眼下,一種體積更小而且更加先進的編隊飛行衛星(FSAT)——特別是重量在35-120公斤左右的微型FSAT——正逐漸聞名,其中還有更小重量的3-30公斤不等的“微微米”級和“納米”級FSAT。
“雙重用途”引擔憂
中國、美國、歐洲、日本和印度正在進行相關微型PSAT的深層研究,但有關FSAT技術“雙重用途”的普遍擔憂也在增加。
位于華盛頓特區的世界安全研究所中國項目主任埃里克·哈格特,正在密切關注世界范圍內快速出現的眾多微型FSAT。
哈格特說:“這件事十分復雜,而且很難識別‘雙重用途’技術和目的。中國正在進行的編隊飛行,共軌機動研究肯定是為了民用目的:為了降低衛星系統的維修保養費用,使它們更加可靠耐用。但這些研究也完全適用于防御系統,并用還可以增加反衛星武器(ASAT)方面的選擇,這是未來的趨勢。”
由于微型FSAT在太空中單獨編隊運行,所以必然會遇到關鍵任務級通信問題。另一個必須擁有的特點是智能,而不能完全領先遠程或外部指令。微型FSAT實際上正在快速成為太空機器人。
這里所描述的微型FSAT既不會受到全球定位衛星的干擾;也不會受到全球星和銥星部署的全球電話服務衛星的干擾。
這些微型FSAT運行在全球數目繁多的衛星群中,并且跟那些組成長長的“太空旅行車隊”的航天器關系更加密切。
各國競相開展研究
德國航空航天中心(DLR)不來梅空間系統研究所是世界主要的FSAT研究和開發中心之一,在那里,研究人員可以模擬FSAT編隊飛行活動。
DLR和美國航關局聯合進行的重力研究與氣候實驗(GRACE)任務是由總重500多公斤的多顆FSAT承擔的,到2010年已經進入第9個年頭,它們帶來了有關印度地下水供給的壞消息。這些GRACE中,FSAT能發現水和空氣變動觸發的細微重力變化,從而證實10年來印度北部地區遺失的地下水總量驚人。
關于印度空間研究組織(ISPO)的未來微型FSAT計劃,一名加拿大研究人員指出,ISRO的運載火箭有可能即將發射用于飛行研究的兩枚微型FSAT——CanX-45。
日本宇宙航空研究開發機構(JAX-A)說,JAXA一項動用5顆微型FSAT的空間科學計劃仍在初步計劃階段,JAXA和加拿大航天局的聯合計劃JC2SAT也正在進行中,該計劃涉及兩顆具有重大意義的納米FSAT。通過改變橫截面尺寸,JC2SAT的操作者可以完全回避推進系統而采用所謂的阻尼技術。
最激動人心的應用
對于FSAT應用來說,最令人激動但也最具挑戰潛力的應用可能是太空太陽能動力系統技術。支持者看好利用FSAT收集太陽能傳回地球的發展前景。FSAT另一個不同尋常并且引起爭議的應用領域跟一項長期努力有關,那就是尋找改變飛向地球的行星軌道的有效方式。
美國國防部高級研究計劃局(DARPA)正在致力于FSAT技術的嶄新應用。它正在迅速實施“未來、快速、靈活、分級別、自由飛翔的飛行器”計劃(F6)。
DARPA虛擬空間辦公室項目經理歐文·布朗博士曾說,F6表明“我們可以將一個龐大的單塊集成電路的飛行器分解為一組無線連接的單元或節點。每個節點執行航天器的一個特定功能。例如,某個節點可能是一個計算節點。而另一個可能是有效載荷節點——就像異頻雷達收發機或智能傳感器”。
布朗說:“這些節點共同運轉創造出一個獨立的‘虛擬’航天器。F6提供了很大的靈活性。讓我們舉個例子,你想用一臺快速新電腦升級航天器。解決辦法就是操作‘恰恰’執行計算功能的模塊,然后虛擬航天器會將這種新能力與其網絡無縫結合。”