【時事軍事】伊薩克斯項目復甦 科幻將成為現實

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【大紀元2021年06月26日訊】6月21日,太空探索技術公司(SpaceX)分享了獵鷹9號第一級火箭在完成GPS III-5發射任務後成功返回地球的影片。火箭在短短的幾秒內,準確地降落在海上無人平台上,給人留下了深刻印象。這是SpaceX取得的一系列成就中的最新進展。

5月5日,SpaceX公司發射了一枚高空星艦原型火箭(SN15),並首次成功著陸。星艦SN15於美國東部時間6點24分從德薩斯州博卡奇卡的「星際基地」升空,在它達到最大高度時,三個猛禽發動機被關閉,以自由落體形式返回地球。經過空中機動測試後,在接近地面時,兩個引擎重新點火,完成了複雜的「著陸翻轉動作」。火箭平穩地落在離發射台不遠的混凝土基座上,成為第一個倖存的星艦原型火箭。之前的四個高空原型機都在試圖著陸時墜毀。

SpaceX的星艦系統是為將人類和多達100噸的貨物送往月球和火星而設計製造。16層樓高的星艦SN15只是星際飛船的上半部分,它還有一個更大的可重複使用的「超重」助推器,幫助將星艦發射到宇宙空間。

今年4月,美國太空總署向馬斯克的SpaceX投資29億美元,用於2024年前後的兩次登月任務。同時,SpaceX成功地引起了美國空軍和國防部的特殊興趣。今年6月初披露的2022財年預算數據顯示,美國國防部(DoD)打算向一個新的創意投資4790萬美元。這個創意承諾,在以分鐘計算的時間內,將重型有效載荷運送到世界任何地方。不到5000萬美元的投資,與許多軍事項目相比規模不大,但足以表明軍方在那裡看到的潛力。這個計劃就是將SpaceX的「星艦」當作洲際貨運工具,像洲際彈道導彈那樣發射,所不同的是到達目標位置的不是擁有巨大殺傷力的核彈頭,而是滿載的貨物或軍事裝備。

讓我們假設,某天早上7點,從漂浮在紐約長島附近的海上平台上發射了一艘運輸型星艦火箭。它載有100頓重的貨物,以每小時18,000英里的速度飛行,大約30分鐘後星艦在日本東京附近的海上平台降落。要知道,現在世界上幾乎沒有任何航空公司能夠在這麼短的時間內完成這樣的運輸任務。即使用世界上最大的運輸機,跨越11,000公里的飛行,所需的時間也要超過13個小時,而星艦所用的時間不足它的5%。

這聽起來像極了科幻小說,但事實上,美國軍方希望利用太空火箭運輸物資和兵員的夢想已長達70年之久。美國太空計劃教父級人物韋爾納.馮.布勞恩(Werner von Braun),50年代首次提出了這一設想,他認為在一代人的時間內就可以實現。

到1960年代初,這個概念變成了一個被稱為伊薩克斯(Ithacus)項目的具體方案。之後,經歷了多次的修改、迭代。伊薩克斯項目在聲勢最旺時,曾設想建造一個64米高的單級火箭,有效承載達到450噸。它將能夠把1200名「火箭軍陸戰隊員」及其裝備和補給送到地球上的任何地方。方法就是將運載火箭發射到大氣層邊緣,高速飛行,到達目標區域後返回大氣層,並垂直著陸。

數年後,該計劃由於不完全是技術的原因被取消。首先,這樣的火箭發射很類似於核導彈的發射,人們擔心在冷戰期間,可能會因為誤判而導致核戰爭的發生。其次,1964年的一份可行性研究報告測算,該計劃的運輸成本比當代運輸機的成本高300倍。儘管有技術上的可行性,但由於差的離譜的經濟效益,這個項目在當時看起來並不實際。

從提出設想至今已過去三代人的時間,伊薩克斯項目經歷了死而復生的過程。由於SpaceX似乎已經很好地完成了洲際火箭運輸系統的開發,而軍方要做的只是根據作戰需求提出具體的使用要求。與60年代的計劃相比,開發成本幾乎是微不足道的,同時也避免了許多新技術應用的風險。

