致力于ORS卫星或作战卫星”。他认为,从TacSat任务得出的一个关键教训是供应链上的困难,已经导致多颗卫星推迟。

2008年官员们同意在2010年使用另一枚Minotaur
1火箭发射首颗作战型的ORS卫星任务,即ORS Sat 1。其上将携带一台U-2
间谍机上使用的摄像机。ORS Sat
2将携带一个成像雷达有效载荷,旨在为部队提供全气候的夜视能力。

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