2010年世界军事航天活动盘点

　　2010年，美国，俄罗斯。欧洲、印度和以色列都相继发射了各自的军事航天器，其中美国把一些新型的军事航天器送上了天，引起了全球的广泛关注。

　　美国新星闪烁

　　2010年，美国军事航天活动的特点是发射了不少新型军事航天器，例如，首个X-37B“轨道试验飞行器-1”(OTV-1)、首颗GPS-2F卫星、首颗“先进极高频”(AEHF-1)卫星、首颗“天基空间监视卫星”(SIBSS-1)卫星等。

　　2010年4月22日，美国。“人牛怪-4”(又译“米诺陶-4”)火箭从范登堡空军基地进行首次发射。“人牛怪-4”是“人牛怪”系列火箭的最新型号，由轨道科学公司建造，是4级固体火箭，由3个已经退役的“和平卫士”导弹级和一个轨道科学公司建造的第4级组成，近地轨道运载能力2吨。本次发射采用“轻便”配置火箭，仅由前3级构成，没安装第4级。此次发射的载荷为“高超声速技术飞行器-2A”(HTV-2A)，由国防部高级研究计划局建造，是“兵力运用与从本土发射”(Falcon)项目中的一项创新研究，旨在研发并验证高超声速技术，获取快速全球抵达能力。不过，HTV-2A刚一上天就失踪了。

　　同一天，美国用“宇宙神-5”火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射了波音公司为军方研制的首个无人驾驶的X-37B“轨道试验飞行器-1”。该飞行器尺寸约有美国现役航天飞机的1／4，长约8.8米，翼展约4.6米，起飞重量超过5吨，是一个灵活的太空验证平台，目的是自主试验多种技术，包括耐高温的热力学防护系统、自动再入大气层和着陆等技术，所有这些都将应用于未来的可重复用使用运载器。在经历了7个多月的神秘太空之旅以后，X-37B于2010年12月3日在范登堡空军基地自动降落，它标志着美国在无人驾驶太空飞行器研发方面又迈出了一大步。

　　2010年5月28日，美国空军使用“德尔塔-4”运载火箭将耗资1.21亿美元的第1颗GPS-2F导航卫星发射升空。GPS-2F是新一代GPS卫星，对于美国国家安全和支持GPS星座的全球民用、商业和国防应用至关重要。这颗卫星由波音公司建造，质量1672千克，有效载荷功率是GPS-2R卫星的2倍，达到2440千瓦。在GPS-2RM卫星L1C／A、L1P(Y)、L1M、L2C／A。L2P(Y)、L2M导航信号的基础上，GPS-2F卫星增加了L5频段的第3个民用信号，中心频率为1176.45兆赫，它将使全球的民用和商用空中、陆地与铁路运输受益。同时，GPS-2F卫星实现了导航信号功率可调的目标，使之具有更强的抗干扰能力和阻止敌方使用GPS信号的能力。信号功率也提高10倍，并采用星间链路和自主导航新技术，使GPS卫星可自主运行60～180天。由于在GPS的L2频段附近是地面雷达射频，对民用航空使用GPS导航造成干扰，其安全性难于保证。因此，增加L5频率有利于保障民航安全，改善电离层延迟误差修正；有利于载波相位模糊度的实时解算，削弱多路径效应的影响等。卫星采用更先进的原子钟(由1部铯钟和2部铷钟组成)，使GPS-2F星钟系统的误差达到每天8纳秒。它的设计寿命延长到12年，从而可降低成本。GPS-2F将为GPS星座带来新能力，美国一共将研制和发射12颗GPS-2F，当大多数GPS-2F卫星进入太空之后，用户定位精度将由小于6米提高到优于3米。美国将在2014年发射洛·马公司研制的GPS-3卫星。

