【时事军事】伊萨克斯项目复苏 科幻将成为现实

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【大纪元2021年06月26日讯】6月21日,太空探索技术公司(SpaceX)分享了猎鹰9号第一级火箭在完成GPS III-5发射任务后成功返回地球的影片。火箭在短短的几秒内,准确地降落在海上无人平台上,给人留下了深刻印象。这是SpaceX取得的一系列成就中的最新进展。

5月5日,SpaceX公司发射了一枚高空星舰原型火箭(SN15),并首次成功着陆。星舰SN15于美国东部时间6点24分从德萨斯州博卡奇卡的“星际基地”升空,在它达到最大高度时,三个猛禽发动机被关闭,以自由落体形式返回地球。经过空中机动测试后,在接近地面时,两个引擎重新点火,完成了复杂的“着陆翻转动作”。火箭平稳地落在离发射台不远的混凝土基座上,成为第一个幸存的星舰原型火箭。之前的四个高空原型机都在试图着陆时坠毁。

SpaceX的星舰系统是为将人类和多达100吨的货物送往月球和火星而设计制造。16层楼高的星舰SN15只是星际飞船的上半部分,它还有一个更大的可重复使用的“超重”助推器,帮助将星舰发射到宇宙空间。

今年4月,美国太空总署向马斯克的SpaceX投资29亿美元,用于2024年前后的两次登月任务。同时,SpaceX成功地引起了美国空军和国防部的特殊兴趣。今年6月初披露的2022财年预算数据显示,美国国防部(DoD)打算向一个新的创意投资4790万美元。这个创意承诺,在以分钟计算的时间内,将重型有效载荷运送到世界任何地方。不到5000万美元的投资,与许多军事项目相比规模不大,但足以表明军方在那里看到的潜力。这个计划就是将SpaceX的“星舰”当作洲际货运工具,像洲际弹道导弹那样发射,所不同的是到达目标位置的不是拥有巨大杀伤力的核弹头,而是满载的货物或军事装备。

让我们假设,某天早上7点,从漂浮在纽约长岛附近的海上平台上发射了一艘运输型星舰火箭。它载有100顿重的货物,以每小时18,000英里的速度飞行,大约30分钟后星舰在日本东京附近的海上平台降落。要知道,现在世界上几乎没有任何航空公司能够在这么短的时间内完成这样的运输任务。即使用世界上最大的运输机,跨越11,000公里的飞行,所需的时间也要超过13个小时,而星舰所用的时间不足它的5%。

这听起来像极了科幻小说,但事实上,美国军方希望利用太空火箭运输物资和兵员的梦想已长达70年之久。美国太空计划教父级人物韦尔纳.冯.布劳恩(Werner von Braun),50年代首次提出了这一设想,他认为在一代人的时间内就可以实现。

到1960年代初,这个概念变成了一个被称为伊萨克斯(Ithacus)项目的具体方案。之后,经历了多次的修改、迭代。伊萨克斯项目在声势最旺时,曾设想建造一个64米高的单级火箭,有效承载达到450吨。它将能够把1200名“火箭军陆战队员”及其装备和补给送到地球上的任何地方。方法就是将运载火箭发射到大气层边缘,高速飞行,到达目标区域后返回大气层,并垂直着陆。

数年后,该计划由于不完全是技术的原因被取消。首先,这样的火箭发射很类似于核导弹的发射,人们担心在冷战期间,可能会因为误判而导致核战争的发生。其次,1964年的一份可行性研究报告测算,该计划的运输成本比当代运输机的成本高300倍。尽管有技术上的可行性,但由于差的离谱的经济效益,这个项目在当时看起来并不实际。

从提出设想至今已过去三代人的时间,伊萨克斯项目经历了死而复生的过程。由于SpaceX似乎已经很好地完成了洲际火箭运输系统的开发,而军方要做的只是根据作战需求提出具体的使用要求。与60年代的计划相比,开发成本几乎是微不足道的,同时也避免了许多新技术应用的风险。

