目前，空間已經(jīng)逐漸成為維護(hù)國(guó)家安全和利益的新軍事制高點(diǎn)?？臻g軍備競(jìng)賽被推向了一個(gè)新的發(fā)展階段，空間軍事技術(shù)正從以注重空間支援保障為主，拓展至空間攻防對(duì)抗領(lǐng)域。鑒于空間攻防對(duì)抗的復(fù)雜性和敏感性，世界主要軍事強(qiáng)國(guó)均通過(guò)各種演示驗(yàn)證項(xiàng)目與軍民兩用項(xiàng)目，隱蔽地推進(jìn)空間攻防作戰(zhàn)能力的發(fā)展?？焖龠M(jìn)入與應(yīng)用空間技術(shù)、空間碎片清除、軌道機(jī)動(dòng)平臺(tái)等技術(shù)均取得了新的發(fā)展，這些技術(shù)經(jīng)過(guò)改造與演變后均在空間作戰(zhàn)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景，許多演示驗(yàn)證項(xiàng)目也具備物化為反衛(wèi)星武器的可能。

空間態(tài)勢(shì)感知繼續(xù)受到高度關(guān)注

提升空間態(tài)勢(shì)感知成為軍事空間任務(wù)新領(lǐng)域。2012年10月，美國(guó)國(guó)防部發(fā)布新的《國(guó)防部空間政策》，該政策旨在按照國(guó)家空間目標(biāo)與指導(dǎo)原則的變化調(diào)整，明確軍事空間發(fā)展需求，有序開展軍事空間力量建設(shè)。該政策的一個(gè)顯著變化是，將空間態(tài)勢(shì)感知能力與以往的空間支持、力量增強(qiáng)、空間控制和力量運(yùn)用4種任務(wù)活動(dòng)并列，作為一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)領(lǐng)域，顯示了美軍對(duì)空間態(tài)勢(shì)感知的重視。此外，將空間態(tài)勢(shì)感知從空間控制子領(lǐng)域中提升為新的獨(dú)立任務(wù)領(lǐng)域，可以淡化空間對(duì)抗意味，為美軍大力發(fā)展該領(lǐng)域減少輿論風(fēng)險(xiǎn)。

多個(gè)空間態(tài)勢(shì)感知項(xiàng)目取得新進(jìn)展。美國(guó)繼續(xù)發(fā)展天基空間監(jiān)視系統(tǒng)。2012年，美國(guó)“天基空間監(jiān)視衛(wèi)星”（SBSS）首顆“探路者”衛(wèi)星開始執(zhí)行衛(wèi)星與空間碎片跟蹤任務(wù)，標(biāo)志該系統(tǒng)已具備初始作戰(zhàn)能力；美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局（DARPA）提出了基于在軌空間望遠(yuǎn)鏡的“伽利略”計(jì)劃，利用光纖控制與長(zhǎng)基線天文干涉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地球同步軌道內(nèi)的物體進(jìn)行更快成像。

加拿大天基空間監(jiān)視系統(tǒng)即將投入使用。加拿大首顆軍用衛(wèi)星“藍(lán)寶石”和“近地物體監(jiān)視衛(wèi)星”已經(jīng)完成最后試驗(yàn)測(cè)試，近期將發(fā)射升空?！敖匚矬w監(jiān)視衛(wèi)星”將開發(fā)新型技術(shù)探測(cè)衛(wèi)星和碎片，“藍(lán)寶石”則是更多沿用了常規(guī)的光電傳感器系統(tǒng)，獲取太空物體的成像。這些數(shù)據(jù)將被送往加拿大軍方的傳感器系統(tǒng)運(yùn)行中心，轉(zhuǎn)而發(fā)往美國(guó)范登堡空軍基地的聯(lián)合太空作戰(zhàn)中心。