　　2010年8月14日，美国用“宇宙神-5”火箭发射了第1颗“先进极高频”(EHF)军用通信卫星，用于取代现役的第2代“军事星”卫星系统，其信息传输能力是现役第2代“军事星”的10倍，从而能够支持战术军用通信。每颗EHF卫星的成本约是“军事星”的1／2，造价5.8亿美元，寿命预计为15年。该卫星总共研制5颗，其主承包商是美国洛克希德马丁公司。卫星采用A2100卫星平台，发射质量约6600千克，入轨质量4100千克。它采用了相控阵天线技术，波束成形网络技术、毫米波单元(AMu)技术和电推进系统等一些新技术，在第2代“军事星”低数据率载荷(LDR)和中数据率载荷(MDR)的基础上，增加了扩展数据率载荷(XDR)，可提供高数据率传输服务，同时扩大了覆盖区范围。该星单星通信总容量从第2代“军事星”的40兆比特／秒提高到430兆比特，秒，同步信道数量增加2～3倍。这样的传输速率可允许战术军事通信系统传输准实时视频、战场地图和目标数据。与“军事星”相比，EHF的带宽容量、交叉链路，点波束覆盖等都有极大提高，可提供跨任务领域的安全与保护性通信能力，包括陆战、海战与空战；还惠及特种行动，战略核威慑、战区导弹防御以及太空作战与情报行动等。1颗EHF卫星的通信容量高于目前在轨的整个“军事星”星座的容量。EHF星座取代“军事星”后，将向全球指挥官提供高速、抗干扰的通信。

　　不过，美国空军2010年8月20日透露，EHF-1原定在发射3个月后进入地球静止轨道，但由于日本石川岛播磨重工业公司(1H1)建造的BT-4液体远地点发动机在卫星轨道提升过程中，两次未能成功点火，所以将推迟卫星进入最终轨道的过程。但据美国《航空周刊》网站2010年11月12日报道，美国空军副部长称，美国首颗EHF未能进入指定轨道与日本建造的液体远地点发动机无关。EHF-1现正处在一段长时间的轨道上升过程中。按照修订的日程，卫星最终将于2011年夏天以前定位在西经68。的运行轨道上。目前，星上多台氙离子电推进系统每天点火时间大约为10小时。每台氙离子电推进系统产生大约0.06磅的推力，它们将航天器近地点高度每天提升50千米。麦登表示，航天器将花费8个月的时间到达35400千米的地球同步轨道。

　　2010年9月20日，美国“宇宙神-5”火箭计划从范登堡基地发射一颗美国侦察办公室(NRO)绝密卫星。这颗卫星隶属于美国国家侦查局，是该局自从1996年以来发射的第27颗开展“绝密任务”的侦察卫星。

　　2010年9月25日，美国用。“人牛怪-4”火箭从范登堡空军基地成功发射了首颗“天基空间监视卫星”，主要用于发现、确定和跟踪卫星、反卫星武器及空间碎片等多种空间目标。具体任务包括：提供全天候、近实时的空间态势感知能力：在深空中搜索遗漏或未知的空间目标：收集目标位置数据和空间目标识别数据。它能够不受大气、地理等因素的限制，在24小时内全天候、全天时对空间目标进行监视，快速获取和更新监视目标的轨道位置变化信息，即实现对目标的“轨迹监视”。这种对目标的高重访能力还可以减少由于2次观测间隙内目标位置发生变化而引起的观测目标遗漏。此外，该卫星可以对正在其他轨道运行或正从低轨道变轨到更高轨道的卫星进行监测。

