在过去50余年间,美国在太空领域获得领先地位,为确保其经济繁荣及国家安全发挥了重要作用。直至今日,美国的太空计划不仅十分庞大且极具进攻性。然而,由于近年来经济危机的影响,美国国防预算开始削减。那么,在后经济危机时代,美国太空战略到底将走向何方?请看科技日报特约专稿——“太空自由”or“太空霸权”
7月18日,美国众议院高票通过一项法案,敦促白宫规划执行明年开启的财政削减计划。然而,美国国防部长莱昂·帕内塔却宣称,尽管全面削减了国防预算,但太空方面的投入仍将持续增加。显然,在奥巴马政府国家安全团队看来,太空力量仍为国防力量的重中之重。
进攻性太空战略难以为继
早在2006年,深陷伊拉克战争及阿富汗战争泥潭的小布什政府就公布了《美国国家太空政策》战略报告。该报告强调美国享有空间绝对自由行动权,有权不让“敌国”进入空间,支持美国在月球、火星以及以外的探测活动,以及为提高空间能力而部署空间武器,拒绝签署任何限制美国空间发展的国际协议。
在小布什政府太空政策的影响下,俄罗斯、欧盟、日本及印度等国纷纷开展了自己的空间计划,并进行太空武器的研发,轰轰烈烈的太空军备竞赛呈一触即发之势。
小布什政府这种打有单边主义、进攻性和冒险性烙印的太空政策,无疑有助于美国夺取未来军事较量的制高点,保障美国的绝对太空优势。但是,这种战略也存在巨大的隐患:其一,太空探测全面开花,经济不堪重负。特别是重返月球计划等不仅耗资巨大,且其中研究载人飞船的“星座工程”也远远落后于预期。为此,美国航空航天局需要大幅增加预算,而这将严重影响其他项目的正常推进,引发连锁反应。其二,进攻性的太空宣言刺激了全球太空武器化的加快,如果爆发太空战,必将产生大量的太空碎片,侵占稀缺宝贵的轨道资源,损坏更多的航天器。正如美国航空航天局资深研究员唐纳德·凯斯勒所警告的那样,“太空碎片将产生‘雪崩效应’,当轨道上的太空碎片达到一定密度后,每次撞击将产生更多碎片。这意味着轨道将被各种危险的太空碎片所‘封锁’,地球将再次被拉回没有航天的时代。”
在2008年美国遭遇金融危机风暴打击后,小布什政府的太空政策难以为继,迫切需要改变。随后,2010年6 月28 日,继任总统奥巴马颁布了新版《美国国家太空政策》战略报告,在保障美国绝对空间优势的前提下,为适应不断削减的国防经费,该报告调整了美国太空战略。就总体而言,其太空战略从小布什政府咄咄逼人的进攻姿态,转变为以开发低成本太空项目提高太空资产的生存能力,依靠小型私人企业和同盟力量的防守态势,并通过制造舆论、限制技术等各种手段,保持其在太空的领先地位。
“快速响应空间”计划重获青睐
2011年2月4日,美国发布的《国家安全与太空战略》报告,将空间态势感知和基础性情报作为优先发展任务,要求能提高发展、采购、生产、操作及维持太空的能力,从而向各种类型的用户提供及时而准确的太空服务。为此,奥巴马政府开始积极推进“快速响应空间”(ORS)计划,从技术发展和项目制定上,围绕上述首要任务部署计划,并大力削减成本。
“快速响应空间”计划,旨在能于几天或几小时内把卫星发射入轨,或实现空间系统快速修复,主要由小型运载器、小卫星平台、机动快速发射设备等组成。小型运载器以低成本运载器为主,以满足低成本、长期贮存以及快速响应和发射的需要;小卫星平台主要发展能支持多种载荷的通用化、标准化战术平台。快速响应空间技术将大大减少卫星发射系统、小卫星平台和运营设备的研制成本和周期,能够快速实现卫星发射等任务。
早在2007年5月,美国国防部就在卡特兰空军基地设立了“快速响应空间”计划联合办公室,以加快推进快速响应空间进程,并相继启动实施了以猎鹰(FALCON)为代表的快速响应运载器、以战术卫星(TacSat)为代表的快速响应航天器等重要项目。后续又提出了即插即用(Plug-and-Play)卫星概念,在此基础上发展了快速响应装备卫星。同时着眼于2030年快速响应空间技术的发展,在当前计划和技术基础上,提出了F6分离模块航天器验证项目。
奥巴马政府执政后,在提出全面禁止太空武器的同时,进一步强化了上述太空快速响应能力的发展。具体而言,奥巴马在其国家空间政策中指出,“‘快速响应空间计划’以低成本、更灵活的方式使美国空间系统更加牢固化且不易受攻击,这是保护美国空间资产的有效手段。”奥巴马的讲话突出表明了“快速响应空间计划”在美国政治和经济中战略地位的提升。
与此同时,由美国国防高级研究计划署(DARPA)提出并开始执行的配套计划——“快速、灵活、自由飞行和模块化航天器”计划(F6计划)——在奥巴马政府时期也得到了重视。
F6计划将传统的整体式航天器分解为可组合的分离模块,各分离模块可以快速批量制造和独立发射,在轨运行时通过无线数据连接和无线能量传输,构成一个功能完整的虚拟航天器系统。该系统具备体系重构和功能再定义的能力,能够实现在轨故障修复、功能更换和扩展。这种方式提高了系统执行任务的范围和能力,并降低了费用和风险。模块化航天器无线连接和松散结构能够大大降低系统被摧毁的概率,即使部分模块销毁,也可以通过模块更换的方式快速廉价地进行补充和系统恢复,从而提高空间攻防对抗中的存活能力。模块航天器的批量生产、分离发射入轨和自主组网技术能够大大降低航天器从研制到投入使用的周期和成本,从而大大提高空间任务响应能力。
上述这些新型航天器技术成本低、周期快、技术难度适中的特点,也为小型私营企业进入航天领域提供了契机。