美空军开发新的卫星控制技术

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目前，卫星大都拥有多个星载仪器，每个仪器都需要有不同的控制硬件。然而，美空军正在开发一种能够减少卫星对星载控制硬件需求的新技术。


　　美国空军研究实验室的空间运载器处正在研究利用可重新编程的硫族材料把卫星的多个控制功能综合到一个星载处理器中的技术。今天已用于可擦写光盘的硫族随机存取存储器(C-RAM)技术在卫星控制上的应用可减轻卫星的重量。这种技术的工作原理是，利用电流来重新排列硫族化合物的分子排列顺序，由于这种芯片不靠电子来存储信息，因此具有天然的抗空间辐射能力，因此不再需要为卫星配装沉重的辐射防护层。硫族化合物的分子可以反复重新排列，因此用户可以频繁地重新设置硬件。


　　去年，美空军研究实验室成功地在地面上测试了这一技术，测试中在一原型侦察卫星上，成功地使用一个硬件控制了四个不同的仪器。如果进展顺利，在未来的几年内，这种技术将进入空间演示阶段。


　　几年前，在试图寻找一种能够为卫星星载计算机使用的低成本、轻重量、大容量存储芯片的过程中，美国空军研究实验室开始研究C-RAM的应用。然而，利用C-RAM对卫星的硬件进行重新编程以实现多个功能却是近来形成的新概念。BAE信息与电子战系统公司负责空间电子的经理乔治·诺萨曼说，该公司计划于2004年初把C-RAM芯片投放市场。


　　在二月份的实验室测试中，这种芯片展现出了优异的抗辐射性能，非常适合用于可能需要在空间核辐射环境中飞行的导弹防御拦截器。


　　另外一种处在研制阶段的可能会利用C-RAM技术的军用空间系统是天基雷达侦察卫星星座，这一星座计划于2012年开始发射。


　　这一技术也可用于对雷达天线进行重新编程，这种雷达天线可以使用不同的频率来跟踪多个目标。对移动速度不同的卡车、舰船和其它目标进行跟踪的最佳方式是使用不同的雷达频率。


　　空间运载器处还在研究其它几项列为美国空军空间司令部2002年末公布的“战略总规划”要点中的卫星计划，其中包括为五角大楼提议的激光链路卫星通信架构研制技术路线图。实验室官员正在确定新卫星需要哪些技术，并确定这些技术的成熟程度。这一技术路线图将在六个月内提交美国空军领导层审议。其中一项关键技术是如何使卫星星座中的每颗卫星能够同时向多个接收者发送激光。今天的激光一般只能在特定的时刻向一个接收机发送激光，而军方要求能够同时连接多个卫星和多个地上、水上、空中用户。


　　实验室的另一项被列为空军空间司令部重点项目的研究课题是空间控制。实验室的重点是增强从地面和从空间对在轨目标进行监视的能力。去年，实验室研究了军事空间系统可能面临的威胁，其结论是没有大型空间计划的国家最有可能采用微小卫星来攻击美国的空间设施，由于微小卫星的体积很小，因此需要提高军方的空间监视能力。


　　此外实验室于今年三月开始研究如何采取攻击性措施来制止敌方卫星扰乱美国卫星。这项研究将于2004年初结束，研究的内容主要是确定这一领域中技术的成熟程度，并确定在近期可以使用哪些技术。


　　实验室还在研究美国卫星采用变轨方法来避开敌方卫星攻击的可行性。这应该是五角大楼的最后选择，因为机动变轨会消耗大量燃料，并使卫星离开理想的轨道位置。