　　“天基空间监视卫星”质量为1031千克，体积与小汽车大小差不多，运行在地球上空630千米的轨道。波音公司研制的这颗卫星上装有一个安置在敏捷双轴万向基座上的可见光遥感器，它能有效监视绕地飞行的所有卫星和航天器的方位。由于这个万向基座能高速旋转，因此不必通过卫星姿态变化来对准目标。通过定位追踪搜集来的情报将会被传回地面控制中心处理。星上可见光探测器由离轴三反望远镜、焦平面机械装置、滤镜轮子提供7个可选择的滤镜、2.4兆元焦平面阵列、星上校准系统等组成，用于搜索轨道上的所有航天器，尤其是观测美国重要空间资产的临近卫星等。该卫星的升空大大提高了美军空间态势感知能力，实现了更及时和更完整的空间目标监视，可探测到更多微小目标，为辨认不同空间目标类型提供了数据支持。它使美国空间监视网对地球同步轨道卫星的跟踪能力提高50％，对空间目标编目信息的更新周期由现在的5～7天缩短为2天，对重要事件的探测能力比现有能力提高3倍，对空间目标机动行为的探测时间缩短为现在的1／3，极大的增强了美军对重大空间事件的及时响应能力。这颗卫星每天能收集40万条卫星动态信息，项目的总成本是8.58亿美元。

　　2010年11月21日，美国国家侦察局宣布，美国空军当天用“德尔塔-4”重型运载火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地37发射台成功发射了一颗新的成像侦察卫星。美国国家侦察局将该卫星称为“世界上最大的卫星”。报道没有透露任何其他细节。

　　2010年12月9日，美国从卡纳维拉尔角用私营公司——太空探索技术(spaceX)公司的“猎鹰-9”火箭成功发射1颗美国陆军纳卫星——“太空与导弹防御司令部一业务化运行纳卫星成效”(SMDC-ONE)。该卫星是这次发射的次级有效载荷，用于转发地面发送的数据，进行技术演示验证，目的是为了建造一批相同的卫星，并将它们一起部署在低地球轨道以模拟加强的战术通信能力，并评估纳卫星性能。发射后45分钟，卫星进入低地球轨道。再经30分钟，卫星展开了天线，即便在翻滚模式下，它仍能够与位于红石兵工厂的地面站取得联系，并提供数据。部署完成后，卫星将在轨道上停留30天，然后从轨道上坠落。

　　俄罗斯“晚节不保”

　　2010年，俄罗斯进行了较多的军事航天发射，刚开始一直很顺利，但在12月出现了1次重大失败——在以“一箭三星”的方式发射GLONASS—M导航卫星时“箭毁星亡”。

　　2010年1月28日，俄罗斯从哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场1枚“质子-M”运载火箭将1颗“虹”(Raduga)系列军用通信卫星发射升空。这颗“虹”系列军用卫星是俄罗斯最新研制的通信卫星，卫星投入工作后能大幅提升俄罗斯太空通信系统的能力。

　　2010年3月1日，9月2日和12月5日，俄罗斯先后用“质子-M”运载火箭以“一箭三星”的方式发射9颗GLONASS—M导航卫星，其中前2次发射均获圆满成功，而第三次则因为火箭故障而导致“星箭俱毁”。事故原因目前众说纷纭，据俄罗斯媒体2010年12月17日的最新报道说，发射失败是加注液氧的技术文件中计算公式不正确所致；另外，航天发射技术准备不足，在管理系统和质量方面存在失误，技术文件不完善而且监督缺位也是导致此次事故的重要原因。此次发射失败造成的总的经济损失达4亿美元左右，也使俄罗斯人在2010年建成由24颗GLONASS组成可进行全球卫星导航的完整卫星星座的计划落空。目前，GLONASS在轨卫星总数仍为26颗，但能正常工作的只有20颗，有4颗正接受技术维护，另有2颗处于“预备役”状态，而2颗备用GLONASS卫星现已启动。

　　2010年12月25日，俄罗斯将从普列谢茨克航天发射场首次用“联盟-2-1A”火箭成功发射首颗GLONASS—K新型导航卫星，设计寿命10年。

　　2010年4月16日，俄罗斯从俄境内的普列谢茨克(PIesetsk)发射场用1枚“联盟-U”运载火箭成功发射1颗“宇宙-2462”侦察卫星。“联盟-U”运载火箭为3级液体燃料火箭，可用于发射“联盟”系列载人飞船、“进步”系列货运飞船，或把质量在7200千克以下的卫星送入离地面200千米的地球轨道。

