如获成功,中轨遥感预警卫星将成为美国多层导弹防御构架中新的部分,目前该构架包括地面、海上以及宇航飞行器。
探测并跟踪弹道和高超音速导弹的多轨道卫星网络是美国太空军以及国防部太空发展局、导弹防卫局目前追求的目标。
该网络的某些部分已经在轨运行或在开发当中。
由静止轨道导弹预警卫星组成的天基红外系统(SBIRS)已在轨运行数十年。 此外,美国太空军正在投资数十亿美元研制新型下一代过顶红外(OPIR)静止轨道和极地轨道卫星星座,预警全球范围内的导弹发射。该项目卫星由洛克希德马丁和Northrop Grumman公司负责研制。
太空发展局(SDA)和导弹防卫局(MDA)正在开发低轨道预警卫星,用于探测和跟踪可能规避传统预警卫星、海上和地面雷达的高机动性高超音速滑翔飞行器和其它先进武器。
L3Harris和SpaceX公司正在为SDA开发宽视场导弹跟踪卫星。Northrop Grumman和L3Harris正在为MDA开发中视场导弹跟踪卫星。MDA的低轨道导弹跟踪卫星能够提供所谓的“火控”级数据,引导拦截武器击落高超音速导弹。
根据未来测试的情况,千年宇航系统公司和雷神公司在未来18个月内设计的中轨道遥感卫星可能会加入到上述构架中。
在决定采购卫星之前,美国太空军宇航与太空系统中心(SMC)将采取数字设计的方式进行初步研发。SMC在声明中表示,数字模型“可提供可靠的成本预算、计划以及性能评估,帮助太空军进行构架分析。本质上通过数字工具实现购买前的试用。”
在对数字模型进行评估后,太空军可能对构架做出调整。例如,可能会用中轨卫星取代静止轨道或低轨卫星。
隶属于波音公司的千年宇航和雷神公司与SMC的宇航企业联盟为本项目签署了成本分摊合同。合同内容为数字载荷设计,但包括了SMC购买3颗实体卫星的选项,前提是数字模型通过设计评审。
千年宇航公司CEO Jason Kim表示,该公司将利用波音在数字工程中的经验完成导弹跟踪卫星模型的开发。
Kim在采访中表示:“开发数字模型帮助SMC和相关领域评价下一代OPIR卫星,以及将它们与武器系统整个都非常重要。”他补充说,具备不同轨道上的卫星后,太空军可以根据性能和成本对整体构架做出调整。
与静止轨道卫星相比,中轨道卫星的灵敏度更好,同时比低轨卫星的视场更宽广。Kim说:“中轨卫星能够看到的范围更大,也不会像低轨卫星那样受地平线的阻挡”,“较少数量的卫星就能够实现弹道和高超音速导弹跟踪。”
他说:“这也是为了整个体系的可靠性,中轨卫星能够提升可靠性。”
雷神公司导弹预警任务领域主管Rob Aalseth表示,数字导弹跟踪卫星模型将帮助太空军演示卫星采购的新方式。
Aalseth告诉记者:“这是数字孪生体的一次验证,它将帮助太空军开发数字工程环境,同时具备可以工作的精密仿真模型。”
在数字化导弹防御构架中,太空军将能够看到预警卫星如何与其它跟踪卫星进行交互,他解释说:“这是一个非常详细的数字孪生体,他们可以看到整个构架以及如何与其它系统交互,可以实时做出调整。”
Aalseth说:“导弹预警卫星是遍布全球的眼睛和哨兵”,跟踪卫星接收预警卫星的信息并在目标飞行的全过程进行跟踪。他还补充说,对于高超音速导弹防御来说,具备覆盖全球的宇航跟踪能力非常重要,并且最好能从不同轨道进行跟踪。“地面雷达有局限性,低轨卫星需要大致上百颗。较少数量的中轨卫星就能实现全球覆盖,并切发现目标的灵敏度更高。”

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