2009年10月,美国情报人员和军方官员在欧洲一处秘密地点接触了一项欧洲先进技术,这项技术将开辟新的战区、越洋航线或灾区监视途径。
该技术采用太空视频技术。近日,美国相关人员收到一份德制人造卫星发回的视频演示录像。该录像由一颗50公斤重的LAPAN-TUBSAT卫星拍摄,展示了某一地区美军部队参加军事演习的视频。
“LAPAN-TUBSAT”卫星由德国柏林工业大学(TUB)研制,“TUBSAT”中的“TUB”代表德国柏林工业大学,而“LAPAN”则是印尼国家航空航天研究院的缩写。2007年,“LAPAN-TUBSAT”卫星由印度火箭发射到地球低轨道。
美军由于缺少无人机,无法在阿富汗战场取得全动态视频,而情报官员也在不断警告日后战争或危急时刻可能无法获得对领空的实时控制,国防部作战及时响应空间(ORS)办公室针对该技术启动了一项为期6个月的技术评估。如同将摄像机安装在有人驾驶飞机、无人机、地面车辆以及瞭望台上一样,该评估肯定了将摄像机安装在人造卫星上的可能性。
作战及时响应空间官员安排海、陆、空三军以及特种作战的指挥官前往欧洲参观这项新技术,迫切希望了解此项技术在各个作战领域的潜在用途。
曾在伊拉克负责火炮和炸弹修正的海军陆战队罗伯特?特瑟里克(Robert Terselic)中校认为战地指挥官会赞成引进该项技术,他说:“如果你对一个参加行动但没配备任何视频监视设备的士兵说,‘我将为你提供这种设备’,他就会说,‘好,欢迎!’”
特瑟里克负责作战及时响应空间第一阶段项目,在商业界或国防工业中为军事航天挑选适当的军事航天设备,未来阶段的理念需要深入研究和发展,特瑟里克的部分工作是同作战部队进行联络。
特瑟里克所指并非达到与机载全动态视频图像一样的精确度。达到全动态视频的高清晰度需要付出高昂代价,因为卫星需要大型太阳电池帆板、电池、处理器和天线。五角大楼无法承担卫星为满足军事需要而往返于某战区所需要的经费。卫星每次掠过上空将提供持续2到3分钟的覆盖。将卫星定位于地球同步轨道并不可取,因为为了提供有意义的地面精确度,地球同步轨道卫星的摄像镜头必须十分巨大。
特瑟里克和作战及时响应空间办公室正在研究购买6-8颗与LAPAN-TUBSAT类似的50公斤级卫星,形成“珍珠串”,而这些卫星可能与LAPAN-TUBSAT存在细小的差别,并且可能不是德国柏林工业大学研制的。他们在此方面的分析并未获得更多结论。制造商称,LAPAN-TUBSAT的视频捕捉能力为每秒25帧,略低于全动态视频的每秒30帧。特瑟里克说:“人的肉眼会看到有轻微的视频滞后。”
TUBSAT分辨率也未能达到空中视频成像的水平。工程师预计使卫星达到6米的精确度,但卫星从太空只能提供8-10米的实际精确度。特瑟里克称,太空视频虽然不可能追踪单个恐怖分子,但可以定位地面人群,即逃离自然灾害或战争的难民。
特瑟里克表示:“‘珍珠串’的预期精确分辨能力将取决于所选卫星的尺寸和数量,而某一区域每小时的监视覆盖情况则取决于所有这些卫星的部署情况。”
对作战及时响应空间办公室而言,费用是一个关键因素,特瑟里克表示,他对从参观欧洲新技术的官员中得到的反馈信息很满意,但作战及时响应空间办公室处于探究卫星需求和潜在供应商的起步阶段。可以肯定的是,根据作战及时响应空间办公室只采购“物有所值”商品的概念,“珍珠串”的费用将不超过6000万美元。
TUBSAT官员称,印度尼西亚LAPAN-TUBSAT卫星耗资100万欧元(150万美元),其中还不包括火箭发射费用。印度尼西亚计划在2011年4月发射第二颗卫星,该枚卫星将装备高精度视频摄像机,费用将高达200万欧元。
卡帕光电子公司首席执行官于尔根?黑泽说:“LAPAN-TUBSAT卫星的确无法同大型卫星媲美,但从性价比方面考虑,我公司的产品并不次于其他的产品。”卡帕光电子公司位于德国哥延根,是LAPAN-TUBSAT 摄像机的制造商,目前该公司正在研制高分辨率相机。
黑泽称他将发展太空用录像机作为其公司的未来发展方向。这其中包括高分辨率录像机。高分辨率录像机将提供比LAPAN-TUBSAT卫星上的标准录像机更为出色的对比度和色彩。黑泽补充说:“目前设计工作进展顺利。”另一项挑战是高精度视频传送时的带宽和能量损耗问题。Kappa工程师已经设计了压缩图片的数学算法,可通过小卫星传送图像。
自1991年至今,柏林工业大学已经发射了7颗TUBSAT;2009年年初,卡帕公司加大同柏林工业大学商业合作力度。前欧洲航天局官员乌多?雷诺说:“我们将要进一步开拓卫星市场。”雷诺目前担任一所大学的教授,他曾提出要剥离卫星的其他必需品从而为卫星安装摄像机的理念,他称TUBSAT概念是“我的孩子”。
除了印尼,摩洛哥也是TUBSAT的用户之一,摩洛哥曾在2001年发射过一颗TUBSAT卫星,目前正在计划购买第二颗。
此外,美军已经告诉特瑟里克,如果购买了太空视频摄像机,他们希望可以控制卫星视野。这是部队、情报分析人员和指挥官对其他卫星和一些无人机最大的抱怨之一。就算可以控制视野,也无法实现快速“重新定位”。赞助商声称TUBSAT的控制不成问题。操作员可使用操作杆进行视野操控。雷诺说:“如果你看到一些值得关注的事物,如飞机之类,即可对其进行跟踪。”
在迪拜进行验证期间,TUBSAT借用了迪拜控制“迪拜一号”成像卫星的地面站。一名操作员使用操纵杆控制TUBSAT,对迪拜海湾著名的人工岛——朱美拉棕榈岛进行了拍摄。
美军使用TUBSAT面临的潜在障碍之一是该技术的操作需要使用一根由DRL(位于德国施特雷利茨的宇航中心)控制的位于研究院的7米长通讯天线。美国的军事网络最终将如何同该系统链接或最终将选择使用何种系统仍有待考虑。然而有一点早已明确,作战及时响应空间办公室不会购买那些让士兵随身背负的设备以查看卫星视频。
特瑟里克表示:“我们想使用现有设备,通过增强型远程视频接收终端(ROVER)、陆战队员携带的视频侦察终端以及其他类似设备再现视频图像。”
正如其他处于初级阶段的项目一样,资金问题始终不容忽视,特瑟里克说:“倘若研究有资金保证,作战及时响应空间办公室使用内部资金,能够提供比在欧洲更为详尽的视频演示。并且无需美国军方的正式需求申报或加入五角大楼预算。”
作战及时响应空间办公室的第一艘太空船——“ORS 1号”将成为主要由中央指挥部投资的成像卫星,应对紧急作战需要。然而这也许并非是实现太空视频的渠道。
特瑟里克表示:“将该项目编入当前预算的可能性不大,但根据当前战事的迫切需求,此项目应受到重视。我们仍将对此项技术进行深入验证。”
听起来有些不切实际,然而特瑟里克不这么认为,他说:“该项目属于新一代技术,将在五年之内实现,无需等待20年。”
作者:本?伊安诺塔(Ben Iannotta)