　　2010年4月27日，俄罗斯“宇宙-3M”火箭从普列谢茨克发射场成功地把“宇宙-2463”导航与通信军事卫星送入高960千米、轨道倾角83。的近圆形轨道。据信，这颗卫星是服务于俄罗斯国防部的“帆”(Parus)导航与通信卫星系统。这次发射到达的轨道与“帆”卫星的运行地点一致。俄罗斯航天部队司令官称，“宇宙-3M”火箭执行完最后一批发射任务后，于2010年年底退役。该火箭自1960年开始，已经执行过400多次发射。

　　2010年9月8日，俄罗斯从普列谢茨克发射场用1枚“隆声”(Rokot)火箭成功将1颗“信使-M”(Gonets-M)通信卫星和2颗“宇宙”卫星发射升空。该通信卫星为军民两用卫星，可保障俄政府各部门与偏远地区的通信联络，并是GLONASS-P星导航系统的一部分。卫星本身具有能够修正轨道的发动机装置，其服务寿命比第一代“信使”卫星长2-5年。首颗“信使-M”卫星于2005年12月发射成功。此次一同发射的“宇宙”卫星用于军事，负责提供通信服务。

　　2010年9月30日，俄罗斯从普列谢茨克发射场用“闪电-M”(Molniya-M)火箭成功发射1颗73D6型导弹预警卫星送入远地点为39000千米、近地点为600千米，倾角62.8°、周期为702分钟的大椭圆轨道。该卫星属于俄罗斯“眼睛”导弹预警卫星系统(US-KS／Oko)中的1颗，编号为“宇宙-2469”，目的是“增强俄罗斯在轨军用卫星群的力量”。它与另外2颗正在运行的“眼睛”卫星一同工作。另外2颗分别是2007年10月发射的“宇宙-2430”和2008年12月发射的“宇宙-2446”。“宇宙-2469”的轨道面位于这2颗卫星轨道面之间，这意味着这颗卫星将加入现有星座，而不是替换正在运行的某颗卫星。有些报道还指出，本次发射的卫星可能是最后一颗73D6型卫星。2009年4月，航天部队司令曾表示将发射两颗旧型号卫星，“宇宙-2469”可能是第1颗。第2颗可能是2011年发射进入地球静止轨道的卫星，不是74Kh6(部署在地球同步轨道的73D6)，就是71Kh6(“眼睛”)卫星。目前，俄罗斯尚未运行处于地球静止轨道的导弹预警卫星。俄罗斯正致力于研究新型天基预警系统，即EKS。不过航天部队表示，最早要到2011～2012年才能开始飞行测试。俄罗斯航天部队发言人称，本次发射是“闪电-M”火箭第299次，也是最后一次执行发射任务，未来“联盟-2”运载火箭将取代“闪电-M”火箭。普列谢茨克发射场从1970年开始使用“闪电”系列运载火箭执行发射任务，此前一次发射“闪电-M”火箭是在2008年12月。“闪电-M”火箭为4级液体燃料火箭，可将重达2吨的卫星送入距地面700千米到40000千米的轨道内。

　　2010年11月2日，俄罗斯从普列谢茨克发射场用装有“弗雷盖特”(Fregat)上面级的“联盟-2.1a”火箭将“子午线”(Meridian)卫星成功发射入轨。俄罗斯国防部希望利用“子午线”通信卫星替换现有的“闪电-1、3”和“帆”卫星。此前，1颗“子午线”卫星于2009年5月22日发射，由于“弗雷盖特”上面级出现故障，卫星没能进入预定轨道。

