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国外国防科技文献资料快报

2008年三季度世界航天要闻之六

2010-01-06

                          ——美国继续巩固太空优势地位

 

    美国国防部7月31日公布了2008年《美国国防战略》,该战略延续了2002年和2006年的美国《国家安全战略》的战略思想,其主要内容可概括为两个“确保”和一个“转变”:美军要确保有能力打赢将成为“持久战”的反恐战争,同时确保其在常规军事领域的主导地位;美军要改变过分依靠军事力量的做法,转而把硬实力和软实力结合起来,打赢反恐战等“非常规战争”。9月,美空军官员建议制定国家太空战略,继续太空优势地位,重新设定探索目标,增加对现有资产及未来资产的保护,增加教育与航空航天工作队伍发展的投资。  

    •8月,美国防部官员称布什政府最后的国防开支计划将包含更多情报、监视与侦查(ISR)资产的开支,并提议对武器计划作“其它改变”。
    •9月16日,美国国家安全太空办公室举办工业日,向工业界介绍国家定位、导航与授时(PNT)体系结构,并讨论结构转变的规划。
    •9月,美国国防部计划购买能在未来四年内部署的小型低成本雷达卫星及地面系统。  
    •9月消息,NASA和美国空军计划共同建立三个高超声速科研中心。NASA已经界定了三个关键研究领域:吸气式推进、材料与结构、边界层控制。这三个领域是成功实现高超声速飞行以及利用吸气式发动机以较低成本进入太空的三大障碍。

    一、载具
    “星座”计划
    9月,美国NASA总监察长办公室对“星座”计划五大主要项目做了评审,这五大项目是:“乘员运载火箭”、“乘员探索飞行器”、“地面运行”、“商业乘员货物能力”、“任务运行”。评估结论认为,NASA应通过额外的指导,确保预算请求得到成本评估的支持,从而改进预算程序。
    •7月,NASA局长称,“战神”-1乘员运载火箭和“战神”-5货物运载火箭经过改进后,未来可能用于商业。
    •7月,报告显示“猎户座”延时超支。报告认为2015年的发射期限也可能推迟。
    •7月17日,NASA完成“猎户座”发射异常中断系统全尺寸发动机试验。
    •7月24日,“战神”1火箭减速伞成功完成首次空投试验。
    •7月31日,“猎户座”回收系统的降落伞试验失败。
    •8月,NASA正式宣布“猎户座”的发射时间推迟到2014年,比原计划推迟了一年。推迟原因是遇到技术难点以及预算吃紧。
    •9月,由于预算问题,NASA“猎户座”初步设计评审可能推迟至2009年。  
    •9月10日,NASA“战神”-1火箭通过初步设计评审。
    •9月消息,NASA局长格里芬要求开展一项研究,确定航天飞机能否飞到2015年。

    “德尔它”-2火箭  
    7月消息,联合发射联盟表示不会放弃中型火箭发射市场。NASA的研究报告建议,空军应逐步停止使用“德尔它”-2火箭,改用“宇宙神”-5或“德尔它”-4火箭,直到更经济适用的中型运载火箭出现。联盟表示,正在想办法降低“德尔它”-2火箭的发射价格,并计划研发“宇宙神”-5或“德尔它”-4火箭的低功率、低成本的衍生型号。并且轨道科学公司正在研发“金牛座”-2中型火箭,每次发射的价格约6500万美元。而SpaceX公司“猎鹰”-9火箭的定价在3675万美元到5775万美元之间。

    “猎鹰”-1火箭
    8月3日,美国SpaceX公司的“猎鹰”-1火箭发射ORS有效载荷失败。级间分离时火箭出现了问题,导致分离不成功。此次发射,“猎鹰”-1火箭携带了一颗Trailblazer卫星、两个NASA的二级有效载荷以及一个马来西亚有效载荷适配器。Trailblazer卫星由SpaceDev公司研发,用于美国国防部“作战及时响应型太空”(ORS)办公室的快速启动项目。Trailblazer卫星重100千克,在五个月之内即依照ORS计划办公室要求,按时、按预算标准建造完成。它作为一个测试平台,将验证加快微卫星发射的要素。
    8月6日,美国SpaceX公司确定了Falcon 1火箭第三次飞行失败的原因。问题是由设计错误引起的,不是生产问题或质量安全问题。Falcon 1 下次飞行预计最早于10月进行。 

    ALV X-1亚轨道助推器
    8月22日,携带两个NASA高超音速试验装置的美国阿连特技术系统公司亚轨道火箭发射失败。这是ATK公司ALV X-1亚轨道助推器的唯一一次发射。ATK公司的ALV推进器计划将超高声速研究载荷送入473千米的高空。NASA的高超音速试验载荷分别是HYBOLT与SOAREX,后者由3个探测器组成,与前者配套使用。两个载荷收集的数据主要将用于未来飞行器及航天器的设计。

