美國防部辦挑戰賽:想讓小型衛星上天更快更隨意

美國防部辦挑戰賽:想讓小型衛星上天更快更隨意

6月2日消息,據國外媒體報道,日前美國國防部高級研究計劃局DARPA宣佈它將舉辦一次“發射挑戰賽”,要求參賽者在短時間內連續將數顆小型衛星送上指定軌道,獲勝者將獲1000萬美元的獎金。DARPA此舉似乎是為了用衛星的規模化和小型化增強衛星網絡抵禦風險的能力,也引來了太空行業諸多公司的關注。

以下是文章翻譯:

當你第一次聽到丹尼·魯迪(Dane Rudy)談及他的公司時,你要原諒他想用浣熊(raccoons)將衛星送入太空的想法。需要清楚的是,浣熊(raccoons)並不是魯迪談論的未來。

他所描述的是rockoons,也就是從高空氣球發射的火箭。Rockoons最初可以追溯到軍方項目,也就是20世紀50年代美國空軍開展的稱之為Farside的計劃。

魯迪認為,Rockoons應該重新開始。通過他的公司Leo Aerospace,魯迪希望將小型衛星送入平流層,然後再用火箭從高空氣球上將它們發射到軌道。當從地面發射時,火箭需要大量的燃料才能穿過第一英里的稠密空氣。如果在發射之前能將火箭送上高空,火箭所攜帶的燃料就可以完全用於把衛星送入太空,而不必在離開地面時浪費過多燃料。目前,很多小型衛星通常不得不共同搭乘SpaceX獵鷹之類的重型火箭進入太空,這種方式並不方便,低效且昂貴。

上週三,魯迪來到洛杉磯的格蘭德酒店。身處爵士鋼琴曲和華麗吊燈的柔和光線之中,魯迪試圖闡釋Rockoons可能為軍隊做些什麼。早在4月份,國防部高級研究計劃局DARPA宣佈它將舉辦一次“發射挑戰賽”:為了贏得比賽,競爭對手必須在幾周內先後兩次將小型衛星成功發射進入太空。

這次挑戰時間很緊:在第一次發射前不到一個月,也就是2019年的最後一個季度,DARPA會告訴參賽者衛星發射將在哪裡進行。然後,距離發射不到兩個星期的時間,該機構才會向參賽者提供關於軌道,有效載荷和發射臺的詳細信息。之後他們必須重新開始——在幾周內重複整個過程。而新的發射要求只有在第一次發射成功後才能收到。該機構將為第一名獲獎者提供1,000萬美元的獎金,另外向所有符合資格的參賽者提供400萬美元獎金,並向所有第一次成功發射的參賽者提供200萬美元獎金。

在格蘭德大酒店,魯迪參加了DARPA的“競爭日”,這是參賽者聚集在一起了解情況的機會。這是一個讓人充滿動力和鬥志的大型開幕式,沒有音樂伴奏,舞廳裡滿是運載火箭製造商,火箭發射公司,航天零部件製造商,太空行業新貴,太空行業的中堅力量,太空港代表等等。

每個人的徽章上都有相同的圖案,看起來像是平坦的平原,被群山環繞。四枚火箭同時從地面發射,類似於經典的航空航天創新地理學。這裡可以是愛德華茲空軍基地,或者是白沙導彈靶場。可以是51區,也是科羅拉多斯普林斯學院。重要的是到2019年底,DARPA可能會要求這些參賽者從上述地點或全國各地的商業太空基地發射火箭。

在會議開始時,發射挑戰賽項目經理託德·馬斯特(Todd Master)走上講臺。“在很長一段時間裡,我們都喜歡並得益於太空是我們大家的避難所。”他說。作者身邊的那個人前臂上有一顆人造衛星紋身,另一個上面則有一個無窮大符號,他在筆記本上寫著什麼東西。

“環境一直在變化,”他繼續說道,“我們現在所處的環境是,我們認為自己在太空中的地位受到了威脅。”

這意味著:比以往更多的實體可以進入軌道。如果你能進入軌道,那麼侵佔別人的太空利益並不是一個巨大的技術飛躍——比如說撞上他們的衛星。這個問題從一開始就是太空競賽的一部分。畢竟,我們發明火箭的原因是用導彈相互射擊,而不是因為人類探索宇宙的浪漫衝動。而黑客甚至可以在不發射任何實體的情況下,通過發送軟件和信號將攻擊目標直接指向衛星。

無論從現實還是網絡中而言,一顆超級衛星很容易被擊落。但是想像一下,如果你把這顆衛星的功能分散到數百或數千個更小的衛星上會如何?即使其中有幾個被破壞或損毀,整個集群仍然能夠正常工作。因此,DARPA希望國防部將重點轉向小型衛星發射上來。這些小型衛星的發射是如此頻繁,以至於公眾對衛星發射見怪不怪。發射衛星的甚至不一定是火箭。“我不在乎聯邦快遞是三輛卡車,兩艘船還是一架飛機,”馬斯特說,“拿到東西,我就會付錢給你。”

主持人明確表示參賽者可以相互合作。有些參與者製造火箭發動機,而有些參與者只製造零部件。有些是後勤部門的負責人。而有些來自太空港。換句話說,很少有參與者擁有完成發射挑戰的獨立資源。本文作者最終與魯迪混在一起。身旁,諾斯羅普·格魯曼公司的一些人正與Ruckus Composites公司的創始人交流,該公司主要為自行車行業提供碳纖維材料。但是,創始人肖恩·斯莫爾(Shawn Small)是一位太空怪才——就是身上有人造衛星紋身的那個人。

斯莫爾有時也製造火箭,有時也會做望遠鏡。他把第一隻熱狗送到了距地22英里外的太空。還通過所謂的“A Pollo 13”任務將一隻雞送入太空。他最後問作者,為什麼DARPA需要這種響應式技術。“他們知道什麼?”他問。

很可能是關於太空中可能出現哪些問題的事情。軍事思想是一件奇怪的事情,總是在思考我們如何受到威脅,或者可能會受到威脅。對於DARPA來說,現在減少風險的方法就是縮小衛星。

當作者準備離開的時候,他問魯迪做這種房屋工作是否讓他感到有些奇怪(魯迪說他不確定Leo Aerospace是否會參加挑戰)。在Leo Aerospace公司的網站上,展示使用小衛星來追蹤作物健康,非法捕魚和港口交通。但是像所有的發射技術一樣,rockoons具有雙重用途。大多數太空公司,包括從SpaceX和波音公司,都會進行防務或情報工作。

部分出於這個原因,Leo Aerospace公司剛剛通過了國家安全為重點的加速器MD5,從而獲得參與國防承包的業務經驗。 當你進入國防領域,“你學會了許多意想不到的事情,”魯迪說,但他學到的東西已經使他相信這個領域正“試圖讓世界變得更美好,更安全。”

而更受關注的是,美國不會錯過任何影子太空競賽。事實上,DARPA的成立部分是因為蘇聯發射了世界上第一顆人造衛星。因此,無論該機構如何公開談論快速發射和小型衛星基礎架構,它肯定會期待一些驚喜的到來。


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