DOI：10.16358/j.issn.1009-1300.20250031
【引用格式】樊伟，杨开，王林. 2024年美国太空安全领域发展动向分析[J]. 战术导弹技术，2025(2)：75-83.
樊伟，杨开，王林
（北京航天长征科技信息研究所，北京 100076）
摘 要随着太空领域的战略价值不断提升，太空资产在国家安全和经济社会发展中的重要性日益凸显，太空领域的安全问题得到世界强国普遍关注和重视。美国已经发射和部署了大量的太空资产，仍持续加速太空技术与装备的发展。研究2024年美国在太空安全领域重要事件，发现美国调整太空政策更加强调主动竞争与对抗，通过深化军民融合策略激发商业航天的创新力和灵活性，大规模部署卫星，提升太空域感知能力，发展军民两用的在轨服务技术，并利用人工智能等前沿技术不断推动太空装备发展。综上，2024年美国不断强化太空军事能力，增强了太空领域的攻防主动权。
关键词太空安全；太空装备；美国太空军；低轨星座；弹性；空间域感知；在轨服务
1 引 言
2024年，美国完成了158次航天发射，将2269颗卫星送入轨道［1］，各项数据都稳居世界首位。随着太空资源不断丰富，美国的国家安全越来越依赖于太空能力，太空装备成为赋能美军作战的关键。因此，太空资产的防护和布局未来太空作战也是美军的重点任务。
美国一直强调太空安全所面临的两类问题：一方面是渲染潜在竞争对手的太空威胁，认为未来太空将成为新的作战域，军事对抗将向太空领域延伸；另一方面则是持续关注在轨卫星和太空碎片数量的快速增长所引发的太空交通管理和环境安全问题。美国为了应对上述问题，围绕以下三方面投入大量人力物力：（1）提升太空装备体系的弹性，包括采用分布式卫星星座和融合商业太空资产及服务；（2）发展新技术、新装备，提升太空感知能力和太空攻防能力，以加速太空领域军事化进程；（3）推动太空交通管理规则的改进和发展。
2024年，美国围绕上述三个主要方面，从顶层政策出台、装备体系建设、产业力量融合、监管机构调整等多个维度发力，投入大量资金提升其维护自身太空安全的能力，全力抢占太空领域的战略制高点。
2 新版政策强化商业力量战略布局，多措并举构建太空军事能力体系
2024年，美国出台和更新多项太空政策，顶层推进商业航天一体化发展战略；调整太空军组织架构，完善太空作战与指挥体系；组织各类太空军事演习，强化盟友间的太空军事联盟。意图扩大太空对抗优势，加快太空军事化步伐，面向未来太空对抗谋篇布局。
2.1 渲染竞争对手在太空领域的威胁，太空战略开始向主动对抗转变
美不断强调对手在太空领域的潜在能力，突出太空面临的威胁与挑战，为其太空军事能力的发展提供合理借口。2024年2月，美国太空司令部司令斯蒂芬•怀汀在美参议院军事委员会上指出，竞争对手研制和应用各类反卫星武器，是美国关键太空资产面临的主要威胁。5月，美国国防部太空政策负责人表示，俄罗斯正在发展的太空核武器具备大范围摧毁、致盲或使卫星失效的能力，将给美国的军事和商业卫星带来严重威胁。6月，美太空司令部称俄罗斯发射的“宇宙-2576”为太空对抗卫星［2］，与美国家安全卫星共同部署，具备监视、跟踪和干扰美卫星能力。美军试图炒作太空威胁，突出竞争对手正在快速发展太空军事能力，以获取舆论支持和国会关注，为其进一步发展和部署太空对抗装备提供合理性依据。
与此同时，美国顶层太空政策也出现了细微调整和变化，契合和支持了其推动太空对抗能力快速发展的诉求和意图。2024年2月，美太空司令部更新《战略愿景》，明确2027年将具备一体化太空作战支持能力，提高联合作战部队杀伤力和有效性，保护其免受太空攻击，扩大面向竞争对手的优势，并能够在各级冲突中成功地应对威胁，以威慑侵略并击败对手［3］。10月，美国防部更新《太空政策》，明确太空是国家军事力量的优先领域。相比2022版，新版政策为太空司令部职责新增“同步和消解全球进攻性和防御性太空行动”的条目，首次在国防太空政策中出现“进攻性”的表述。由“防御和威慑”向“防御和进攻”的转变，在一定程度上体现出更为激进的太空战略意图。
2.2 推行商业航天一体化战略政策，以军商体系融合促进太空安全
