SpaceX首次发射自己建造的军星,美军战略部署首批新型低轨道卫星群

一波三折后,太空快递一哥终于打出今年第22发。这既是SpaceX首次发射由自己参与建造的军用卫星,更是美军战略部署首批新型低轨道卫星群,即28颗美国太空军空间发展局发射运输层中继通信卫星和追踪层导弹预警卫星。
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▲SpaceX今年第22次发射影像,视频来源SciNews SpaceX
●第41次陆地回收火箭
这次发射动用编号为B1075.2一级火箭,属于一箭第二飞。73天前就在同一发射场执行过首飞,担纲自家星链发射任务(Starlink G2-4)。历经八次延期后,SpX终于打出最长延期星链任务,也是星链五年来第二次使用新火箭(B1075.1)
美太平洋时间4月2日早上7:29(北京时间4月2日晚间22:29),SpaceX今年第22发发射升空。
这次发射是SpaceX第155次重复使用一级火箭,以及猎鹰9号火箭第149次复用一级火箭。还是猎鹰9号火箭总计第215次航天发射、SpaceX总计第225次航天发射,SpaceX位于加州范登堡4E发射位第38次发射,美国今年第28发,全球今年第53发。
一级火箭经过两次点火反推,发射升空约7分48秒,编号为B1075.2的这枚一级火箭第二次从天返降,稳稳降落在距离4E发射场约300米外的4号着陆区(LZ-4)。
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每次陆地回收火箭,都是一次视觉盛宴。这次适逢当地时间早间,更不例外。
这次着陆是SpaceX总计第183次成功回收火箭、第41次陆地回收火箭、连续第109次成功回收火箭、加州范登堡4号着陆区第9次成功回收火箭。
由于这次发射敏感性较高的军用卫星,属于机密任务,因此SpaceX官方发射直播到此为止,不便向外界透露更多。但从多方可靠信源获悉,我们还是能得到一些有价值信息。
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图片▲美军战略部署新型低轨道卫星星座PWSA简化版示意图
●一箭10颗军星
这次发射任务有效载荷是10颗军用卫星,总重约5吨,运行轨道1000公里高度,赤道倾角89.5°。赤道倾角接近直角,绕地一圈近乎通过南北极地上空,所以被称为近极地太阳同步轨道卫星,简称极地轨道卫星/极轨卫星(PO Sat)。这种卫星能够飞经全球范围的上空,而且每天都能经过特定地区,因此通常用于军事情报、气象采集、对地观测、极地/高纬度地区通信。
图片▲美国太空军空间发展局SDA标识
发射任务客户是美国太空军空间发展局(Space Development Agency,简称SDA),该局原来隶属于美国国防部五角大楼,2019年3月成立。对外宣称成立目的是帮助加速美国商业太空技术应用。2022年10月移交美国太空军管辖。
事实上,运作SDA的真正目的:为美国作战部队提供快速响应的新型卫星服务网络,短期目标就是构建一个新型低轨道卫星星座,被命名为【扩增作战部队太空架构】(Proliferated Warfighter Space Architecture,简称PWSA),其中就包括这次发射所属的两类军用卫星:运输层(Transport Layer)数据中继卫星、追踪层(Tracking Layer)导弹追踪感测卫星,以进一步增强美国太空军全球军事通信能力和反导预警、追踪能力。
这也是美军战略部署首批新型低轨道卫星群,这个卫星星座将比美国国防部常规发射的同类卫星配置更新、部署更快、响应更快、功能更强。也正因为如此,SDA座右铭就是Semper Citius,寓意「总是更快」。
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●任务代号Tranche 0-A代表什么?