美國(guó)“空間籬笆”系統(tǒng)取得重要進(jìn)展。2012年2月，美空軍批準(zhǔn)了洛克希德·馬丁公司提交的雷達(dá)系統(tǒng)初步射擊方案；3月，洛克希德·馬丁公司為美空軍“空間籬笆”系統(tǒng)研制的新型雷達(dá)系統(tǒng)樣機(jī)開始跟蹤空間目標(biāo)，標(biāo)志著美國(guó)空間態(tài)勢(shì)感知能力發(fā)展邁出重要一步。根據(jù)計(jì)劃，美國(guó)空軍將于2013年授出該項(xiàng)目研制合同，于2013年11月進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)計(jì)審查，2017年具備初始作戰(zhàn)能力?！翱臻g籬笆”系統(tǒng)首個(gè)雷達(dá)已選址夸賈林試驗(yàn)靶場(chǎng)，并于2013年9月開工建造。該系統(tǒng)將使用多部S波段地基雷達(dá)，能夠探測(cè)、跟蹤和精確測(cè)量空間目標(biāo)，可探測(cè)的空間目標(biāo)數(shù)量將達(dá)到20萬(wàn)個(gè)，有助于美國(guó)空間態(tài)勢(shì)感知能力從“發(fā)現(xiàn)空間碰撞”向“預(yù)知空間碰撞”轉(zhuǎn)變。

美國(guó)波音公司完成空間監(jiān)視望遠(yuǎn)鏡升級(jí)。近期，波音公司完成了毛伊島“先進(jìn)光電系統(tǒng)”（AEOS）望遠(yuǎn)鏡的升級(jí)工作。美空軍宣布AEOS已具備初始運(yùn)行能力，可以開展對(duì)近地空間和深空目標(biāo)的成像與監(jiān)視工作。毛伊島空間監(jiān)視綜合設(shè)施共有6臺(tái)高精密望遠(yuǎn)鏡，用于空間目標(biāo)的跟蹤和成像，為美空軍開展研究和進(jìn)行空間態(tài)勢(shì)感知服務(wù)。

德國(guó)發(fā)展激光監(jiān)視空間碎片技術(shù)。2012年德國(guó)航天局與奧地利激光站合作，成功進(jìn)行了歐洲首次利用激光技術(shù)探測(cè)空間碎片的演示試驗(yàn)。以此為基礎(chǔ)，德國(guó)航天局正在研制和建造“空間碎片監(jiān)視平臺(tái)”，計(jì)劃于2014年前完成。屆時(shí)每秒鐘將從地面向空間發(fā)送1000個(gè)激光脈沖，從而以高靈敏度記錄從空間碎片目標(biāo)折射回來(lái)的光束。“空間碎片監(jiān)視平臺(tái)”建成運(yùn)行后，如果能使用更高功率的激光，將可能被用于清除空間碎片。激光束擊中碎片表面后能夠減緩碎片速度，碎片速度降到一定程度后將開始下降，最終進(jìn)入大氣層燒毀。

空間在軌服務(wù)技術(shù)演示驗(yàn)證持續(xù)開展

空間在軌服務(wù)技術(shù)成為了一個(gè)新的、獨(dú)立的研究方向，它以成本低、風(fēng)險(xiǎn)小、隱蔽性高、軍事利用價(jià)值強(qiáng)等特點(diǎn)，成為未來(lái)空間技術(shù)新的研究熱點(diǎn)。

近期，多家機(jī)構(gòu)提出了不同衛(wèi)星的在軌服務(wù)方案，技術(shù)復(fù)雜程度也各有不同，從簡(jiǎn)單的接管衛(wèi)星姿態(tài)控制和推進(jìn)工作，到復(fù)雜的修復(fù)衛(wèi)星，甚至包括從其他衛(wèi)星上拆卸組件修復(fù)故障衛(wèi)星。比較典型的有以下4種技術(shù)方案：

一是ViviSat公司提出的“任務(wù)拓展航天器”（MEV）方案，即利用連續(xù)到目標(biāo)衛(wèi)星上的MEV執(zhí)行軌道保持任務(wù)，使燃料耗盡的衛(wèi)星能夠繼續(xù)服役，同時(shí)可在目標(biāo)衛(wèi)星服役期末將其送入“墳?zāi)埂避壍?，避免?duì)其他衛(wèi)星造成威脅；二是加拿大MDA公司利用其為航天飛機(jī)和國(guó)際空間站研制機(jī)械臂的經(jīng)驗(yàn)，提出的“空間基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)航天器”方案，該航天器與目標(biāo)衛(wèi)星對(duì)接后，不僅將協(xié)助保持軌道位置和進(jìn)行姿態(tài)控制，還將使用機(jī)械手為后者加注燃料或進(jìn)行維修工作；三是美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）衛(wèi)星在軌服務(wù)能力辦公室利用在“哈勃”望遠(yuǎn)鏡上積累的深空在軌服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，研制相關(guān)技術(shù)進(jìn)行燃料加注或其他服務(wù)，當(dāng)前重點(diǎn)是在國(guó)際空間站上進(jìn)行的“機(jī)械人燃料加注任務(wù)”（RRM）試驗(yàn)；四是美國(guó)DARPA提出的復(fù)雜的“鳳凰”計(jì)劃，利用一臺(tái)服務(wù)航天器從退役的衛(wèi)星上采集太陽(yáng)能帆板、天線或其他有用部件，安裝在新的或是需要修理的衛(wèi)星上。

