美卫星因激光通信拖后腿，中国却不断突破，美国航天明珠所剩不多
根据美国科技媒体Spacenews在8月22日发表的一篇报道称，一家为美国太空发展局供应光通信终端的激光通信企业Mynaric因产能出现问题，将会影响SDA主导的大型小型卫星星座计划PWSA的组件计划。本来只是一个正常的延期，毕竟NASA筹划了多久的重返月球计划都在经常性延期，不过美国网友却对此次延期不满，他们说，美国太空部队作为一个政府部门，早就失败了，应该另谋出路。
其实这次延期的光通信终端影响的还不仅仅这些，美国拼了命的想要保住太空上对中国的领先地位，已经开始被中国越拉越短了。
光学终端影响美国太空军计划
Mynaric是一家德国慕尼黑的激光通信设备制造商，同时在美国也有运营分公司，专门为美国太空发展局的PWSA星座网络计划上的小型卫星供应光学终端设备CONDOR Mk3，使卫星能够通过发射激光束达到相互发送和接收数据的作用。
2023年8月22日时，美国太空发展局（SDA）与Mynaric签订了一份2年的合同，为SDA设计一个光学地面站，专门用于与美国军用星座卫星数据的接收与发送。
仅仅一个月之后的9月28日，Mynaric的CONDOR Mk3光学终端通过SDA的地面测试，成为美国诺斯罗普·格鲁曼公司的光学终端设备供应商，而诺斯罗普·格鲁曼公司正是SDA的卫星制造商。
除了SDA外，Mynaric还为欧空局、德国航天公司等供应激光通信的终端产品。可以说，在西方的激光通信设备制造商中，Mynaric已经占领了一席之地，特别是在成为了SDA的供应商后，Mynaric企业的发展前景非常良好，毕竟在全球领域中，美国是全球航天产业中最发达的国家，能成为美国SDA的供应商，后续订单不就是根本不发愁了吗？
可结果没想到，Mynaric高估了自己的实力，才刚过一年，Mynaric就发现了生产商的困境。
根据业内公司的透露，这次Mynaric遇到的产能困境原因主要有两个，一个是该公司公司在大规模生产前进行的小规模试生产，并没有发现真正量产时遇到的问题，另一个则是该公司高估了自己的生产能力，现有的资源配套都没办法满足生产需求。
其实这次生产不足早就有征兆了，早在8月20日时，Mynaric公司就宣布将公司2024年全年营收目标，从原本的5000万-7000万欧元，下调到1600-2400万欧元，下调幅度接近7成。
按理说，仅仅是SDA的光学终端产品供应商，产品供应延期也没啥，可结果没想到，Mynaric的光学终端延期，影响力却不小。
根据美国媒体的报道，Mynaric此次的光学终端产能问题，不仅让自己的营收预期大大降低，还会导致美国太空军的PWSA星座计划延期。而Mynaric为了表示道歉，在产能问题出现后，Mynaric公司还把自己的CEO给撤了，好给客户一个交代。
未来太空战的核心技术-激光通信技术
2024年6月6日，美国航空航天公司发布了一份报告，称美国太空军的策略正在转变，从以前偏爱大型、复杂、精致的卫星系统不同，他们现在更中意简单、便宜的航天器网络，所以他们更愿意与商业航天企业合作，利用这些个人企业，铺设大量军用卫星。
这其中，主要以HBTSS和PWSA两大卫星网络最为典型。
2024年2月份，美国太空发展局SDA的技术总监弗兰克对外宣称，美国的HBTSS和PWSA卫星将是全球第一个能在太空中直接对控制地面武器系统的卫星，就像战场上的寰宇之眼一样。为啥美国这样自信呢？因为这两个卫星系统就是美国未来太空战的基础卫星系统。
HBTSS又叫空间传感器卫星，是美国导弹防御局在2018年启动太空传感器系统计划，该卫星系统将会由数十颗卫星组成，每颗卫星上都配备了中视场红外（IR）传感器，可以全程检测高超音速导弹以及弹道导弹，要说全球拥有高超音速导弹的国家屈指可数，也就大毛与兔子有，美国这套卫星星座计划对付的谁的，不用说也知道。
要知道，普通的红外传感器，只能监测到火箭发动机耀斑的强大红外辐射，但是在起飞后的整个飞行过程中，导弹的发动机火炬变小了很多，能够检测到的红外辐射只有弹头与大气层摩擦部位这样的狭窄区域。
如果说HBTSS卫星是地球武器的上帝之眼的话，PWSA则是为这颗眼睛负责传输信息的关键神经网络。
PWSA星座又被称为：扩散型作战空间架构，是由美国太空军下属的组织太空发展局SDA主导的，由几百颗小型的，造价便宜的低地球轨道卫星组成。
而美国太空军对其抱有了非常大的期待，认为它是美国掌控未来太空战制高点，能为美国的军事行动带来多项关键好处，比如实现先进导弹的预警跟跟踪、战术情报、监视和侦察、稳定的全球信息链接。所以PWSA又被美国称为未来太空战的关键卫星星座。
2023年SDA已经将23颗PWSA卫星发射升空，计划在2024年底前再将160颗卫星送入轨道，根据媒体的计划，未来像这样的星座，SDA的铺设计划甚至会达到数千颗。