如今不仅中、俄,相当多的国家都拥有强大的精确制导防空武器,在这些先进装备面前,庞大的星舰火箭在往返地面平台,特别是返回地面的过程中显得脆弱,不堪一击。因此在全球战争的背景下,星舰不太可能作为战斗平台用于入侵,或参与直接的军事行动,除非能够确保降落区域的军事主导权。更大的可能是在非争议区域,或由盟友控制的地区,纯粹用于货物运输。

至于核打击误判,对于定时、定点的常规运输,还不一定存在这样的问题,只有那种突发的、跨越敏感地区或降落地点临近争议区域的运输才可能存在这类问题,但可以通过适当的沟通渠道解决。

当初,驱动伊萨克斯项目的原动力,就是希望在最短的时间内,将所谓“火箭军陆战队”投射到发生冲突的任何热点地区,这在现代战争环境下,几乎是不可想像的。听起来有点让人失望,它太受限于现在的战场环境了。实际上,如果美国军方想让这样一个系统真正发挥作用,还有很多其他困难需要解决。这就是为什么这个计划一直停滞在调查、评估阶段的原因。然而很多人还是看到了它在未来商业和军事领域存在的潜力,毕竟它拥有运输能力和时间上的巨大优势。在军事领域,由于时间的敏感性,其军事意义还是十分重大。哪怕只有一部分能力可以得到确认,军方也会抓住机会利用它。

美国空军已经在2021财政年度预算中,拨出970万美元用于相关的研究。在2021和2022财年之间,用于该项目的资金增长了将近五倍,这反映了初步的结果是令人满意的。这些成果所标志的潜力不仅从预算的增加中可以看出,而且从项目发展状况中也可以看出。

2021年6月4日,美国空军宣布星舰运输是四个优先计划之一,这使该项目与备受关注的“忠诚翼人”无人机计划、“金帐汗”蜂群弹药计划和新型先进导航卫星计划相提并论。

美国空军在2022财年,超过2000亿美元的国防预算说明书中提到,星舰运输项目,将用于全球范围的货物运输。计划的目标是利用商业投资,开发有史以来最大的运载火箭,并在运载火箭完全可重复使用的情况下,开发和测试商业火箭的能力,以做到在不到一个小时的时间内,自动将上至100顿的货物或军事装备,运送到地球的任何地方。

马斯克的SpaceX,本来是为了实现地球到火星的旅行而发展的,但在地球上实现任意距离的点对点运输可能成为一个附带的收获。SpaceX已经广泛宣传了这一开拓性的运输方式,它将像普通的商业飞机一样方便,但最大的区别是它的运行速度超过20马赫。这一特点自然把它与美国空军的想法联系在一起。

由于星舰运输计划的日趋成熟,现在,空军的注意力已经开始转向与之相关的其它计划,诸如开发“火箭上的快速装卸系统”,“与用户接口的基础设施”,以及“减少对手的可探测性的隐蔽措施”等。一旦技术准备就绪,空军希望成为最早的用户,这可能发展成SpaceX的一项重要的新业务。

马斯克在2017年首次提出星舰运输方案时还是基于商业的愿景,设想在主要城市附近海域的太空港之间进行亚轨道太空飞行。用于发射和着陆的星舰基地设施,将距离城市足够远,以减少火箭发动机噪音和飞行器产生的音爆对城市的影响。通过水面或轨道等高速运输工具与城市相连。星舰系统将在载人飞行之前,完成可能是数百次的飞行,以确保其达到像民航客机一样的可靠性。最早会在2022年开始第一次地球上点对点的测试飞行。星舰的机身将可以重复使用上百次,届时其使用成本将降低到现在的10%以下。

星舰运输计划虽然得到军方的全面支持,但它在面临技术挑战的同时还面临着商业挑战,其中一个重要因素是即将卷土重来的超音速运输机,虽然它们没有星舰快,但它们可以提供看起来相对比较安全的替代运输方案。这两种改变未来的运输方式,可能在2020年代一决雌雄,胜出者将成为地球上运输的未来。

撰文:夏洛山
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责任编辑:连书华

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