十多年来,夸祖鲁纳塔尔大学 (UKZN) 航空航天系统研究组 (ASReG)(现为航空航天系统研究所 (ASRI))的研究人员一直致力于开发用于亚轨道和轨道火箭的液体和混合推进系统。本文介绍了这些努力的进展,其驱动目标是为南非和非洲大陆建立自主的商业卫星发射能力。最近的成就包括凤凰号运载火箭在 17.97 公里的高度创下了非洲混合火箭的新高度记录,以及对 18 kN 标称推力的液氧 (LOX)/煤油 SAFFIRE ABLE 液体推进剂原型发动机进行静态测试。本文介绍了这两个系统的设计和性能细节,回顾了过去的成功和失败,并概述了 ASRI 当前和未来的研究方向。
Shar 先生概述了全球太空经济,并预览了即将发布的《布莱斯太空与技术初创企业太空报告 2019》。从历史上看,各国引领了从尤里·加加林到登月的太空时代;它们推动了创新和技术,从微芯片、航天飞机和低地球轨道经济等进步中可见一斑。然而,如今,商业公司在太空领域所做的工作比以往任何时候都要多,从发射服务到数据分析,对太空领域至关重要。目前,世界各国政府贡献了全球太空经济的四分之一,商业卫星行业贡献了其余部分(GNSS 芯片、卫星电视等)。全球卫星行业的收入在过去十年中翻了一番,尽管近年来增长放缓。此外,如今许多亿万富翁正在投资太空并建立市场,希望人们前来,包括利用太空旅游来鼓励进一步参与。
50 美国致力于利用廉价的商业太空平台建造大型军用卫星群。DARPA 的 Blackjack 计划致力于在将发射到低地球轨道的商业卫星上物理添加军用有效载荷或军用软件(“无质量军用有效载荷”)。该计划将于 2021 年发射 20 颗实验卫星,如果实验成功,则将在 2022 年发射 90 颗卫星。2018 年,美国国会增加了对 Blackjack 计划的拨款,共拨款 1.25 亿美元。请参阅 MIKE WALL 的“美国军方计划在 2021 年发射廉价新型‘Blackjack’间谍卫星”,网址为 https://www.space.com/41639-darpa-cheap-spy-satellites-2021-launch.html。另请参阅 M ONICA J ACKSON“参议院委员会提议额外拨款 1.1 亿美元加速 Blackjack LEO 卫星计划”,网址为 https://www.executivegov.com/2018/06/senate-proposes-additional-110m-to-accelerate-blackjack-leo-satellite-program/。
在每个时代,技术发现都带来了希望和风险。很少有世界以我们今天看到的速度和规模经历技术变革。从纳米材料中比人毛的宽度小五万倍到商业卫星和部署在外太空中的其他私营部门技术,破裂迅速重塑了市场,社会和地缘政治。更重要的是,美国技术政策不是像以前那样的独特政府省。相反,发明人和投资者正在做出巨大政策后果的决定,即使他们并不总是意识到这一点。人工智能(AI)算法都充满了有关哪些结果且不属于哪些结果的政策选择。几乎所有新技术,从新药到建造水下研究无人机,都有商业和军事应用。私营部门的投资也同时通过开发新的能力,供应链和依赖性以及寻求可能无法为长期国家利益提供的商业机会而同时产生国家优势和漏洞。
解决北极地区独特基础设施挑战的一个明显解决方案是太空。6 脆弱而恶劣的环境使该地区的所有人类活动都充满挑战,而太空能力减少了建设物理基础设施的需要。商业卫星服务可以满足增加通信、监视和了解事件的需求,同时增加各国和合作伙伴之间的合作。在极地地区使用太空资产和太空基础设施并非没有挑战。然而,通过“优化现有和未来的太空基础设施,使用低地球轨道、地球同步轨道和高椭圆轨道,美国可以与其他北极国家合作,建立态势感知,加强行动,加强基于规则的共同秩序。”7 这种合作也应扩展到欧洲盟友和合作伙伴。8 继续在以前因环境恶劣而被忽视的地区进行研究和信息共享应该是解决这些问题的首选措施。这要求有共同利益或至少有重叠利益的盟友之间进行合作,并需要增加军事存在以保障该地区的安全。
过去十年,小型卫星创新发展迅速,但直到最近,卫星许可程序才落后于技术创新,在系统开发的早期阶段给小型卫星运营商带来了巨大的监管和财务负担。2019 年末,联邦通信委员会 (FCC) 通过了一项规则,为符合某些标准的小型卫星制定了新的可选许可程序,例如湿重不超过 180 公斤、在轨寿命较短以及轨道碎片风险较低。符合这些和其他标准的卫星系统可以根据简化的申请流程申请 FCC 授权或美国市场准入,费用较低,从而降低合格运营商的进入门槛,并实现低成本卫星系统的部署。这一新的许可程序是对 FCC 现有卫星授权程序的补充,包括其实验性(第 5 部分)、业余(第 97 部分)和标准商业卫星许可程序(第 25 部分)。寻求在美国提供服务的小型卫星运营商现在有多种许可方案可供选择,并且需要选择最符合其运营和频谱需求的许可程序。