如果计划顺利的话，今年年底，PWSA就可以达到初步的效果，等到星座全部铺设完成，美国将获得对全球的各处的高超音速导弹、弹道导弹进行实时监控，一旦美国军方监控到某个导弹威胁时，美国军方就能使用滑翔阶段拦截器 (GPI)对导弹进行有效拦截，可以说一旦美国完成了这些卫星网络的铺设，美国国防实力将会再上升一个台阶，基本上能立于不不败之地了。
为了做到这一切，SDA还专门对PWSA 星座进行了设计，并将它分为6层，每层都有不同的功能：
·传输层：使用激光光学卫星间链路提供全球、可靠的连接。充当整个架构的骨干。
·跟踪层：利用红外传感器提供导弹预警、跟踪和防御能力。检测和跟踪高超音速和弹道导弹威胁。
·保管层：对地面上时间敏感的移动目标进行全天候保管，以便进行瞄准。
·导航层：提供独立于 GPS 的替代定位、导航和授时 (PNT) 功能。
·战斗管理层：提供指挥和控制、数据处理和传播，以实现时间敏感的杀伤链。
·支持层：提供地面站和后勤支持，以实现响应式太空作战。
其中传输层可以说是实现这一切的基础，后面任何层次的技术实现，都需要依托信息传输来实现，就像战场上的信息流通一样重要。而在传输层中，扮演传输作用的就是激光通讯技术。
传统的卫星传输技术是微波通信技术，就是利用电磁波实现星对星，星对地的信息传输。但是放到PWSA上，微波通信技术就不够用了，美国想要实现全球监控，数据量必然保障，传统的微波通信技术的带宽比较低，微波通信技术在X频段仅有375兆赫（MHz），即便是最新开发的Ka频段也只有1.5吉赫（GHz），对于现代战争的数据容量来说，这点儿贷款根本不够用。
于是就需要一项新的传输技术，它就是激光通信技术，对比传统的微波通信技术，激光通信技术的优势非常多，比如带宽，目前激光通信的带宽能达到数百吉赫。换句话说，激光通信的带宽与传统微波通信的带宽差距能够达到数百倍，这都不是4G跟5G的差别，而是2G跟5G的差别了。
而且激光通信技术的优势还不止这些，它还拥有通信容量大、频段宽、通信速率高、功耗低等特点，能够满足星座网络之间的信息传输需求，并且还拥有很高的保密性，安全性高。也就是说，如果缺少了光学通信终端的话，SDA铺设的这些星座网络，就无法实时传输准确的信息，设想的完美防御手段就只能大打折扣了。
激光通信被中国追上，美国航天明珠所剩不多
美国早在上世纪60年代就开始研发卫星激光通信技术，是全球最早研究的国家，2000年初，就已经验证过了地月激光通信技术，并且还完成了航天飞机到地面的激光通信实验，传输速率达到了百兆Bps。
而中国研发激光通信技术的时间其实比较晚，是在上世纪90年代开始研发的，不仅晚于美国30年，同时也晚于欧洲与日本多要晚，但是我们的突破速度确实最快的。
2011年，我国成功发射了海洋二号卫星，实现了2000千米的星地通信，并且通信速率最高能达到504Mbps。
16年发射的墨子号量子卫星把通信速率提升到了5.12Gbps，并且还实现了加密传输，安全性大大提高。同年天宫二号实现了白昼激光通信。
2021年时，我国北斗导航卫星就进行了星地高速通信实验，实验获得成功，通过激光通信技术，北斗与地面的数据传输达到了几千兆每秒的传输速率，这是什么概念，北斗激光通信技术的传输速率比5G都要快上几十倍。
23年时，我国长光卫星成功进行车载激光通信试验，传输速率也达到10Gbps。
除了激光通信技术本身的突破外，我们还将激光通信技术应用到了星光链路中。
2022年时，我国实现低轨星间激光通信链路在轨稳定工作。
今年1月份我国又首次实现星间激光超高速数据传输，发射的吉林一号”平台02A01星、平台02A02星，实现了激光100千兆比特每秒超高速传输实验。
也就是说，在激光通信技术领域，中国正在快速追上与西方国家的差距，距离大规模应用也就只是一步之遥了。
比如在可重复回收火箭技术上，美国SDA之所以有底气铺设便宜又好用的卫星星座网络，正是因为SpaceX的猎鹰9号火箭可重复回收带来的巨大成本压缩，但中国在这方面也开始突破了。
比如在今年6月份的时候，我国上海航天技术研究院研制的可重复使用运载火箭，完成了十公里级的VTVL可重复回收试验，换句话说，如果进展顺利的话，最快明年我们就能看到中国的首颗可重复回收的运载火箭的正式发射了。
可以想象，凭借着中国强大的工业生产能力以及全球最全工业产业链，激光通信在中国卫星上正式铺开的日子也不远了，对比美国太空军的规划遇到工业产能的困境，中美未来的太空竞争态势也开始愈发明朗了。
虽说目前美国在全球太空领域仍然是第一的位置，但随着中国航天科技的不断获得突破，美国能保住的优势领域越来越少了，想要通过在航天领域彰显美国的大国地位，美国政府需要做的还有很多。
#我的宝藏头条作者#
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