航天領域十大進展
一、美軍「下一代太空體系架構」進入實質性建設階段
2020年8月和12月，美軍分別啟動「下一代太空體系架構」20顆傳輸層和8顆跟蹤層試驗星研製，計劃2022年在軌驗證；3月、10月和12月，分別開始徵詢監視層、傳輸層業務星以及作戰管理層的建設方案。「下一代太空體系架構」將融合「星鏈」等商業低軌衛星星座，作為美軍聯合全域指揮控制系統的重要組成，實現陸、海、空、天兵力聯網，強化從傳感器到射手的靈活連接，壓縮殺傷鏈閉合時間，提高全域聯合作戰體系的彈性、靈活性和敏捷性，加大對手作戰複雜度。
二、天基Link-16戰術數據鏈關鍵技術取得突破
2020年5月，美軍展開式L頻段衛星天線完成研製。該天線將裝載在立方體衛星上，使衛星能接收、發射Link-16戰術數據鏈信號，預計2021年開展天基Link-16技術在軌驗證。美軍現有陸、海、空主戰平台普遍裝備Link-16終端。天基Link-16終端大規模應用後，可形成全球天地一體交戰信息協同，將天基賦能推向戰術邊緣，大幅提高聯合一體的實時作戰能力。
三、美首次提出「軌道戰」概念並推進相關建設
2020年8月，美太空軍《太空力量》文件首次明確提出軌道戰概念，即運用軌道機動及攻防火力維護自由進出太空的作戰；組建軌道戰德爾塔部隊，負責操控天基太空態勢感知裝備、X-37B天地往返飛行器、在軌巡視探測小衛星等作戰裝備；明確規定開發軌道戰等課程，為太空作戰人員提供專業培訓；開展「太空旗幟」「斯普林特先進概念訓練」等相關演習，對軌道戰概念連續進行實操演練。此舉表明，美軍已將軌道戰視為太空軍遂行對抗作戰的重要樣式。
四、低軌網際網路星座進入部署和運行測試階段
2020年，SpaceX公司發射833顆「星鏈」低軌網際網路星座衛星，累計發射955顆，10月開啟北美地區公開用戶測試，數據傳輸速率達50～150兆比特/秒、時延低至20～40毫秒。美軍已驗證「星鏈」星座對KC-135加油機、應急通信保障等的支持能力。該星座預計2025年前後完成12000顆衛星部署，屆時將實現全球無死角、低時延、高速率寬頻接入。「星鏈」星座「明修」天基網際網路之「棧道」，「暗渡」新一代天基C4KISR作戰體系之「陳倉」，有可能催生雲端一體化作戰樣式。
五、衛星雷射通信技術應用進一步深化
2020年11月，日本成功發射「日本數據中繼衛星」-1，成為繼歐洲後第二個實現星間雷射通信技術業務化應用的國家。「日本數據中繼衛星」-1運行於地球同步軌道，設計壽命10年，搭載「光衛星間通信系統」載荷，星間鏈路傳輸速度達1.8吉比特/秒，星地鏈路採用Ka頻段，可為日本「情報收集衛星」提供數據中繼服務。衛星雷射通信技術可用帶寬更寬，將滿足部隊指數級增長的信息數據傳輸需求；不易被偵收，將提升作戰人員間傳輸信息的安全性。
六、無人在軌操作技術開始業務化運行
2020年2～4月，美國商業公司運營的「任務擴展飛行器」-1抵近地球靜止軌道附近的廢棄衛星「國際通信衛星」-901，與其交會對接後，充當該衛星的姿軌控系統，拖其至地球靜止軌道，使其恢復商業通信功能，開啟5年期在軌服務。8月發射入軌的「任務擴展飛行器」-2進一步增加在軌釋放小衛星的能力，後續型號還將具備多星多功能在軌服務能力。
七、對天/對地重複使用航天運輸技術持續突破
2020年，SpaceX公司成功研製可重複使用的新一代「龍」飛船，先後兩次將6名航天員送入國際空間站，使美國在太空梭退役後，重新獲得獨立自主的近地軌道載人航天運輸能力。同時，該公司加緊研發「超重-星際飛船」重型重複使用運載器，研製總裝了3枚高50米、直徑9米、裝有200噸級液氧/甲烷發動機的全尺寸飛行樣機，分別進行了兩次150米起飛著陸試驗、一次12500米試飛試驗（著陸失敗）。該運載器投入使用後，有望大幅增強太空運輸能力。
八、芬蘭開展全球首次微衛星視頻合成孔徑雷達技術驗證
2020年3月，芬蘭「冰眼」公司宣布利用3顆微衛星組成的「冰眼」商業合成孔徑雷達星座，首次驗證了天基合成孔徑雷達視頻生成能力，幀頻為1幀/2秒，每幀解析度1米，並發布全球多個地區的視頻。視頻生成原理為：單顆衛星過頂特定區域時，採用高解析度相控陣天線連續凝視成像法，對其成像20秒以上，將所經地面數據處理成多個高解析度幀。這是世界首次基於微衛星的天基視頻合成孔徑雷達在軌驗證，有望推動低成本、全球、全天時、全天候動態目標監視能力發展。
九、「太空籬笆」顯著改進美軍太空監視能力
2020年3月，美太空軍正式宣布，經過5年的建設，位於馬紹爾群島夸賈林環礁的S波段「太空籬笆」雷達系統具備初始運行能力並通過相關驗收，標誌著美軍正式具備對厘米級中低軌目標的廣域監視跟蹤能力。目前，「太空籬笆」是美軍「太空監視網」中最靈敏的傳感器，可實現對環太平洋區域、南半球上方太空目標的常態化普測監視，具有較強的目標解體和軌道異動發現能力，可針對交會、潛在威脅等跡象提供早期預警。
十、美衛星通信對抗技術取得新突破
2020年3月，美「通信對抗系統」Block 10.2具備初始作戰能力，交付彼得森空軍基地。該系統是美太空軍唯一公開的進攻性太空對抗武器，採用新的頻段和先進軟體技術，可對敵方地球同步軌道通信衛星信號進行干擾。系統可在地面機動部署，干擾效果可逆，其交付意味著美太空軍具備了在全球作戰行動中干擾對手通信衛星的能力。目前，美太空軍共接收16套該系統，計劃採用敏捷軟體開發與交付方法對其進行持續升級。
如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）
來源 | 中國航天系統科學與工程研究院
圖片 | 網際網路
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