4月19日,DARPA发布“黑杰克”项目跨部门公告(BAA),希望工业部门帮助研发一种小型的军事通信与监视卫星,这种卫星不仅能够在低地球轨道上安全运行,还能够利用现代化的商业卫星技术,具有经济可承受性。
项目背景
军事卫星是美军作战能力的关键。为了能够持久监视地球上的情况,这类卫星向来都是部署在地球同步轨道,但在对抗日益激烈的太空,这些昂贵且庞大的系统很容易成为攻击目标,如果遭到干扰或破坏,可能需要花费数年时间才能补换。而且,这些系统研发时间长,很难甚至无法快速应对新的威胁。但随着商业航天的发展,低轨宽带互联网通信卫星成为可能,而且在成本上还具有规模效应。
项目简介
“黑杰克”项目寻求研发具有较低“尺寸、重量、功耗及成本”(SWaP-C)特征的低轨军事通信与监视卫星,包括低成本卫星有效载荷和商业化卫星平台。虽然在低轨运行,但能力上与目前在地球同步轨道上运行的军事通信系统相似,而成本只有后者的一小部分。
项目将研发并验证一些关键的支撑技术,以便在低轨构建一种全球性的高速主干网络。这种网络能够搭载高度联网、有弹性和持久性的军方有效载荷,提供无限的传感、信号和通信能力。重点研发内容是商业化卫星平台以及低成本、可更换的有效载荷,要求较短的设计周期并能够进行频繁技术升级。DARPA官员表示,商业化卫星平台将采用基于开放架构的电气、软件和网状网接口控制,将为在低轨运行数十种或数百种不同类型的军用卫星有效载荷创造条件。
项目目标
“黑杰克”项目有三个主要目标:
研发有效载荷和任务层面的自主软件,将采用分布式的在轨决策处理器,能够在轨进行数据处理,在轨自主运行并执行共同任务;
运用先进的商业制造能力,比如使用商业现货(COTS)类零部件,减少对每个航天器的筛选和验收测试,以及降低对航天器寿命的预期;
在低轨演示验证卫星有效载荷,其能力与当前地球同步轨道系统相当,而单颗卫星的成本低于600万美元。
项目最终目标是发展一种由60~200颗卫星组成的星座,运行高度500~1300千米。项目将设立一个操作中心管理所有的卫星及有效载荷,但星座有能力在没有操作中心的情况下运行30天。“黑杰克”有效载荷的数据处理将在轨完成,无需地面数据处理的支持。
每颗“黑杰克”卫星由一个商业化卫星平台、一个Pit Boss控制单元以及一个或多个能够自主运行超过24小时的军用有效载荷组成。为降低集成风险,“黑杰克”项目将为每颗卫星研发并安装一种名为Pit Boss的航电设备,内含高速处理器和加密装置,可用作通用的网络和电气接口,并提供任务层面的自主功能,在轨计算,卫星与地面用户之间的通信管理,指挥与遥测链路,以及数据加密等能力。
项目阶段
项目分为三个阶段:
确定卫星平台和有效载荷的需求;
为两颗卫星的在轨演示验证研发卫星平台和有效载荷;
在低轨对拥有两个轨道平面的系统进行6个月的演示验证。未来用于演示验证的星座将包含20颗卫星,每颗卫星拥有一个或多个有效载荷。
(本文来源:科技要闻)
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