一群背景各异、才华横溢的人士在国家侦察局的成立过程中发挥了重要作用。这些人包括艾森豪威尔总统的科学顾问兼麻省理工学院院长詹姆斯·基利安博士,他为国家侦察系统提供了关键支持。即时摄影的发明者兼宝丽来公司总裁埃德温“丁”兰德博士成为使用新技术解决情报难题的有影响力的倡导者。马歇尔计划的才华横溢的管理者理查德·比塞尔博士运用这些管理技能开发了两个早期成功的侦察项目——U-2 高空侦察机和美国第一颗照相侦察卫星 (Corona)。约瑟夫·查里克博士后来领导了美国最大的商业卫星公司之一,他为美国第一个高空侦察组织提供了早期和至关重要的领导。德怀特·艾森豪威尔总统也许是其中最重要的。出于避免“另一个珍珠港事件”的愿望,艾森豪威尔发挥了总统领导作用,加速了空中侦察工作,并在失败多于成功的情况下保护了这些早期工作。
Starfish Space 为报废卫星提供在轨卫星服务,用于清理轨道碎片、管理太空交通和延长现有卫星的寿命,从而减少地球轨道和地月空间中的废弃物体数量,并最大限度地提高功能性航天器的利用率。目前,卫星服务预计将成为一个收入 143 亿美元的行业,1 尚未分配专用频谱供在轨优先使用。这给这一新兴行业领域带来了巨大的行政障碍。这条评论提供了 Starfish Space 作为行业运营商的观点,该公司预计最早在 2025 年提供商业卫星服务。Starfish Space 建议 NTIA 审查用于“地球观测”的 X 波段频谱分配,以允许非地球观测但由视觉驱动的卫星(例如服务卫星)使用允许图像下行的频率。还呼吁考虑使用 S 波段和 UHF 为这些航天器上的遥测、跟踪和指挥 (TT&C) 功能提供专用频谱。
Ian Christensen 是安全世界基金会私营部门项目总监。他负责领导安全世界基金会与商业航天行业的合作活动,他的活动重点关注支持私营部门发展航天能力的政策和治理主题:包括空间碎片减缓、负责任的太空运营行为规范和空间资源政策等主题。在这个职位上,Ian 是海牙国际空间资源治理工作组的成员,也是会合和服务操作执行联盟 (CONFERS) 秘书处的成员,该联盟是一个制定商业卫星服务最佳实践和标准的行业组织。在加入安全世界基金会之前,Christensen 先生曾在领先的航天行业咨询公司 Futron Corporation 和 Avascent 工作。在这些职位上,他管理或担任过美国、亚洲、以色列和欧洲众多商业和政府航天行业客户的市场、业务规划和预测研究的首席分析员。Christensen 先生拥有国际科学和技术政策文学硕士 (MA) 学位,专注于空间政策
▪ 4iG Plc. (“4iG”) 按照以色列通信部 (“MOC”) 的事先批准,就收购运营和开发 AMOS 卫星系统的 Space Communications Ltd. (“Spacecom”) 股份包的条件达成了一项新协议。 ▪ 通过 Spacecom 的公开和私人发行股票,匈牙利信息通信公司集团可以收购该公司 20% 的股份。 在未来三年内,经以色列政府和股东批准,该股份包可以再增加 31%。 ▪ 收购全球运营的 Spacecom 代表着 4iG 能力的显著扩展;该集团可以成为所有数据传输领域的领先服务提供商。 ▪ 凭借 Spacecom,匈牙利商业卫星项目 CarpathiaSat 可以进入更高的档位,此次收购提供了重要的技术业务和航天工业知识基础。 4iG 同意购买 Spacecom 第一步少数股权包的条件。据此,经以色列通信部批准,该信息通信公司可购买 Spacecom 在公开和私人发行的股票中 20% 的股份。在布达佩斯和特拉维夫证券交易所宣布的此次交易完成后三年内,4iG 可将其在 Spacecom 的股份再增加 31%,条件是以色列通信部和股东同意进一步收购。4iG 集团董事长 Gellért Jászai 在谈到这一声明时表示:“经过一年半的准备,以色列政府终于同意收购拥有并运营关键基础设施的 Spacecom 的少数股权,我们对此感到自豪。根据这项协议,4iG 将成为第一家拥有从固定电话到空间通信资产能力的匈牙利企业,并在数字化和电信领域提供全方位和可互操作的服务。” “Spacecom 的专业知识和经验极大地支持了匈牙利第一颗商业卫星的发射,由于此次合作产生的技术和知识转移,该卫星可能在 4-5 年内发射。” – Gellért Jászai 补充道。Spacecom 在特拉维夫证券交易所上市,为全球客户提供广播和宽带卫星服务。正如它在匈牙利和使用 AMOS 3 卫星的地区所做的那样,它将使用匈牙利的地球静止轨道直到 2024 年。在此之后,匈牙利有机会再次控制自己的轨道和频率。CarpathiaSat cPlc. 是在 4iG 集团内成立的,以利用这一优势,并将根据计划发射和运营第一颗匈牙利地球静止轨道电信卫星。此外,CarpathiaSat 还拥有自 2024 年起 20 年的匈牙利轨道运营权。收购Spacecom还为开发替代AMOS 3的匈牙利商业卫星提供了重要的技术和商业支持。