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World File Search System在轨卫星
11. 外层空间的军事用途
自从航天时代来临以来，外层空间一直被视为可以控制地球的终极制高点。冷战时期超级大国之间的太空竞赛是军备竞赛的自然结果，这一观点就是这一观点的体现。截至2001年底，占主导地位的美国拥有近110艘军用航天器——远远超过所有绕地球运行的军用航天器的三分之二。俄罗斯位居第二，拥有约40艘。世界其他国家只有大约20颗在轨卫星。本章介绍了当前的太空计划，并提供了截至2001年底投入使用的军用航天器的清单。虽然研究军事太空活动的方法多种多样，但清单为核武器和常规武器的研究奠定了基础。然而，对于军事太空系统而言，清单更难建立，因此更为重要。 20 世纪 70 年代，斯德哥尔摩国际和平研究所年鉴 (SIPRI Yearbook) 发表了关于军用卫星的开创性章节，其中的表格列出了全年发射的卫星。1 当时，卫星发射频繁，使用寿命较短，因此关注年度发射是恰当的。然而，随着时间的推移，年度发射率已经下降，使用寿命已经延长，因此今天报告运行中的航天器是有意义的。统计运行中的军用航天器比编制核武器或海军等武器的清单更具挑战性。关于武器的文献很多，但关于军事太空活动的文献却很少。2 造成这种情况的部分原因与正常的保密性有关，部分原因在于卫星在轨相对不可见。幸运的是，许多航天器（甚至一些高度机密的卫星）对于业余观察者来说都是可见的，这是一个丰富的数据来源。
2023 年太空研讨会 NRO 主任 Chris Scolese 博士......
2023 年 4 月 18 日 准备发表的讲话 介绍 早上好。汤姆，谢谢你的介绍 [由太空基金会的汤姆·杜拉姆介绍]。 很高兴回到太空研讨会，很高兴回到科罗拉多斯普林斯。 我很荣幸能够代表国家侦察局的敬业员工。 正如您在开场视频中看到的，我们是一个由大思想家和大创意组成的机构。NRO 的男男女女都聪明而有创造力，他们不断寻找新的创新方法来实现这些伟大的想法。 创新是我们 DNA 的一部分，也是我们 62 年传统的一部分。 我们长期以来一直在谈论未来会是什么样子。事实上，它已经来了。我们正在构建未来最广泛、最多样化的架空 ISR 架构。 投资未来 在 NRO，我们正在推进情报、监视和侦察，超出了人们的想象。我们正在将新功能应用于轨道、地面以及两者之间的任何地方。我们将自动化和机器学习融入到我们所做的每一件事中。我们正在进行重大投资，使我们能够向决策者、情报分析员、作战人员和其他在关键时刻需要这些信息的用户提供关键信息。我们正在扩展我们的架构——构建我们历史上最大、最强大、最多样化和最有弹性的空中星座。在未来十年内，我们预计目前在轨卫星的数量将增加四倍。这些卫星——大大小小的，在多个轨道上运行——将比我们现在获得的信号和图像多一个数量级，并将由政府和商业系统组成。我们正在整个企业中构建弹性——在太空、地面、网络、我们的员工、供应链，甚至我们的发射中。
开发卫星异常分析和归因的综合应用程序
为了满足我们技术社会的需求，近地空间的卫星数量正在迅速增加。这些卫星预计将在受到强烈粒子辐射的轰击时持续运行，这些辐射可能会损坏电子元件，导致暂时故障、性能下降或整个系统/任务失败。我们尽一切努力设计能够承受恶劣环境的卫星，但在轨道上仍然会出现问题。当出现问题时，有必要找出原因，以便采取适当的措施保护资产并恢复正常运行。然而，诊断与空间天气相关的异常具有挑战性，因为它需要广泛的环境信息、工程知识和专业知识。我们的目标是通过提供将所有必要组件整合在一起并简化最终用户的分析过程的工具来实现有效的异常分析和归因。在这里，我们讨论了我们为构建全面的卫星异常归因工具所做的努力。我们介绍了一些正在进行的项目，包括开发高能电子辐射带模型 (SHELLS)、卫星充电评估工具 (SatCAT) 和太阳质子访问模型 (SPAM)。 SHELLS 电子辐射带模型使用神经网络来绘制从低空到高空填充内磁层的实时高能电子通量。一旦建立了映射，就可以仅使用近乎实时的 POES/MetOp 数据来指定过去和未来的高能电子通量。SatCAT 工具是一个在线系统，允许用户创建在轨卫星当前和历史内部充电水平的时间线，以便与异常时间进行比较。该工具是可配置的，允许用户生成和查看其卫星的内部充电水平以及设计参数，例如屏蔽厚度和材料。最后，太阳质子接入模型 (SPAM) 使用低空 POES/MetOp 测量来绘制整个磁层的太阳质子通量。