    “米诺陶-4 火箭
    9月16日,轨道公司宣布,已经完成“米诺陶”(Minotaur)-4航天运载火箭地面测试工作,准备2009年早些时候进行首次发射。

    “木星”计划,也称DIRECT
    7月,工程师利用业余时间研发“战神”火箭替代计划。这个计划被称为“木星”计划,也称为DIRECT。该计划使用两枚完全相同的“木星”火箭,一枚只发射货物,另一枚可以载人。每一枚“木星”火箭都拥有一个液体燃料贮箱和两枚固体火箭助推器。DIRECT项目只有一种型号的火箭,这可为NASA节省350亿美元资金。NASA的报告认为,DIRECT项目团队对火箭性价比的评估过于乐观。这份报告还批判了DIRECT项目对时间节点的估计,以及对火箭成本、安全性和有效载荷的承诺。

    洛•马公司的秘密太空飞机
    8月12日,洛•马公司的秘密商业太空飞机在新墨西哥州试射失败,载具到达指定高度但却失去控制。该载具长2.4米,翼展1.8米。能像火箭那样发射,像飞机那样着陆。据悉,试飞载具是全自动载具,自动发射、控制并着陆。这个1/5比例的火箭飞机将用于评估那些响应快速发射、便于操作、低沉本进入太空的技术与程序,最终将开发出一套较大比例的系统,低价格发射卫星入轨。

    二、航天器
    作战及时响应型太空(ORS)

    7月11日,美国政府问责署(GAO)发布报告,题目为《防务太空活动:美国防部需要进一步明确“作战及时响应型太空(ORS)方案和计划,以集成并支持未来卫星任务》。GAO研究发现:ORS方案还处于早期研发阶段,在所有作战人员及国家安全太空界内还未达成共识。存在这种不同是因为国防部没有明确定义ORS方案中的关键因素,也没有与关键参与者就该方案进行有效沟通。GAO的建议,国防部明确ORS的关键术语,以及计划满足作战指挥官的何种需求。
    •8月,美国安德鲁斯航天公司宣布,获得合同研发即插即用航天器分系统,并演示航天器综合性能。该合同是美国空军研究实验室训练ORS技术操作员项目的组成部分。
    •9月消息,美国空军与波音公司预计于11月进行X-37B太空机动载具的首次试飞工作。这架空天飞机将验证一个可靠的、能重复使用的太空测试平台。对可重复使用的太空载具技术进行太空实验、风险降低与运行方案开发。

    “宽域天基图像收集器”(BASIC)  
    9月消息,五角大楼批准购买两颗商业成像卫星补足间谍卫星星座。新购卫星约在2012年发射。国家侦察办公室将依据五角大楼文献实施卫星采办。这些新卫星将包括“宽域天基图像收集器”(BASIC)卫星系统。它们将拥有0.4米的分辨率。单颗卫星一天内能访问地球某地一次或两次。
    BASIC计划是继“未来成像体系结构”(FIA)系统(已被国防部否决)之后首个大型侦察卫星计划。该系统计划成本在20亿美元~40亿美元之间。BASIC将填补若干缺失的能力:(1)将增加国家空间地理情报局向商业卫星公司购买图像的数量;(2)2014年前后,NRO将购买、发射并运行1~2颗分辨率为40厘米的商业成像卫星;(3)NRO设计建造另一颗先进的卫星,即Block II卫星,预计2018年发射。

    先进极高频(AEHF)卫星
    8月消息,先进极高频项目计划增加的第四颗卫星,会使该计划成本超支25%,空军首颗AEHF卫星发射日期也被推迟到2009年3月,几乎比原计划推迟了1年。这将迫使五角大楼重新权衡这一计划。美国空军此前计划在2007年中期前做出关键决定:按当时进度建造TSAT系统,并在2013~2016年发射;或者推迟TSAT,采取权宜之计,将先进极高频卫星(AEHF)卫星的采购数量从3颗增加到5颗。
    •7月,首颗先进极高频卫星(AEHF)军事通信卫星开始热真空试验。
    •9月消息,增加第四颗卫星的采购将使美国空军AEHF项目总成本达到92.4亿美元。

    转型卫星通信系统(TSat)
    8月消息,美国国防部决定按计划推进转型卫星通信系统(TSat)项目向前发展,将于2008年冬季之前向波音公司或洛克希德•马丁公司授出150亿美元的主承包商合同。预计该项目到2016年将耗资140~250亿美元,项目内容包括卫星、地面运行系统、卫星运行中心,以及运行与维修成本。

