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美“轨道快车”升空测试太空掳星

http://www.sina.com.cn 2007年03月14日 08:03 新京报
科技时代_美“轨道快车”升空测试太空掳星
制图/赵斌

科技时代_美“轨道快车”升空测试太空掳星
2002年8月,“宇宙神-5”火箭从佛罗里达军用卫星发射中心升空。

  受命进行卫星自我修复和太空掳夺敌方卫星试验;五角大楼“太空反制战略”进入实施阶段

  当地时间3月8日晚10时10分左右,美国“宇宙神-5”火箭携带着“轨道快车”“双胞胎卫星”和其他4颗小型卫星从佛罗里达州卡纳维拉尔角的军用卫星发射中心升空。美国空军此次“派遣”“轨道快车”进入太空的目的之一是进行卫星自我修复和太空掳夺敌方卫星试验。该试验一旦获得成功,不但可以提高和延长美军间谍卫星的生存能力和使用寿命,而且可以大大提升美军卫星的太空作战能力。

  一箭六星 低调升空

  “宇宙神-5”此次升空创造了美国

火箭发射史上“一箭六星”的纪录。除了“双胞胎卫星”———“轨道快车”外,另外四颗试验卫星主要承担了测量大气化学成分和卫星信号干扰试验的职能,军事色彩非常浓厚:“塞博拉飞行试验星”负责检验美国未来军事卫星新的动力补给系统:“费尔康3号卫星”负责研究太空天气:“米德星1号”负责检测互联网卫星通讯平台干扰情况:“SPT1号”负责研究太空与地球之间的通讯情况。

  据悉,美国军方正在秘密进行防卫性与攻击性兼具的“太空反制战略”研究,包括发射不易侦察的微型卫星和纳米卫星对所有太空船进行快速侦察。与以往大张旗鼓宣扬的姿态不同,美国军方和卫星研发厂商对此次发射采取了避而不谈的态度。最后耐不过媒体的一再追问,美国空军“轨道快车”项目负责人弗雷德·肯尼迪才含糊其辞地说说:“轨道快车”实际上就是卫星维修机器人,能对在轨卫星补充燃料、更换元件、升级设备。

  自行变轨 随意侦察

  但据美国媒体披露,“轨道快车”项目担负的使命远不止弗雷德·肯尼迪所说的那样简单。一旦试验成功,它至少可以实现两个目的:

  一是延长卫星的寿命,提高在轨卫星的生存能力。目前所有的卫星都是“一次性产品”———只能依靠发射升空时携带的“运行给养”维持一定的寿命,一旦燃料耗尽或发生严重故障,地面控制人员往往无计可施,只能眼看它毁灭。而“轨道快车”卫星具有“自我维护与保养”和“相互维护与保养”的能力,从而可以大大提升与延长在轨卫星的生存能力与寿命。

  二是极大提高卫星的侦察能力。“轨道快车”卫星能自行变轨,灵活运动,而不必围绕固定轨道运行。因此,一旦它对某个目标区域感兴趣,就能对该区域进行锁定侦察,而且能灵活避免对方的反卫星侦察。

  太空掳星 天军添翼

  然而,此次试验最令人关注的还是美军独一无二的“太空掳星”技术。据报道,总价值3亿美元的“轨道快车”项目由一对“双胞胎卫星”组成———目标卫星“未来星”(Next Sat)和“太空自动化运输机器人”(ASTRO)。

  “太空自动化运输机器人”体重952公斤,高和宽各1.8米:“未来星”体重226公斤,高和宽各1米。进入太空之初,双星相连,相互交换有关数据,然后两星分离,“太空自动化运输机器人”会想方设法捕捉“未来星”。一旦锁定“未来星”且赶上它后,“太空自动化运输机器人”伸出机器人手臂,将“未来星”拉回身边,然后替“未来星”更换电池板和其他零部件,或者将其摧毁。

  美国军事观察家分析认为,“轨道快车”未来3个月的试验如果进展顺利,无疑会给美国“天军”再添一对翅膀。

  -链接

  “轨道快车”5年修成正果

  “轨道快车”项目由美国国防预先研究计划局(DARPA)组织实施,2002年启动,总造价超过3亿美元,波音公司负责管理,工作小组包括波音公司、鲍尔宇航技术公司、诺·格公司、MDA公司以及Draper实验室。

  “轨道快车”的“未来星”(NextSat/CSC)是以鲍尔宇航技术公司建造的执行“深度撞击”任务的冲撞器为基础设计而成,2006年8月装配完毕。NextSat/CSC上的有效载荷包括:一个用于进行在轨补给燃料验证的流动传输系统;一个允许与维修航天器进行对接的捕获器;一个用于卫星间通信的交联转发器。执行任务时,“未来星”发挥着双重作用:一是模拟“客户”或可维修航天器,二是在轨仓库,储备燃料和替补或升级的航天器零件。

  “太空自动化运输机器人”(ASTRO)为与“未来星”卫星对接,使用了激光传感器系统和专为NASA/轨道科学公司的自动交会技术演示卫星研制的视频导航传感器(AVGS)。

  “轨道快车”原定2006年9月由波音公司建造的“德尔塔-4”型火箭发射,但因波音公司的不道德行为,受到美国空军的制裁,最后改由洛克希德-马丁公司建造的“宇宙神-5”型火箭发射。

  -分析

  快车试飞关系美航天业未来

  “轨道快车”从酝酿到最后升空,研发费用一增再增———从最初的1亿美元增加到最后的3亿美元,发射时间一推再推———从2006年9月推迟到2007年3月8日,但是,直到最后发射升空,有关技术问题的争论一直没有停息过。美国专家质疑最多的一点是,技术尚未完全成熟,部分关键功能“极具挑战性”,很可能“出师不利”。但是五角大楼不为所动,发誓要坚持到底。

  五角大楼之所以如此执着,主要有以下几方面的考虑:

  第一,各国太空竞争日趋激烈。俄罗斯去年推出雄心勃勃的太空科研计划后,日本和韩国也开始展开对抗性明显的太空竞争。五角大楼视太空为与天空、陆地、海面与深海并列的第五大战略空间,自然不会坐等他国迎头赶上。

  第二,21世纪的军事活动与太空的关系越来越密切。从上世纪80年代起,美国就开始注意太空与军事行动的关系。进入21世纪以后,五角大楼认识到,部队部署、车辆战舰战机行进、导弹的飞行与攻击完全依赖全球定位系统,而太空侦察对战争的作用也越来越重要。

  第三,

航天飞机项目正在一片怀疑声中执行任务。未来几年,美国现有的航天飞机将全部退役,未来维修美国重要在轨航天器的任务自然落到了“双胞胎卫星”之类的新型航天器上。因此,此次试验对美国航天事业的未来至关重要。

  第四,拯救事故卫星。“轨道快车”发射升空前,美国洛克希德-马丁公司宣布,3个月前进入轨道的间谍卫星“逝世”,地面控制人员恢复卫星功能的各种努力全部以失败告终。该卫星2006年12月14日升空,造价数亿美元,但自从进入轨道后就一直处于“异常”。地面测控人员分析了卫星传回的有限数据后认为,该间谍卫星上的电脑系统发生故障,而且数次重新启动失败。据悉,该卫星携带有高精密照相设备,可以拍摄极高分辨率的地球表面图片,是美国“未来图像架构”项目的重要组成部分。美国希望,测试成功的“轨道快车”能为解决类似问题贡献一臂之力。

  本版撰文/宗合

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