美軍為何看重超低軌道衛(wèi)星網(wǎng)

本報特約記者 石留風

據(jù)美國福布斯新聞網(wǎng)8月28日報道，8月早些時候，一家位于舊金山的小型創(chuàng)業(yè)公司“超級地球觀測者”，宣布贏得美國空軍AFWERX創(chuàng)新實驗室的研發(fā)合同，美國空軍將支持該公司小型超低軌道光學成像衛(wèi)星的設計工作。這可能預示著一個新的趨勢，美國空軍更加青睞超近地軌道的小型衛(wèi)星。

美媒稱，超低軌衛(wèi)星的軍事優(yōu)勢之一是可以看得更加清楚。同距地表500公里的近地軌道衛(wèi)星相比，“超級地球觀測者”公司研發(fā)的“魔鬼魚”可以在距離地表250公里的超低軌道運行，可以大大提高星載光學傳感器的分辨率、輻射性能和地理空間精度，還可以減少衛(wèi)星所需的有效載荷大小，從而降低衛(wèi)星運行成本。由此產(chǎn)生的邊際效益是，在同等投入情況下，美國空軍可以購買數(shù)量更多、性能更強的超低軌衛(wèi)星。

開發(fā)超低軌衛(wèi)星的另外一個優(yōu)勢，是可以避開近地軌道的“擁堵”問題。按照美國SpaceX等公司的星鏈組網(wǎng)發(fā)射規(guī)劃，未來每年將發(fā)射成百上千顆小型衛(wèi)星，到2025年時，每年送入太空的人造衛(wèi)星將超過1100顆。這些在近地軌道密集運行的小型衛(wèi)星，不僅增加了衛(wèi)星相互碰撞的風險，而且還會在高軌道和地球之間形成阻隔，干擾戰(zhàn)略級別軍用衛(wèi)星的感知能力。相比之下，“魔鬼魚”這樣的超低軌道衛(wèi)星則不受這些影響。

美媒稱，“魔鬼魚”光學成像衛(wèi)星重約400磅，長8英尺，號稱航天器中的“公交車”。這種形狀有助于減少超低軌道的空氣阻力?！俺壍厍蛴^測者”公司計劃在今年造出原型衛(wèi)星，最終發(fā)射30顆同等大小的衛(wèi)星，在超低軌道完成衛(wèi)星組網(wǎng)，為軍隊、政府和民間用戶提供高度準確、及時的衛(wèi)星圖像。

該公司創(chuàng)始人保羅·史密斯介紹，“魔鬼魚”的優(yōu)勢之一是超低軌道運行，能夠以相當?shù)偷膬r格在太空組成星座。美國太空與導彈系統(tǒng)中心空軍研究實驗室看好該項目的另外一個優(yōu)勢在于，“魔鬼魚”可以向美國空軍、陸軍提供近乎實時的衛(wèi)星圖像，可以在幾分鐘之內(nèi)將衛(wèi)星成像傳輸給地面站或移動用戶。一方面，超低軌道縮短了傳輸延時，另一方面，該公司計劃在衛(wèi)星成像后使用邊緣計算方法，把處理好的成像數(shù)據(jù)直接傳輸給軍地用戶。

按照概念設想，“魔鬼魚”衛(wèi)星將通過26.5GHz至40GHz的Ka頻段，把衛(wèi)星圖像直接發(fā)送給美國陸軍的TITAN戰(zhàn)術(shù)情報目標獲取站、美國空軍AMBS機載先進戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)，這樣做的好處是，可以跳過傳統(tǒng)的衛(wèi)星地面站分析處理環(huán)節(jié)，直接把高精度衛(wèi)星成像傳給美軍相關(guān)戰(zhàn)術(shù)單位，滿足了美軍更快獲得衛(wèi)星成像數(shù)據(jù)支持的基本需求。這也是美國空軍希望測試該衛(wèi)星系統(tǒng)的重要誘因。▲