如今不僅中、俄,相當多的國家都擁有強大的精確制導防空武器,在這些先進裝備面前,龐大的星艦火箭在往返地面平台,特別是返回地面的過程中顯得脆弱,不堪一擊。因此在全球戰爭的背景下,星艦不太可能作為戰鬥平台用於入侵,或參與直接的軍事行動,除非能夠確保降落區域的軍事主導權。更大的可能是在非爭議區域,或由盟友控制的地區,純粹用於貨物運輸。

至於核打擊誤判,對於定時、定點的常規運輸,還不一定存在這樣的問題,只有那種突發的、跨越敏感地區或降落地點臨近爭議區域的運輸才可能存在這類問題,但可以通過適當的溝通渠道解決。

當初,驅動伊薩克斯項目的原動力,就是希望在最短的時間內,將所謂「火箭軍陸戰隊」投射到發生衝突的任何熱點地區,這在現代戰爭環境下,幾乎是不可想像的。聽起來有點讓人失望,它太受限於現在的戰場環境了。實際上,如果美國軍方想讓這樣一個系統真正發揮作用,還有很多其他困難需要解決。這就是為什麼這個計劃一直停滯在調查、評估階段的原因。然而很多人還是看到了它在未來商業和軍事領域存在的潛力,畢竟它擁有運輸能力和時間上的巨大優勢。在軍事領域,由於時間的敏感性,其軍事意義還是十分重大。哪怕只有一部分能力可以得到確認,軍方也會抓住機會利用它。

美國空軍已經在2021財政年度預算中,撥出970萬美元用於相關的研究。在2021和2022財年之間,用於該項目的資金增長了將近五倍,這反映了初步的結果是令人滿意的。這些成果所標誌的潛力不僅從預算的增加中可以看出,而且從項目發展狀況中也可以看出。

2021年6月4日,美國空軍宣布星艦運輸是四個優先計劃之一,這使該項目與備受關注的「忠誠翼人」無人機計劃、「金帳汗」蜂群彈藥計劃和新型先進導航衛星計劃相提並論。

美國空軍在2022財年,超過2000億美元的國防預算說明書中提到,星艦運輸項目,將用於全球範圍的貨物運輸。計劃的目標是利用商業投資,開發有史以來最大的運載火箭,並在運載火箭完全可重複使用的情況下,開發和測試商業火箭的能力,以做到在不到一個小時的時間內,自動將上至100頓的貨物或軍事裝備,運送到地球的任何地方。

馬斯克的SpaceX,本來是為了實現地球到火星的旅行而發展的,但在地球上實現任意距離的點對點運輸可能成為一個附帶的收穫。SpaceX已經廣泛宣傳了這一開拓性的運輸方式,它將像普通的商業飛機一樣方便,但最大的區別是它的運行速度超過20馬赫。這一特點自然把它與美國空軍的想法聯繫在一起。

由於星艦運輸計劃的日趨成熟,現在,空軍的注意力已經開始轉向與之相關的其它計劃,諸如開發「火箭上的快速裝卸系統」,「與用戶接口的基礎設施」,以及「減少對手的可探測性的隱蔽措施」等。一旦技術準備就緒,空軍希望成為最早的用戶,這可能發展成SpaceX的一項重要的新業務。

馬斯克在2017年首次提出星艦運輸方案時還是基於商業的願景,設想在主要城市附近海域的太空港之間進行亞軌道太空飛行。用於發射和著陸的星艦基地設施,將距離城市足夠遠,以減少火箭發動機噪音和飛行器產生的音爆對城市的影響。通過水面或軌道等高速運輸工具與城市相連。星艦系統將在載人飛行之前,完成可能是數百次的飛行,以確保其達到像民航客機一樣的可靠性。最早會在2022年開始第一次地球上點對點的測試飛行。星艦的機身將可以重複使用上百次,屆時其使用成本將降低到現在的10%以下。

星艦運輸計劃雖然得到軍方的全面支持,但它在面臨技術挑戰的同時還面臨著商業挑戰,其中一個重要因素是即將捲土重來的超音速運輸機,雖然它們沒有星艦快,但它們可以提供看起來相對比較安全的替代運輸方案。這兩種改變未來的運輸方式,可能在2020年代一決雌雄,勝出者將成為地球上運輸的未來。

撰文:夏洛山
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責任編輯:連書華

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