
国产国产空间应急体系性是继美国空军提出空间作战快速响应(ORS)之后,其他国家提出的第一种体系化的空间应急系统。
腾讯讲武堂独家观察 航天产品一直是历届珠海航展的常客。在本届珠海航展上依然出现了大量航天产品,其中航天科工集团展出的空间应急体系吸引了众多媒体的关注。
为何要研制空间应急体系?
根据航天科工集团网上展厅的专题介绍,空间应急系统将由应急卫星发射火箭,电离层与地表探测卫星,应急光学遥感卫星,应急通信卫星,合成孔径雷达(SAR)卫星,毫米波合成孔径雷达卫星和微纳卫星平台组成,地面部分包括应急测运控中心和服务灾区的应急通信车。这套空间应急体系,堪称美国空军提出空间作战快速响应(ORS)之后,其他国家提出的第一种体系化的空间应急系统。
美国提出空间应急系统的概念,主要原因是原有模式难以为继的产物。美国虽然有最先进的航天技术,研制了性能最强技术最先进的各种通信卫星、光学和雷达侦察卫星,但这些传统项目太注重高性能、高可靠性和长寿命,或者说强调技术先进和性能强大。对于很多苦于技术能力不足,痛感卫星先进性能无法满足需求的国家,这仍是一个不错的发展方向,但对美国来说,这种模式下卫星研制生产周期长费用高,带来了巨大的技术和经济风险,甚至由于卫星项目的不断推迟和屡屡超支,导致项目取消的惨剧。另一方面,过高的费用和稀少的数量,也带来了安全风险。这些卫星研制和使用费用很高,但它们反应不够灵活,面对新形势下反恐作战中的很多战术需求无能为力。

美国空间作战快速响应卫星一号(ORS-1)。
在这种背景下,美国国防部于是提出了空间作战快速响应(ORS)的概念,它的核心就是模块化的、可以通过流水线大批量生产的小卫星。美国国防部为此研制了战场快速响应的战术星(TacSat)进行验证,后来又进一步提出包括运载火箭在内的全套快速响应太空系统概念,其中运载火箭方面旨在发展低成本快速进入太空的能力。美军先后发射了战术星一号、二号和三号,作战快速响应办公室成立后,又先后发射了空间作战快速响应卫星一号(ORS-1)、ORS-2和ORS-3,并即将进行ORS-4任务的发射。4个ORS任务各有特色:ORS-1卫星携带了U-2侦察机使用的SYERS 2光学侦察系统;ORS-2卫星的主载荷是合成孔径雷达;ORS-3卫星这是一个微纳卫星平台,一个整合的载荷栈(IPS)将释放27个立方体微卫星;ORS-4其实就是谋划已久的低成本发射系统,它名为超级斯届比(Super Strypi),目标是将300千克的载荷送入近地轨道,它将主要用于发射小卫星和微卫星。
青出于蓝的中国空间应急体系
中国航天科工集团提出的空间应急体系,很明显模仿了美国的空间作战快响应的架构。中国航天科工集团空间应急体系的发射系统,就是本届航展首次展出的飞天一号小型固体运载火箭,它具备将300千克载荷送入轨道的能力,具有生产周期短、生产成本低和快速发射的特点,而且有中国特色的使用了移动发射设计,要比美国同等运力的超级斯届比更为灵活。空间应急系统还包括类似ORS-1的应急光学遥感卫星,类似ORS-2合成孔径雷达卫星,甚至也有和ORS-3大同小异的微纳卫星。虽然没有应急光学遥感卫星的介绍,不过根据飞天一号与快舟一号火箭剪不断的联系,以及快舟一号卫星优秀的表现,很多人认为应急光学遥感卫星可能就是快舟一号卫星去掉末修段的产物。据科工集团网站介绍,微纳卫星部署平台使用高性能的固液混合推进系统,可提供约100米/秒的速度和方向变化,自身承载4~8颗使用货架商业部件制造的低成本纳卫星。
微纳卫星部署平台可以部署纳卫星组网工作,进行对地或轨道目标观测,也可执行通信和科学探测功能。针对商业器件在太空环境中易损的现实,微纳卫星平台还可以在某颗纳卫星损坏后,及时重新进行部署替换。虽然微纳卫星平台携带的微卫星数量较少,但科工集团的微纳卫星平台设计概念更为先进,与美国试验性质的ORS-3相比可谓青出于蓝而胜于蓝。

飞天一号小型固体运载火箭具备将300千克载荷送入轨道的能力,具有生产周期短、生产成本低和快速发射的特点。
为了降低研制和生产成本,空间应急系统中的各种卫星都采用了模块化设计,根据科工集团的介绍,应急合成孔径雷达卫星继承了小型科学试验卫星的模块化设计思想,可以对地球环境和水稻等农作物生长进行监视,它主要由服务舱和星载SAR载荷两部分组成,主题的服务舱为模块化设计,SAR载荷包括轻型可展开薄膜天线。从科工集团空间应急体系展板看,应急光学遥感卫星、毫米波应急合成孔径雷达卫星、电离层与地表探测卫星和微纳卫星都使用大致相同的模块化设计,而合成孔径雷达卫星和应急通信卫星可能使用了一样的平台,整个系统的模块化、组合化和系列化设计相当出色。
我国每年自然灾害众多,其中水灾和地震都对救灾提出了很高的要求。航天科工集团的空间应急体系具有成本低廉和反应迅速的特点,它可以为灾区提供及时可靠的光学和雷达遥感图像,还可提供珍贵的应急通信能力,对我国的防灾减灾工作是不无裨益的。体系中的电离层与地表探测卫星和微纳卫星,意味着它还可用于科学研究和技术验证。当然,作为美军空间快速作战响应的“山寨版”,它的军用潜力也是不可低估的。(文/张雪松)

国产空间应急体系军用潜力不可低估。