NASA開展空間在軌服務(wù)技術(shù)演示驗(yàn)證。2012年3月，NASA與加拿大航天局合作，在國(guó)際空間站進(jìn)行了“機(jī)械人燃料加注任務(wù)”（RRM）試驗(yàn)，演示驗(yàn)證了地面操作人員遙控國(guó)際空間站上的“德克斯特”機(jī)械臂，使用專用工具為航天器提供精確在軌服務(wù)的技術(shù)，此次試驗(yàn)中NASA的操作人員操作“德克斯特”機(jī)械臂利用RRM試驗(yàn)?zāi)K上的剪線鉗，先后切斷了兩條直徑0.5毫米的“鎖線”；6月進(jìn)行的另一次試驗(yàn)中，NASA操作人員遙控國(guó)際空間站上的“德克斯特”機(jī)械臂，抓取RRM試驗(yàn)?zāi)K上的多功能工具，拆除了航天器發(fā)射前加注各種液態(tài)和氣態(tài)燃料所需的燃料加注適配裝置。在3月和6月的任務(wù)期間，還對(duì)模擬衛(wèi)星進(jìn)行了晝夜拍照，以供研究使用。

“鳳凰”計(jì)劃授出技術(shù)驗(yàn)證合同。美國(guó)國(guó)防部正在尋找途徑，重新利用地球數(shù)千英里上空的太空廢棄物，使其成為有價(jià)值的衛(wèi)星部件，甚至是組成全新的衛(wèi)星。美國(guó)DARPA已經(jīng)啟動(dòng)一項(xiàng)名為“鳳凰”的計(jì)劃，旨在尋求方法，對(duì)不再發(fā)生作用的衛(wèi)星中仍可發(fā)揮功能的部件進(jìn)行循環(huán)利用，并以低廉的成本將它們集成到新的太空系統(tǒng)中?！傍P凰”計(jì)劃旨在利用類似機(jī)器人的運(yùn)載器從地球靜止軌道內(nèi)（地球上空3.5千米）已經(jīng)退役或死亡的衛(wèi)星上抓取仍能工作的天線，并將它們安裝在從地面發(fā)射的較小衛(wèi)星或納衛(wèi)星上。

DARPA已經(jīng)將“鳳凰”計(jì)劃合同授予多家單位，研究通過(guò)捕獲在軌廢棄通信衛(wèi)星并利用其上的部件，重新組裝成新的低成本通信衛(wèi)星。一是勞拉空間系統(tǒng)公司，任務(wù)是研究如何利用商業(yè)地球同步軌道衛(wèi)星搭載“裸衛(wèi)星”并將其送入軌道。二是ATK公司，任務(wù)有兩項(xiàng)：首先是與“鳳凰”計(jì)劃的系統(tǒng)集成商合作，對(duì)美國(guó)現(xiàn)有地球同步軌道衛(wèi)星平臺(tái)進(jìn)行改裝，以適應(yīng)“鳳凰”任務(wù)需要；其次是與馬里蘭空間系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合研制機(jī)器人服務(wù)工具和軟件，包括“衛(wèi)星捕獲工具”和“孔徑抓取與服務(wù)工具”。三是德雷珀實(shí)驗(yàn)室，任務(wù)是為“裸衛(wèi)星”安裝基于“無(wú)推進(jìn)劑機(jī)動(dòng)”技術(shù)的姿態(tài)控制軟件，該軟件不使用燃料即可使航天器保持指向穩(wěn)定。四是活質(zhì)體技術(shù)公司，任務(wù)是研制機(jī)械手的控制軟件，要求滿足多自由度、實(shí)時(shí)控制

的需要。五是“蜜蜂”機(jī)器人航天器結(jié)構(gòu)公司，任務(wù)是研制兩種不同類型的末端執(zhí)行器，使服務(wù)衛(wèi)星能夠?qū)由系厍蛲杰壍郎系耐ㄐ判l(wèi)星，并進(jìn)行相關(guān)操作。