    移动用户目标系统(MUOS)
    7月,美国移动用户目标系统(MUOS)系统位于夏威夷地面站的三架卫星天线安装完毕。MUOS是美国军队下一代窄带全球移动卫星通信系统,将向全球的地面作战部队提供类似于移动电话的服务。夏威夷地面站是MUOS卫星天线系统四座地面站之一,另外三座地面站分别位于美国弗吉尼亚州诺福克、澳大利亚杰拉尔顿和意大利Niscemi。首颗MUOS卫星计划在2010年发射。MUOS项目的总承包商是洛克希德•马丁公司。

    GPS卫星系统
    首颗GPS-IIF卫星于7月完成环境试验。该卫星是12颗GPS IIF卫星中的首颗,计划在2008年年底向美国空军交付。

    天基红外系统-高轨(SBIRS-H)
    8月,美国空军鉴定了首颗天基红外系统高椭圆轨道(HEO-1)有效载荷及相关地面系统在作战效用评估和试验阶段运行的成熟度,结果显示该系统可用于作战。同月消息, SBIRS-H 项目获得0.97亿美元的附加经费,用于高轨部件的工程、建造及研发。  

    太空跟踪与监视系统(STSS)
    8月,美国太空跟踪与监视系统(STSS)两颗演示卫星已经成功完成了声学试验,这两颗卫星是诺斯罗普•格鲁门公司为美国导弹防御局(MDA)建造的。STSS演示卫星通过探测并跟踪各个飞行阶段的导弹,为弹道导弹防御系统试验平台提供支持。

    “先进超视距终端系列”(FAB-T)  
    9月,美国波音公司交付“先进超视距终端系列”(FAB-T)无线电设备样机。FAB-T项目由美国空军发起,旨在提供拥有多任务能力的终端。它可以与不同的卫星通信,这种无线电系统能实现地面、机载平台和天基平台间的数据交换。FAB-T是空军未来一体化战场的关键构建模块。

    广域覆盖光学搜索并跟踪与交战(LACOSTE)
    8月消息,英国奎内蒂克公司将继续为DARPA研制近太空光学传感器。该项目被称作:广域覆盖光学搜索并跟踪与交战(LACOSTE)。该方案将开发一套能运行在20千米高空的传感器系统、全天24小时地探测目标。这要求传感器具有高分辨率和灵敏度,并具备视域大、质量小、系统体积小等特点。

    机载激光器
    9月,美国机载激光器完成集成后的首次地面出光试验。随后,机载激光武器系统还将进行多次整体飞行试验,目标是在2009年进行拦载近程弹道导弹的毁伤能力验证试验。美国政府问责署2008年评估认为,尽管机载激光器计划中的7项关键技术都已在相关环境中进行过验证,且已接近成熟,但却没有一项关键技术是完全成熟的。

    三、导弹防御
    “民兵”-3洲际弹道导弹
    8月消息,“民兵”导弹第三级喷嘴钼的技术评审小组(TRT)调查了建造“民兵”-3导弹第三级新喷嘴过程中出现的钼喷喉破损情况。TRT经研究提出的建议确保钼环成功生产,并预防了耗资3600万美元的生产拖延,避免了1.2亿美元的成本消耗。8月13日,美国“民兵”-3洲际弹道导弹从范登堡空军基地成功发射。

    陆基中段防御(GMD)
    7月18日,波音公司与美国导弹防御局成功进行一次陆基中段防御(GMD)系统试验,验证了多传感器同时为一枚导弹拦截提供服务。此次试验的亮点在于使用了四种传感器,分别是:(1)位于太平洋的“宙斯盾”远程监视与跟踪系统;(2)位于阿拉斯加州朱诺的 AN/TPY-2雷达;(3)位于加利福尼亚州比尔空军基地的升级预警雷达;(4)以及位于太平洋的海基X波段雷达(SBX)。

    终端高空区域防御(THAAD)
    8月26日,THAAD项目的助推器发动机通过最后的静态点火鉴定试验。9月17日,美国导弹防御局进行THAAD系统部件试验。但是靶弹在发射后出现明显故障,试验被迫中止。美国导弹防御局(MDA)负责管理THAAD项目,洛克希德•马丁公司是项目的总承包商和系统集成商。THAAD的拦截器将由Aerojet公司的助推器发动机发射,使用撞击杀伤技术摧毁目标。THAAD是唯一一个在地球大气层内外都可拦截弹道导弹的武器系统。

    欧洲导弹防御系统
    8月14日,波兰和美国就美在波建立反导基地问题达成协议。美国同意在波长期部署“爱国者”导弹。波兰外长西科尔斯基表示,此协议的达成表明波美双方的政治军事合作将上升到一个新的层面,双方今后将定期讨论战略合作方面的问题。
    7月8日,捷克与美国签署反导雷达基地协定,该协定将允许美国在捷克首都布拉格西南部建立一个反导雷达基地。美国对该基地拥有指挥权和管理权。9月19日,捷美签署《美国驻军地位协定》。该协定是捷美两国有关建立雷达基地的第二个重要文件,表明双方已经完成了在捷克建雷达基地的所有文件准备工作。