未来拟议太空活动的环境可持续性
随着太空领域的参与者提出越来越雄心勃勃的未来计划，评估这些计划对地球环境的影响非常重要，而这些影响目前还不为人所知。为了填补这一空白，本研究基于可能对太空领域环境产生影响的计划，对 2022 年至 2050 年期间的未来太空活动进行了简化的生命周期评估。第一种情景考虑了大型卫星群、太空旅游、月球任务和太空太阳能，而另外两种情景还包括基于火箭的地球点对点旅行和火星殖民。为此，该模型基于公司声明和实际太空系统的数据，并使用了来自 Strathclyde 空间系统数据库的生命周期清单和影响评估数据。在第一种情景中，研究发现，到 2050 年，拟议的计划将导致太空领域的影响（对气候变化的影响是 9 倍）和在轨卫星数量（约 112,000 颗，全部来自大型星座）空前激增。发射事件造成的臭氧消耗可能达到显著水平（占全球年度影响的 6%），而十年后，火箭排放的黑碳和氧化铝可能会像当今的全球航空一样改变大气的辐射平衡，尽管这些影响尚不确定且尚不了解。此外，人造物体重返大气层时注入大气的质量将变得巨大（约为铝的自然水平的 27 倍），而其环境后果在很大程度上仍未量化。在另外两种情景中，结果表明，基于火箭的地球点对点旅行和火星殖民的推测计划可能会消耗臭氧，是所有其他人类活动总和的几倍，而空气酸化和气候变化可能会达到全球年度影响和行星边界的几个百分点。使用低碳燃料减轻这些影响的能力将受到供应可用性以及发射和返回期间非二氧化碳气候因子和破坏臭氧层化合物的排放的限制。因此，环境可持续性被认为是限制火箭使用低碳燃料的潜在因素。
IAC-20-E9,2.D5.4,6,x58403 如何估算保险...
网络安全对于维护全球经济和军事基础设施至关重要。这里的共同点是，世界基础设施依赖于卫星技术的使用和能力。因此，本文建议制定一个详细的风险分析标准，应用于全球太空保险市场，重点是网络安全。本文的第一部分旨在介绍太空保险市场在卫星成本以及常见网络安全威胁方面的当前趋势的背景信息。对卫星网络安全威胁的重视不容小觑。随着黑客的网络攻击越来越普遍，需要采取主动而不是被动的方式来应对对卫星系统的网络攻击，因为卫星的使用对日常生活至关重要。下一节继续对太空保险和一般网络安全保险制度进行比较分析。虽然太空保险和网络安全保险有重叠之处，但必须对在轨卫星的网络安全保护进行区分。本节发现，网络安全保险通常为组织提供一系列工具，例如预防建议和缓解支持，以增强网络相关事件的恢复能力。然而，不断变化的网络安全风险的新性质对于保险公司来说仍然难以量化和承保。相反，太空保险市场大致分为三种类型的保险：发射前保险、发射保险和在轨保险。此外，航天工业固有的风险性质意味着没有一家保险公司愿意承保卫星。尽管这个行业很独特，但本节发现太空保险市场似乎遵循传统市场的“硬”和“软”周期性。第三部分也是最后一部分采取了积极主动的方法，并提供了一个案例研究，说明如何估计卫星的网络安全保险覆盖范围。由于卫星发射的频率和规模预计会增加，本案例研究的目的是创建一个统一的风险评估标准，以应用于卫星行业。由于与太空保险相关的信息的敏感性，本节对典型太空风险组合中可能包含的内容进行了随意描述，例如：当多颗卫星一起发射时，总损失累积的可能性；以及保险价值范围广与总损失风险高相结合。
国际电信联盟（ITU）空间站牌照调查
摘要 地球同步 (GEO) 轨道区域中的大多数活跃卫星都会执行一致的定位机动，以在其整个运行寿命期间（从入轨到退役）保持在特定的地理纵向位置附近。为了避免由于卫星在物理上以相似的纵向位置彼此靠近运行，同时以相似的无线电频率传播频谱上彼此靠近的信号而导致的拥塞问题（这可能会增加卫星间碰撞或有害无线电频率干扰的威胁），卫星运营商必须在发射前从联合国专门机构国际电信联盟 (ITU) 获得空间网络许可证。自 1971 年以来，国际电信联盟已向卫星运营商授予许可证，允许其从特定轨道位置或以纵向度数衡量的地球静止轨道带的某些部分传播特定频率的信号。尽管 GEO 轨道区域确实很受欢迎，但国际电信联盟授予的空间网络许可证的数量远远超过向该区域发射的实际活跃卫星数量。