德國(guó)積極開展在軌服務(wù)演示項(xiàng)目。近期，德國(guó)宇航中心（DLR）開展了“德國(guó)軌道服務(wù)任務(wù)”（DEOS）相關(guān)計(jì)劃研究。借助DEOS計(jì)劃，德國(guó)將延續(xù)其在空間使用創(chuàng)新機(jī)器人技

術(shù)的傳統(tǒng)，同時(shí)推動(dòng)歐洲在軌服務(wù)技術(shù)向延長(zhǎng)衛(wèi)星服役壽命、清除空間碎片方向邁進(jìn)。

DEOS計(jì)劃的目標(biāo)主要包括：一是利用服務(wù)衛(wèi)星，捕獲在空間失控翻滾的非合作目標(biāo)衛(wèi)星；二是演示在軌服務(wù)應(yīng)用，主要是燃料加注；三是對(duì)捕獲的廢棄衛(wèi)星執(zhí)行離軌操作，使其按照預(yù)定的再入軌道進(jìn)入大氣層燒毀。DEOS與現(xiàn)有其他在軌服務(wù)計(jì)劃的顯著不同在于將首次演示控制失效衛(wèi)星脫離軌道。DEOS計(jì)劃包括客戶衛(wèi)星和服務(wù)衛(wèi)星兩顆衛(wèi)星，前者扮演需要維護(hù)或離軌的衛(wèi)星，服務(wù)衛(wèi)星對(duì)客戶衛(wèi)星執(zhí)行所需的空間操作。根據(jù)計(jì)劃，這兩顆衛(wèi)星將在2018年同時(shí)發(fā)射進(jìn)入550千米的軌道。

DEOS計(jì)劃需要開發(fā)多種技術(shù)：服務(wù)衛(wèi)星必須能在無(wú)客戶衛(wèi)星信號(hào)引導(dǎo)或類似輔助的條件下接近后者；服務(wù)衛(wèi)星必須能夠長(zhǎng)時(shí)間與客戶衛(wèi)星保持1米左右的距離，同時(shí)能夠調(diào)整位置避免相互碰撞；在軌期間，無(wú)論在太陽(yáng)直射條件下還是在沒有太陽(yáng)照射的環(huán)境中，逼近操作的導(dǎo)航和姿態(tài)控制都必須能可靠運(yùn)行；進(jìn)行維護(hù)操作時(shí)，服務(wù)衛(wèi)星必須能緊緊抓住客戶衛(wèi)星，與客戶衛(wèi)星建立電路連接，并實(shí)現(xiàn)真空密封的燃料閥門的連接；為執(zhí)行多樣任務(wù)，DEOS計(jì)劃必須部署7自由度的機(jī)械手。

積極探索空間前沿技術(shù)

當(dāng)前，世界軍事強(qiáng)國(guó)積極開展空間前沿技術(shù)探索研究，這些技術(shù)有些可直接應(yīng)用于空間攻防對(duì)抗，有些具備較強(qiáng)的軍民兩用性，是空間攻防對(duì)抗重要的基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)，具有較大的潛在軍事應(yīng)用價(jià)值。

繼續(xù)研究空間碎片清除技術(shù)。隨著空間碎片對(duì)航天器安全運(yùn)行的威脅越來(lái)越大，清除空間碎片已成為當(dāng)前主要航天國(guó)家關(guān)注的重點(diǎn)問題。

美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室研究一項(xiàng)清除近地軌道碎片的技術(shù)，使用“主動(dòng)碎片清除”（ADR）系統(tǒng)，在特定空間部署微米級(jí)塵埃達(dá)到清除碎片的目的。該系統(tǒng)的工作原理是：將類似近地環(huán)境中的塵埃人工部署在一個(gè)狹窄的高度范圍內(nèi)形成塵埃層，并使其在與碎片軌跡相反的方向上運(yùn)行，以增加碎片的阻力，加快碎片再入大氣層。通過(guò)這個(gè)塵埃層，可以清除大量的空間小碎片。該方案的關(guān)鍵是選擇密度、大小等物理特性合適的塵埃，并使大部分部署的塵埃和軌道碎片同步下降。ADR系統(tǒng)是清除無(wú)法跟蹤的小型軌道碎片的一種有效手段，可在近期利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

