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比马斯克的“星盾”更强,中国建造的超低轨星座,军用潜力巨大

2023-07-25 10:39 作者:王雨田说  | 我要投稿

如果问美国什么卫星对中国的威胁最大,回答恐怕就是近些年涌现出来的低轨道商业遥感卫星了。与传统的位于中高轨道的、价格昂贵的大型军用卫星不同,低轨商业遥感卫星价格便宜、数量众多,其制造和发射成本甚至低于反卫星导弹的成本,其生产和补充发射的速度也有可能快于制造反卫星导弹的速度,这些事实让直接上升式动能反卫星导弹变得毫无用武之地。

在俄乌冲突开始不久,美国和其他一些西方国家就组织了超过200枚商业遥感卫星对乌克兰军队进行支援,提供战场实时情报,俄军在战场上的失利有很大因素就是因为战场情报的不对等。不久前美国政府又和SpaceX公司签署合同,利用Space X在“星链“低轨互联网星座上积累的庞大产能、快速发射能力和技术基础,开发”星盾“低轨”遥感卫星。


此外,美国导弹防御局,正在推进HBTSS星座计划,用一千多颗低轨道红外观测卫星组成高超音速导弹预警网络。再配合其他一些低轨遥感、通信和导航卫星计划,一旦部署完毕,美国将拥有数千枚环绕全球的低轨遥感卫星,对我国的国家安全造成重大威胁。

那么我们该怎么办?如何破解美国的这一“魔咒”?最好的做法就是做同样的事,“走米帝的路,让米帝无路可走”。 近日,第九届中国(国际)商业航天高峰论坛在武汉开幕,会议上传出来好消息:中国航天科工集团空间工程总体部宣布,正式启动超低轨通遥一体星座建设。

该项目计划在2023年完成超低轨通遥一体星座首发星发射,2024年完成9星业务验证星簇发射,提供1天级服务响应能力。然后在2026-2030年间进入规模组网阶段,项目计划在2030年完成300颗卫星在轨组网运行,能够提供可见光、SAR合成孔径雷达成像、高光谱、红外线等多元服务体系,形成全球15分钟响应能力。到2030年以后,完成业务系统全面建设,能够实现全球范围10分钟以内的即时业务响应和服务能力。


这个卫星星座有两个特点,一个是超低轨道,一个是通遥一体,超低轨道是指轨道高度低于300公里的轨道(但要高于100公里的冯卡门线高度,这是外太空和领空的交界线)。这个高度距离地球很近,离得近看得清,在超低轨道上运行的遥感卫星可以实现更低成本、更高分辨率观测,和地面通信也有更低的时延。

据中国航天科工集团估计,超低轨道和低轨道上的卫星相比,实现同等分辨率观测,光学载荷的重量和成本能够降低50%,SAR雷达成像卫星的载荷重量和成本能够降低40%。这将比美国的低轨通导遥星座更具成本优势。

通遥一体则是指,这个卫星出了可以做遥感,还可以做通信,也就是把hbtss和星链的功能结合在一起。它能够实现先进的星载智能处理、星端直连、星间通信,最终实现空间信息直达用户终端。这对我国具有重大现实意义。


众所周知,由于政治因素,我国无法像美国那样在全球合适的地点建设大量卫星地面站,因此星上信息向地面传输受到很大限制。我国“天链”星间通信中继服务的容量有限,大量低轨遥感卫星只有在飞越我国领土上空时才能向地面传输数据,这使得许多遥感卫星的信息失去了实时性。而有了这个星座之后,通过星间通信“接力”可以彻底解决这个问题。

当然,超低轨道也不是没有代价。这个轨道高度上仍然存在着稀薄的空气,卫星在这个轨道上以第一宇宙速度飞行时,所受到的空气阻力较大,卫星飞行速度降低较快,寿命变短。为了维持轨道高度并延长寿命,卫星用传统的化学火箭发动机是不行的,必须借助电推进发动机。这方面,我国已经攻克了相关技术,并在天宫空间站上得到了应用。


此外,在低轨遥感卫星领域,我国早有坚实的技术基础,“吉林一号”星座,“海丝一号”SAR雷达成像卫星等早就在轨运营,多家民营航天企业参与其中。我国也早已验证了星间激光通信和星地激光通信技术。因此研制和部署这个超低轨卫星星座根本不存在什么技术障碍。

但卫星本身不存在障碍,火箭还是存在的。如此大数量的卫星,如果靠传统火箭发射,成本太高。所以,必须靠可回收火箭甚至空天飞机来发射,才能满足低成本发射大量卫星的目标。目前,我国正在紧锣密鼓的研制长征10号和长征9号,都采用了可回收概念。此外,民营航天公司也正在开发多款可回收火箭。

一般情况下,只要美国证明了这条路可行,中国的进展往往都会很快。而在空天飞机方面,中国的进展可以说是独步全球,已经进入到了工程化阶段。只不过,这些都还需要时间。而我们最缺的就是时间。相信到了2030年,我国一批大工程开始崭露头角的时候,网友们的幸福感会更上一层楼。

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