这次发射任务代号较长:Transport & Tracking Layers 0-A,其中Transport & Tracking Layers表示运输层数据中继通信卫星和追踪层导弹追踪感测卫星,0-A表示第0层第一次发射(Tranche 0, Flight 1)。因此,发射任务代号简称为SDA Tranche 0-A,或者Tranche 0-1。
SDA第0层计划部署28颗卫星,分两次发射。这次发射属于第一次部署10颗卫星:8颗运输层数据中继卫星、2颗追踪层导弹追踪感测卫星。第二次发射剩余的18颗卫星,计划今年6月同样由SpaceX发射,发射代号简称SDA Tranche 0-B。
图片▲SpaceX发布的SDA Tranche 0A发射任务徽章
图片▲SpaceX发布的SDA Tranche 0A发射任务标识
●这批军星主要特点是啥?
两次发射部署完成后,预计今年下半年,美国太空军太空发展局联合埃格林空军基地作战部队,针对这批卫星(Tranche 0)进行综合评估,并计划在印太地区军演期间,让美国海军陆战队、太平洋舰队进行实测。
这批卫星里的2颗追踪层导弹追踪感测卫星由SpaceX建造,除了配有两个星间激光通信终端,还装配Leidos生产的宽视野红外传感器,最大亮点在于,弥补美军对敌方高超声速导弹探测不足。目前美军反导预警卫星主要依靠天基红外系统(SBIRS)星座,更适合探测追踪大型弹道导弹发射时产生的明亮热成像,但对高超声速导弹相对暗淡的红外探测不够敏锐,由于高超声速导弹可在大气层里穿行以躲避探测。随着这批反导预警卫星的在轨应用,将弥补美军这一探测不足。
另外,8颗运输层数据中继通信卫星,有5颗具备低轨星间激光通信链路传输能力,具有传输速率高、抗干扰能力强、通信延迟低等特点,外加一套射频通信设备;还有3颗装备更强,除具备以上配置外,还增加一套向美军地面作战部队定向传输数据的战术链接。
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▲SDA追踪层导弹追踪感测卫星群(Tranche 1)运作示意图
●军星由谁制造?
28颗第0层卫星群(Tranche 0)费用总预算9.8亿美元,包括卫星研制费用、两次发射费、地面系统与运营费用。
SpaceX获得1.504亿美元发射合同,平均每次发射价7520万美元,高于全新猎鹰9号火箭消耗性发射价1000多万美元。通常军方机密任务发射费用都会高出一筹。
这批28颗卫星造价差异迥然,每颗运输层数据中继卫星造价约为1500万美元,每颗追踪层导弹追踪感测卫星约为4000万美元。
2020年,美军太空发展局(SDA)向四家制造商发包:向洛克希德·马丁、约克太空系统(York Space Systems)合计订购20颗运输层数据中继卫星,每家10颗,订购价分别为1.875亿美元、9400万美元;向SpaceX、L3Harris合计订购8颗追踪层导弹追踪感测卫星,每家4颗,订购价分别为1.49亿美元、1.935亿美元。
此举也是美国军方首次从SpaceX手中订购军用卫星,这主要是基于SpaceX高效开发星链卫星这项惹眼成绩。
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●后续卫星如何安排?
第0层卫星群(Tranche 0)之后,自然还有第1层卫星群(Tranche 1),SDA计划部署150多颗卫星。美国太空军太空发展局(SDA)已向四家资深军星制造商授予部分制造订单:洛克希德·马丁、约克太空系统、诺斯罗普·格鲁曼三家共制造126颗运输层数据中继卫星;L3Harris、诺斯罗普·格鲁曼两家制造28颗追踪层导弹追踪感测卫星。尽管制造名单里不再有SpaceX,具体原因不详,但可能有暗藏更大可能。
预计从2024年9月开始,将以每月一发节奏部署第1层卫星群。最有能力承担这项发射重任的发射商,非SpaceX莫属。
再之后还有第2层卫星群(Tranche 2),计划部署216颗,预计从2026年开始发射。料定到那时SpaceX仍是主力发射商,甚至很可能是唯一发射商。要知道,SpaceX只需发射一艘星舰,理论上即可一次部署216颗卫星组成的Tranche 2卫星群。坐拥星舰的SpaceX,重新定义航天发射规则,未来可期,势不可挡。
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