本研究使用国际电信联盟空间网络列表 (SNL) 和空间网络系统 (SNS) 数据库中的空间网络申报信息以及美国太空军 (USSF) 第 18 空间控制中队 (18 SpCS) 维护并在 Space-Track.org 上公布的空间物体目录中的轨道元素数据，将国际电信联盟空间网络许可证环境与 GEO 中的活跃在轨卫星群进行比较。开发了一种将 GEO 卫星与空间网络许可证相匹配的算法，并将其应用于 2021 年 12 月 31 日之前收到的所有空间网络申报。该算法还针对截至 2022 年 1 月 1 日正在积极执行定位保持机动的所有 GEO 卫星进行了评估，将实际定位保持位置与卫星匹配许可证中规定的标称纵向位置进行比较。本文最后讨论了提交空间网络申请的国际电信联盟各成员国和使用这些申请的空间运营商的选定结果。
挑战指南 – 空间太阳能收集，用于创新空间应用 最后更新时间 2023 年 2 月 16 日
EIC 探路者挑战赛：空间太阳能收集用于创新空间应用 2.1 背景和范围 太阳中的热核反应实际上是一种无限的能源，但是迄今为止只有极小的一部分得到了开发。与此同时，卫星发射的增多和低地球轨道 (LEO) 巨型星座的进步、在轨卫星服务 (IOS) 的出现以及主动碎片清除 (ADR) 服务的出现表明需要能源来为不断增加的航天器空间机动性提供动力。卫星所有者有望在多个轨道上发射、服务卫星、执行防撞机动并将其卫星或太空拖船移动到所需轨道（例如 LEO 等）。因此，未来的航天器将需要创新的推进能力，以实现长期可靠、经济实惠且可扩展的空间机动解决方案。寻找一种在太空中收集太阳能并将其传输给各种太空接收器（可能通过适当的转译器网格）以用于各种太空应用和新型推进方法的富有远见的想法将为可再生和可自我维持的太空移动解决方案带来突破性创新，并为欧洲卫星所有者带来巨大利益。轨道活动呈指数级增长，需要太空移动，并采用改变游戏规则的新型推进方法和能源进行推进。只要开发出适当的推进系统，太空能量收集就可以为轨道中的航天器提供持续的能量，以实现太空移动。这些可能是绿色推进解决方案，利用转换和传输的能量进行轨道机动。改变游戏规则的绿色推进解决方案可在不影响发射成本甚至降低发射成本的情况下提高有效载荷能力，这是需要解决的挑战之一。此外，由于缺乏大气层，这种绿色能源也有可能以有限的损失传输到月球表面，用于各种太空应用，例如原位资源利用 (ISRU)。掌握开发创新太空应用所需的所有技术将支持欧盟在能源、太空机动绿色推进和太空运输等关键领域的战略自主。2.2 总体目标和具体目标 EIC 正在寻求在太空能量收集和传输以及使用此类收集能量的新型推进概念领域取得突破。
Dan Jablonsky 的书面证词
2022 年 12 月 1 日主席 Hickenlooper、排名成员 Lummis、全体委员会主席 Cantwell 和排名成员 Wicker，以及尊敬的空间和科学小组委员会成员：感谢你们举行这次听证会讨论地球观测这一重要议题，以纪念 Landsat 50 周年。我叫 Dan Jablonsky，我是 Maxar Technologies 的总裁兼首席执行官，自 2019 年 1 月以来一直担任该职位。过去十年我一直从事遥感行业，在加入私营部门之前，我是美国海军的水面作战军官和核工程师。我很荣幸今天能参加这次听证会。关于 Maxar Maxar 是商业地球情报和空间技术解决方案的领导者，也是美国政府和商业行业值得信赖的端到端合作伙伴。作为一家在全国设有办事处的美国公司，Maxar 设计、制造和运营通信和地球观测卫星；太空探索航天器；太阳能电力推进系统；在轨卫星服务车辆；以及用于持续太空作业和探索的机器人。1993 年，美国商务部向 WorldView Imaging Company（后来称为 DigitalGlobe，Maxar 的子公司）颁发了第一个太空商业对地观测许可证。从那时起，Maxar 的对地观测卫星就一直提供图像来支持关键的国家安全和灾难响应任务。最近的例子包括与乌克兰战争有关的情报和为支持与飓风 Fiona、Ian 和 Nicole 有关的恢复工作而提供的损失评估。我们很自豪能够成为美国政府值得信赖的合作伙伴——提供数据驱动的见解、分析和建议，提供当前的高分辨率卫星图像，并为分析师和决策者提供 3D 数据，以便他们更好地监控、了解和应对当前事件，遏制威胁并确保国家和全球安全。 60 多年来，Maxar 一直支持美国在太空领域的领导地位，制造了 280 多艘航天器，支持了众多民用太空任务，包括美国国家航空航天局 (NASA) 即将开展的对流层排放：污染监测 (TEMPO) 任务。此外，我们运营着世界上最先进的商业地球成像卫星群，并且在过去 20 年里一直如此。我们的总部位于科罗拉多州威斯敏斯特，在全国拥有超过 4,000 名敬业的员工，包括我们在加利福尼亚州、佛罗里达州、密歇根州、密苏里州、弗吉尼亚州和波多黎各的工厂。
