美国军方对卫星，一方面喜其高能，另一方面又愁其易损。为了实现其控制空间的霸权主义目的，美国军方正在积极研究措施，以克服卫星的脆弱性，增强它们的快速反应、机动变轨、自卫生存和在轨维修等能力。

　　提高快速反应能力 美国空军航天司令部已经把卫星的快速响应问题提上了日程，并将它列为最优先研究的航天项目。2003年1月，启动了名为“快速响应航天发射器”（ORS）的长期研究开发的计划，旨在开发一种全新的航天发射器，这种发射器能“一旦接到命令立即（在几小时至一二天内）将有效载荷送入太空，并在入轨后立即（而不需要进行在轨测试）执行任务（例如实施侦察、监视、预警、窃听、测绘或攻击等），同时大幅度地降低发射成本”。

　　在卫星及有效载荷方面，该计划要求将军用卫星及其有效载荷均保持“整装待发”的状态。卫星采用标准化的公用平台，有效载荷实现模块化、可裁剪。空军航天司令部正在积极发展各种军用微小型卫星，努力使其实现通用化、系列化和模块化，并能小批量生产，以大大减少卫星总装、测试和试验的时间。一旦接到命令就能按规定任务要求，迅速地组装、交付发射。

　　在运载器方面，空军航天司令部按照ORS计划的要求，研究不需要发射场和专门发射设施的轻型、快速发射的运载器方案，其中以空中发射、以液氧、煤油为推进剂的火箭为首选方案。此外，也开展可重复使用的运载器、空间作战飞执及轨道转移飞行器等的研究。2004年完成研究报告，计划在2014年达到实战能力的水平。

　　目前，美国的微宇（Microcosm）和空间探测技术（Space X）两家宇航公司参与“快速响应航天发射器”计划，承担研制低成本的小型运载火箭任务。

　　Microcosm公司研制“妖精”（Sprite）三级液体火箭，采用液氧、煤油为推进剂，可将300kg有效载荷送入高度为180km、倾角为28.5°的低地轨道。计划于2004年初进行首次发射试验。

　　Space X公司推出猎鹰（Falcon）两级火箭，也用液氧、煤油作推进剂，可将450kg有效载荷，送入高度为180km、倾角为28.5°的低地轨道，第一级火箭可用降落伞回收后重复使用。计划于2003年底进行发射验证试验。

　　Sprite火箭每发成本约1800万美元，Falcon火箭每发成本约600万美元。这与美国空军副部长兼国家侦察局长蒂茨关于一颗200kg左右的卫星发射费用不超过500万美元的要求相接近，而现有的轨道科学公司的“飞马座”空中发射轻型运载火箭，（运载能力为低地轨道450kg）售价为2200～2600万美元。

　　空军研究实验室根据空军航天司令部的ORS计划，已将微卫星运载器列为优先发展项目。该实验室研制中的微卫星运载器是一支三级火箭，重4500kg，拟用F-15战斗机携带至空中发射，可将100kg的有效载荷送入225km的低地轨道。空军用F-15战斗机发射火箭已有一定的基础。1985年，F-15战斗机曾经成功地发射一颗反卫星导弹，击中轨道上的卫星。

　　提高隐蔽性和机动性 为了提高卫星在轨道上的隐蔽性，延迟敌方预测卫星工作轨道的时间，不让敌方推算出卫星过顶时间，可以采取以下方法：

　　（1）卫星设计成“整装待发”的。运载器将卫星直接送入或尽快进入飞越敌方特定地区（过顶）的轨道，卫星入轨后不需要进行在轨测试，马上执行任务，这时敌方还来不及跟踪、测量卫星的轨道，待敌方测出轨道，欲采取戒备措施时，卫星已经过顶完成任务。

　　（2）多带推进剂。减少部分有效载荷，增加推进剂量，使卫星具有较强的机动变轨能力。卫星每次执行任务前，先进行变轨机动，改变轨道参数，使卫星飞越敌方特定地区上空（过顶）有突发性和不可预测性。如果推进剂足够多，可改变轨道倾角，不可预测的作用将更大。

　　（3）“太空加油”。卫星发射时携带的推进剂是有限的，在轨道上用完以后，需要补充，可以仿照飞机空中加油那样，在轨道上加注推进剂，叫做“太空加油”。美国国防高级计划研究局的“轨道快车”计划，正在为卫星在轨加注推进剂，准备演示验证试验。

　　提高生存能力和维修能力 随着卫星在军事上、战争中作用的增大，它遭受敌方攻击的可能性也上升。在未来太空战中，卫星将不可避免地首当其冲，成为敌方攻击的目标。而卫星本身又十分脆弱易损，所以必须提高卫星的生存能力，同时增添在轨维修卫星的能力。其方法有：

　　（1）实施规避

　　对于直接撞击式的动能武器，卫星无论如何是抵挡不住的，惟有采取规避；对于激光、粒子束、微波等定向能武器，一般情况下，也以回避为上策。因此，为了提高生存能力，首先要建立起“空间态势感知体系”，对在轨卫星可能受到的攻击、威胁进行快速探测、识别、预报和后果评估。这种感知体系包括地面的和太空的，当感知体系发现威胁逼近或可能损害卫星时，将决定卫星进行规避机动，远离威胁——敌方的空间武器系统。

　　（2）卫星自身增设防护装置

　　军用卫星自身应尽可能采取防护措施，例如用核电源代替裸露易损的大面积太阳电池；某些探测器的光学镜头，装上能快速关闭的“眼睑”，以防激光致盲。一旦发现险情，可立即关闭“眼睑”。根据报导，美国一家公司已经研制出一种每秒钟可开关4000次的“眼睑”。卫星也可以结合防护空间碎片撞击，对卫星某些薄弱部位或要害部位采用加强、加厚，或双层壁板等措施，但这些措施是否可行不仅要从技术上考虑，而且要考虑效费比。

　　（3）多星互为备分

　　目前看来，提高生存能力最实际有效的办法是发射星座，用多颗微小卫星代替单颗大星。星座中多颗小卫星既能各自独立工作，也能联合完成任务，同时在客观上起着互为备分的作用。星座中个别或少数几颗卫星失灵，整个星座仍能生存，继续完成全部任务或主要任务。

　　（4）开发在轨服务能力

　　所谓“在轨服务”指在轨道上对卫星添加推进剂，检修故障，更换零部件和在轨装配等服务活动。迄今为止，卫星在轨道上失灵或受损以后，如果地面遥控不能使其恢复工作的话，就只能任其报废。只有特别贵重的卫星（例如，哈勃太空望远镜）才由航天员乘坐航天飞机上天，在航天飞机机械臂的帮助下进行在轨维修。靠人在轨道上服务风险大，成本高。解决卫星的可维修性的正确途径是，开发无人在轨服务，即由智能机器人代替航天员执行在轨服务任务。

　　美国正在执行一项名为“轨道快车”的研究计划，旨在开展机器人卫星在轨服务的演示验证试验。“轨道快车”计划将研制发射一组3颗卫星：服务星（自主轨道间运输器），是一个执行在轨服务操作的太空机器人；目标星，是一颗接受服务星为其服务的模拟失灵或受损的卫星；补给星，储存推进剂和零部件的卫星，实际上是轨道上的一个物资库。3颗卫星入轨后，服务星先与补给星交会对接，从补给星中取出推进剂或零部件，然后机动变轨，与目

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