歐空局2013年提出了新的“清掃太空”項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在降低歐洲航天活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，減少地球和軌道內(nèi)的廢物和污染。工業(yè)界正向歐空局提出開發(fā)“清掃太空”技術(shù)的草案：評(píng)估環(huán)境影響的新工具，更多環(huán)保的材料與技能替代物，阻止產(chǎn)生更多空間碎片以及降低碎片數(shù)量的方法。

俄羅斯聯(lián)邦航天局正在規(guī)劃研制一套在軌移除有害碎片的系統(tǒng)。俄羅斯聯(lián)邦航天局副局長(zhǎng)稱，該局已經(jīng)決定研制一套能從近地軌道關(guān)鍵區(qū)域移除大型空間碎片的系統(tǒng)，并建立一套用于預(yù)警太空中潛在危險(xiǎn)因素的自主系統(tǒng)。鑒于空間碎片問題是全球性問題，俄羅斯準(zhǔn)備與歐洲在這兩個(gè)項(xiàng)目上開展合作。

積極探索高效空間推進(jìn)技術(shù)、太陽(yáng)能推進(jìn)技術(shù)。諾斯羅普·格魯門公司針對(duì)深空和有人探索任務(wù)開發(fā)高功率太陽(yáng)能電推進(jìn)飛行系統(tǒng)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是為滿足NASA“空間拖船”開發(fā)的一種高功率太陽(yáng)能電推進(jìn)系統(tǒng)，使之可攜載衛(wèi)星從近地軌道上升到地球同步軌道。其目標(biāo)是為傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池陣列尋求替代方案，從而使其功率能達(dá)到300千瓦以上，并且能夠降低成本和復(fù)雜性。

微型離子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。瑞士洛桑理工大學(xué)（EPFL）及其合作伙伴成功研制出微型離子發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸為10厘米×10厘米，質(zhì)量為200克，專用于微小衛(wèi)星推進(jìn)，計(jì)劃應(yīng)用于EPF L正在研制的用于清除空間碎片的“清潔太空一號(hào)”衛(wèi)星，以及荷蘭的納衛(wèi)星群中。新型離子發(fā)動(dòng)機(jī)選擇用作溶劑或電解液的EMI-BF4化學(xué)混合物，EMIBF4由帶點(diǎn)分子組成，在室溫下為液態(tài)，其離子在高壓、加速條件下分離出來(lái)，由電場(chǎng)控制產(chǎn)生推力，電場(chǎng)極性每秒轉(zhuǎn)換一次，因此所有正負(fù)離子都可用作推進(jìn)源料。在新型發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)下，微小衛(wèi)星可在6個(gè)月內(nèi)將速度由發(fā)射時(shí)的24000千米/時(shí)提高至42000千米/時(shí)，將1千克的納衛(wèi)星送入月球軌道，只需消耗0.1升燃料。

NASA投資革命性空間技術(shù)。近期，NASA發(fā)布了“改變游戲規(guī)則的發(fā)展項(xiàng)目”建議征詢書，尋求能對(duì)NASA空間能力的效率和效果產(chǎn)生革命性影響的創(chuàng)新技術(shù)。

NASA選定的5個(gè)技術(shù)項(xiàng)目是：（1）馬薩諸塞州立大學(xué)的“表征和利用累積的經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)自主操作”項(xiàng)目，該項(xiàng)目將利用人工智能，提高機(jī)器人執(zhí)行深空探索任務(wù)時(shí)的自主操作能力；（2）NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的“輕質(zhì)高性能聲抑制技術(shù)發(fā)展”項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在開發(fā)火箭發(fā)射前對(duì)搭載儀器進(jìn)行振顫壓力測(cè)試的次數(shù)；（3）NASA馬歇爾空間飛行中心的“用于精確慣性導(dǎo)航的快速輕質(zhì)光學(xué)陀螺儀”，該陀螺儀的性能較現(xiàn)有陀螺儀將提高1000倍，可增強(qiáng)航天器導(dǎo)航能力；（4）波音公司的“基于電流體動(dòng)力的可變傳導(dǎo)熱界面材料”，該材料能為航天器提供更好的熱管理；（5）Oceaneering空間系統(tǒng)公司的“膜化可逆肺”，該技術(shù)可減少航天員所需生命保障系統(tǒng)的數(shù)量。