人工智能与空间安全：碰撞风险评估
如今，太空环境正在经历一场彻底的变革，影响到技术、太空使用、任务概念和操作。电力推进一旦被证明其可靠性和能力，在过去十年中已开始用于商业和科学卫星，无论是低地球轨道 (LEO) 还是地球静止轨道 (GEO)，而且其使用量预计还会增长。20 世纪 90 年代末的技术改进导致空间部件小型化，最终使卫星尺寸得以缩小。自 2003 年第一颗立方体卫星发射以来，大学或商业用途对此类小型卫星的使用不断增加，对未来太空环境演变的分析表明，这种增长将在未来十年保持下去。随着小型卫星数量的增加，预计每年的发射率也会更高，新的国家和私人参与者也会加入进来。在这些新参与者中，由于其对轨道环境的影响，可能最相关的将是集群和星座任务。巨型卫星群与小型卫星群一起，将代表未来十年低地球轨道系统最深刻的变化。多个巨型卫星群已在规划中，每个卫星群由数千颗卫星组成，其中一些已开始部署阶段。预计未来几年，在轨卫星数量将增加数倍。考虑到目前的数量略低于 2,000 颗，这一数字将同时增加到数万颗在轨运行的卫星（Hugh 等人，2017 年）。除此之外，地球轨道上最常见的元素是空间碎片物体。空间碎片是指除运行卫星之外的所有人造太空物体以及被地球引力捕获的微流星体。它包括上级火箭体、仍在轨道上的非运行卫星、任务遗留物体以及因碎裂或碰撞而产生的旧卫星碎片。自 1958 年航天时代开始以来，空间垃圾物体的数量不断增长，目前轨道上大于 10 厘米的物体有 34,000 多个，1 厘米至 10 厘米之间的物体有 900,000 多个，更小的物体有数百万个（ESA 报告 2019）。预计这些数字在未来几年还会增加，这不仅与太空交通的增加有关，也与当前跟踪技术的改进有关。新的基础设施预计将在未来十年开始运行，以探测迄今为止无法跟踪的较小物体。虽然编目物体的增加并不意味着实际物体数量的增加，因为它们已经在轨道上，但这将增加卫星运营商遇到的会合警报数量（Haimerl 和 Fonder 2015）。
全球空间态势感知趋势 Makena ...
2009 年 2 月 10 日，一颗已报废的俄罗斯军用通信卫星 Cosmos 2251 与一颗活跃的美国商业通信卫星 Iridium 33 相撞。这是两颗在轨卫星首次意外相撞，此次事故产生了近 2,000 块太空垃圾，其中许多至今仍在低地球轨道运行。1 美国空军提供的合轨警告数据显示，铱星星座在那一周内还有 37 次可能的合轨，其中一次的概率比这次事件高出一个数量级。提供给铱星卫星运营商的数据不足以区分他们已经习惯的许多虚假合轨警告和更严重的风险，在这种情况下，运营商没有选择改变卫星的轨道。2 这起事件让商业太空公司有充分的理由寻找或参与替代的 SSA 数据和分析来源，以保护他们在太空中的资产并提高会合警告的准确性。铱星宇宙碰撞并不是唯一值得担忧的原因。随着越来越多的卫星进入轨道，太空物体之间的碰撞警告变得越来越普遍，而且许多涉及的物体已经绕地球运行了几十年，无法进行避让机动。例如，在 2021 年 4 月初，一颗报废的气象卫星可能与一个自 1973 年以来一直在轨道上运行的火箭体相撞。3 这次两人错过了对方，但情况不会总是这样。随着各国在军事和民用行动中越来越依赖太空系统，产生碎片碰撞的可能性对太空资产和国家安全构成了巨大威胁。跟踪在轨运行卫星和其他物体的能力变得越来越重要，这一任务领域被称为空间态势感知 (SSA)。SSA 能力对于保护太空资产至关重要，它们在安全方面发挥着重要作用，因为许多企业、政府和军队都依赖空间系统来执行基本职能。可靠的 SSA 使太空运营商能够更好地了解其他人在太空中做什么，这些信息可用于更好地保护自己的太空资产。随着 SSA 能力的不断提高，SSA 提供商的数量也在不断增加。本文重点介绍商业和国际 SSA 提供商日益增长的活动和能力以及未来几年预计出现的趋势。过去十年左右，许多商业 SSA 公司应运而生，它们现在已成为该领域的主要参与者，将 SSA 数据出售给其他商业公司或与政府合作避免碰撞。