　　欧洲稳步发展

　　2010年5月22日，欧洲“阿里安-5”火箭携带2颗通信卫星从库鲁航天发射中心发射升空。其中1颗是德国国防部的“联邦德国国防军卫星通信-2”(ComSatBw-2)卫星，它由阿斯特留姆公司制造，采用“空间快车-300082”卫星平台，体积2.8×1.8×2.9米，设计寿命同为15年，质量为25吨，携带有4台超高频频段(sHF)和5台特高频频段(uHF)转发器。该卫星覆盖范围涉及美洲和远东地区，支持全球范围自动传输音频、数据、视频及多媒体应用，用于为海外执行任务的德军士兵提供与德国本土的可靠的通联保障，使德国摆脱在军用通信中租用外国卫星的窘境。德国7月9日宣布，ComSatBw-2军用通信卫星已经在轨运行，并且交付德国军方，它标志着德国从此迈入拥有本国专用军事卫星能力的欧洲国家之列。ComSatBw-1是2009年10月1日发射的。两颗卫星可为多种海陆空通信终端服务，其中移动地面终端的通信速率可高达32兆比特／秒，还能以2兆比特／秒的传输速率跨越战区连接德军的“自动地域通信网”。

　　随着ComSatBw-2卫星的入轨，德军已经展开了ComSatBw系统的第二阶段实施计划，具体措施包括大幅度增加移动地面站的数量，以加强覆盖能力；升级现有的移动多频段地面站以满足更高的带宽容量需求。德国国防部正在对地面通信终端和卫星联网进行调试中，预计基于这2颗卫星的联邦国防军卫星通信系统在2010年底投入全面的运行，从而为德国军队的部署调动建立一个自主的，可靠的信息传输中心，作为战略指挥的基础设施。为了更好地满足德军海外部署等军事行动的通信需求，德国国防部与法国泰利斯-阿莱尼亚航天公司等多家公司签署了研发协议，分步建造了3处大型地面站，40余处中型多频段地面站、70余处小型地面站，以及数百部具备快速机动能力的机动地面接收设备。此外，为了提升德国海军舰船执行亚丁湾反海盗等军事任务，阿斯特里留姆公司还为德国海军F125级护卫舰等水面舰艇提供了可与联邦国防军卫星通信系统兼容的SCOT系列舰载通信终端。通过该系列尤其是最新型的SCOT6版本，德国海军具备了通过ComSatBw卫星和其他盟军网络进行安全高带宽的通信能力。德国国防部还正在研究无人机等武备系统与联邦国防军卫星通信系统通信系统的兼容性。

　　2010年6月21日，德国“陆地合成孔径雷达-X附加数字高程测量”(TanDEM-X)军民两用雷达成像卫星由俄罗斯“第聂伯”火箭送入太空。该星由阿斯特留姆卫星公司研制屋上首次安装了三维立体相机，可拍摄整个地球表面的立体图像，主要任务目标是建立一个高精度3D地球数字高程模型。这颗卫星是2007年升空的“陆地合成孔径雷达-X”的“姊妹”卫星，两者之间的距离在7月底拉近到20千米之内，10月份相距仅仅200米，从而组成编队，在太空形成首个合成孔径雷达干涉仪。这样可以同时从不同的角度拍摄地球表面图像，精确扫描地球表面，其工作原理大致相当于人的双眼。德国计划用3年时间拍摄和测量1.5×108平方千米面积的地球表面，共同完成对地球数字三维模型的建立。在未来3年内，卫星系统将反复扫描地球表面，最终绘制出高精度的3D地球数字模型，精确度在3～5米范围内。