    四、新能源与新材料
    天基太阳能
    9月,美国天基太阳能技术取得突破性成就。这项关键技术可实现太空太阳能发电,以及太阳能远距离无线传输。美国的这项研究项目能够在夏威夷两岛之间(距离148千米)验证太阳能无线传输技术,这一距离超过了地表到太空边缘的距离。

    用于建造未来太空舱的复合材料
    9月消息,NASA小组使用先进的复合材料建立未来太空舱。复合材料建造的模舱会比铝制模舱轻10%~15%。这个复合材料乘员舱主结构是碳纤维的加强蜂窝夹层结构,由上、下层压力壳拼接而成。拼接没有使用压热器,采用了一种大型加压烘箱处理复合材料。预计在2009年1月进行最后集成测试。NASA希望将这种复合材料技术用于未来的航天器建造。

    用于建造微卫星的新材料
    8月,在美国化学学会第236届全国会议上,研究者们描述了一种薄如剃须刀的新型温度控制薄膜,这一技术使微卫星和纳米卫星的建造又迈近一步。这种“薄膜可变辐射电致变色设备”在热温度下能避免高辐射状况,在极冷温度下能辐射出一些热量。薄膜包含锗/氧化硅,可免受原子氧的侵蚀。并且已经成功经受了多种耐力测试。NASA准备到2013年运行首颗微卫星样星。

    用于建造太阳帆的新材料
    7月消息,NASA计划使用SpaceX公司“猎鹰”火箭发射太阳帆。这张太阳帆名为NanoSail-D,由铝与塑料制成,重量不超过5千克,太阳帆展开是四扇型,每扇边长约3米,围绕一个中轴线旋转。NanoSail-D将是第一个在太空中完全展开的太阳帆,也是第一个将日光压力作为其方向控制和轨道机动主要动力的航天器。理论上,火箭适用于短期任务,太阳帆适用于长期任务。太空中没有摩擦,太阳帆运行后就不会停止,而且会比火箭飞得更快,更远。

    五、太空探索
    月球探索

    7月16日,NASA的一份内部报告称,整个月球计划面临资金和技术问题。资金问题主要是因为美国国会在NASA的预算问题上意见相左。技术问题也是影响月球任务进度的因素之一。报告中提到的技术问题包括:软件未能及时研发、热挡板振动水平过高,以及舱门可能难以开启。8月,美国国家研究理事会发布NASA探索技术研发项目的评估报告,称其是”勉强推进的太空探索技术项目”。结论认为,该项目的限制来自于有限的预算、早期交付技术的紧迫时限、NASA雇用工人的需求。
    •7月,NASA资助俄亥俄大学等高校团队开展月球宇航员空间定位与信息系统(LAOIS)的研究,该研究将可移动传感器、月表照相机和轨道成像相结合,为2020年重返月球的“星座”计划宇航员提供导航服务。
    •7月消息,NASA月球勘测轨道器(LRO)的发射被推迟到2009年2月或3月。同样被推迟发射的还有月球坑观测与感知(LCROSS)卫星。
    •9月,RS-18月球发动机进行液体甲烷热点火试验,改进后的发动机将用于NASA的太空探索技术计划。

    火星探索
    •7月31日,美国“凤凰”号火星探测器项目小组宣布,确认火星上有水存在。“凤凰”号已于2008年5月着陆火星,8月完成首要的科学任务,任务已被延续到9月30日。
    •7月,“国际火星样品返回体系机构”(iMARS)发布一份报告,概括火星样品返回任务的科学和工程需求。
    •9月消息,NASA将实施MAVEN任务研究火星大气。“火星大气与不稳定性变化”(MAVEN)航天器预计耗资4.85亿美元,将于2013年末发射。MAVEN 将在2014年秋季到达火星,使用推进系统进入一个椭圆轨道绕火星飞行。其上携带的8套科学仪器将一起进行为期一地球年(半个火星年)的测量工作。

    土卫二探索
    8月11日,美国“卡西尼”飞船成功近距离飞越土星的卫星土卫二,并于12日开始向地球传送飞越时的观测数据。位于澳大利亚首都堪培拉的美宇航局“深空网络”跟踪站负责接收信号,然后再传送到喷气推进实验室的“卡西尼”项目控制中心。

    星际边界探测器(IBEX)
    NASA计划10月初发射星际边界探测器(IBEX)。IBEX将使用两台高能中性原子“照像机”拍摄太阳风与星际介质(恒星间的低密度物质)的相互作用。该任务有助于深入地了解太阳与星系的相互作用。同时通过研究保护人类免受宇宙射线辐射的区域解决未来载人探测所面临的严峻挑战。 (中国航天工程咨询中心 曲佳) 
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