　　2010年11月5日，意大利第4颗“宇宙-地中海”——“宇宙一地中海-4”(Cosmo-SkyMed-4)军民两用雷达成像卫星由美国“德尔塔-2”火箭送入轨道。该卫星是意大利国防部拟组建的第一代侦察卫星星座的最后1颗，由意大利泰雷兹‘阿莱尼亚宇航公司研制，携带1台X频段高分辨率合成孔径雷达，质量1.7吨，星载记录仪存储容量为256吉比特，用×频段以300兆比特，秒速率下传军民两用图像数据，设计工作寿命为5年，重点关注地中海地区。此前3颗“宇宙-地中海”卫星分别于2007年7月、2007年12月和2008年10月发射。“宇宙一地中海”星座能够以12小时的重访周期拍摄地球表面任何地方的图像。它们具备多种不同的地面分辨率模式，分辨率在1～100米之间，有5种相应的成像带宽——从直径10千米到200千米不等。它们每天能够以高分辨率模式为军事用户拍摄75幅x频段图像，并以低分辨率模式拍摄300多幅x频段图像。意大利国防军被授予独有的权利，可以优先向“宇宙一地中海”卫星下达成像指令并优先使用“宇宙-地中海”卫星的高分辨率产品。法国国防部也享有这样的权利，以作为法国允许意大利按比例使用其“太阳神-2”(Helios-2)光学成像侦察卫星图像的交换条件。该卫星网络还将与2011年4月升空的法国“昴宿星”(Pleiades)军民两用光学成像侦察卫星联网，从而使意大利军队获得这颗法国光学成像侦察卫星的图像。该卫星系统有两个地面站，其中军用地面站位于罗马南部的普拉提卡空军基地，民用地面站位于意大利南部的马特拉。

　　其他军事航天活动

　　2010年7月12日，印度成功用1枚“极地卫星运载火箭”(PSLV)将来自印度、阿尔及利亚、加拿大和瑞典的5颗卫星送入预定轨道，总质量为819千克，其中最引人瞩目的是印度研制的重达694千克的高分辨-率遥感卫星——“制图卫星2B”(Cartosat-2B)。它携带1台全色相机，空间分辨率达0.8米，幅宽9千米，运行在高637千米、倾角98.1°的极轨轨道。

　　《印度时报》7月13日报道称，随着“印度制图卫星-2B”的成功发射，印度在太空中已有一个由10颗遥感卫星组成的“关键星座”，这使印度在监控边境和边境活动方面具备了优势。现在，在印度上空630千米处有4颗“制图卫星”(“制图卫星”-1、2、2A和2B)，它们使印度能够对各个地区进行密切和长时间监控，“重访”周期48小时。“制图卫星”-1、2.2A的空间分辨率均优于1米，分辨率为0.8米的“制图卫星-2B”更胜一筹，它还具有在26°侧视能力，这使它能够在移动过程中仍保持对某物体的长时间监控。印度2005年发射的“印度制图卫星-1”可能再过一年就结束它的使命了，“印度制图卫星-2B”的发射升空确保它们服务不会间断。尽管印度空间研究组织称，2B主要用于地理测绘以促进印度的基础设施建设和城市规划，但西方媒体普遍认为，它同样可以用于军事监控目的。随着“制图卫星-2B”的成功发射，印度空间研究组织的卫星已经可以对整个印度的国土进行有效覆盖了。

　　2010年8月23日，日本“信息收集卫星-4B”(IGS4B)雷达成像侦察卫停止工作。日方官员称，可能是电池问题导致了故障，且该故障难以修复。

　　2010年6月22日，以色列从特拉维夫以南的帕勒马希姆(Palmachim)空军基地，用“沙维特”(Shavit)运载火箭成功地把“地平线-9”(Ofeq-9)光学成像侦察卫星送入高度为300千米的低地球轨道，以色列国防部将其描述为“具有先进技术的监测卫星”，主要用于增强对伊朗等国家的监测能力。该卫星由以色列宇航工业公司建造，质量为300千克，每90分钟绕轨飞行一周，卫星上的高分辨率成相机由埃尔比特(Elbit)系统公司，分辨率高于0.5米。据一名不愿透露姓名的国防部官员表示，“地平线-9”升空后，将与之前发射的“地平线-5”、7光学成像侦察卫星联手工作，从而加大以色列军方对敏感地区的监测覆盖面积。

　　作者：庞征