促进商业航天与军事太空体系的深度融合，逐渐解除商业解决方案融入军事装备体系的障碍。2024年1月，美国防部发布首份《国防工业战略》，提出创建现代化、有弹性的国防工业生态系统，重点关注弹性供应链、灵活采办、人才发展和经济威慑等四大战略方向。4月，美国防部发布《商业航天整合战略》［4］，提出利用商业航天部门的创新能力和灵活性来提高美国的竞争优势，把商业太空解决方案整合到现有的条令、战略、作战概念、军队架构和采购体系中。在国防部《商业航天整合战略》指导下，太空军在4月也推出了《商业太空战略》，指导太空军整合商业太空解决方案，通过流程、体制和更新政策，推动商业航天更有效地整合到国家太空安全体系架构中［5］。
在商业航天整合战略影响下，商业航天力量在美国国家安全战略中的角色变得明确，美将充分利用商业提升太空能力，服务国家安全战略，同时加速将商业能力整合到国防混合太空架构中。美太空军加速商业能力整合，10月，“商业增强太空储备”（CARS）计划开始审查80余家商业公司的提案，研究在冲突中和战时如何运用商业太空能力，还选择了19家公司参与其“扩散近地轨道混合采购”（HALO）计划，加速运用成熟的商业卫星技术。
2.3 调整太空军组织架构，完善太空作战流程及指挥链路
为建立持久太空优势以及适应复杂太空作战环境，美太空军组织进行了深度整合与优化。2月，美太空作战部部长钱斯·萨尔茨曼宣布将设立“未来司令部”，将由概念与技术中心、兵棋推演中心和太空作战分析中心构成［6］，但为了适应美国新政府的政策，“未来司令部”的设立推迟至2025年初。4月，负责电子战的第三太空三角翼大队整合电子战武器系统，并从其他部门引进情报、监视和侦察作战人员。10月，太空军推广“综合任务太空三角翼”大队的概念，将负责太空域感知和导弹预警跟踪的第二和第四太空三角翼大队改编为第二和第四任务三角翼大队，不断优化太空作战指挥，作为作战、保障、网络和情报职能整合工作的一部分。
2.4 通过开展太空军事演习和强化盟友合作，巩固并扩展太空领域优势
开展多领域联合演练，强化各军种间的协同作战能力。2024年4月，在施里弗太空军基地举行了为期3周的“太空旗帜24-1”演习，演习扩大了规模，共有20个作战单位和400人开展模拟对抗，首次提供战役层面的支持［7］。8月，美太空司令部首次组织“热情开普勒24”演习，优化了指挥和控制流程。通过更多演习确保在复杂的太空作战环境中能快速、有效地响应各种威胁，从而提升整体的太空作战能力。11月，启动了“网络斯巴达24-1”系列演习，提高电子网络作战能力。
扩大与盟友间在太空领域的合作，扩展太空优势。2024年2月，美国太空司令部在加利福尼亚州范登堡太空军基地开展“2024全球哨兵”演习，共有25个国家参与演习，共同规划、执行太空军事行动，提高空间态势感知能力，加强参与国之间的互操作性［8］。4月，美国通过“奥林匹克卫士行动”计划，同英、法、德、澳等国家联合开展合作，优化太空行动，提高任务保障，增强弹性，同步美国与盟友的行动。11月，日本、波兰与美国达成新协议，将接入美军的宽带全球卫星通信（WGS）网络，美军将为其军事行动提供高容量通信服务。12月，巴拿马和奥地利分别与美国签署《阿尔特弥斯协定》，该协议签约国已经达到50个。
3 弹性太空体系建设稳步推进，加速发展新型太空对抗装备
太空装备是获得太空优势的关键，拥有太空优势的一方可以利用太空能力支持军事行动，同时阻止对手使用其太空能力。美国防部向商业公司授出大量合同，积极鼓励私营部门参与太空活动，支持商业航天发展不同领域的太空技术和装备。利用商业创新性和灵活性，不仅加速美国航天技术和产业的快速发展，推动太空攻防装备的创新，并还为未来储备了先进的太空技术。
3.1 弹性系统建设达成初步目标，低轨星座部署加速推进
美大规模部署近地轨道卫星星座，其目的不只在于“占频保轨”，更是为了提高太空系统弹性，利用大量低轨小卫星增加抵抗太空攻击能力，确保自身军事卫星系统的有效运行和战略优势。2024年，美军事低轨星座和商业低轨星座的建设都取得了显著进展。
3.1.1 太空发展局第0期星座建成，后续卫星采购和发射合同相继授出
2024年2月，猎鹰9火箭成功发射2颗导弹防御局（MDA）的高超声速导弹预警卫星和4颗太空发展局（SDA）的“面向作战人员的可扩展太空体系”（PWSA）第0期跟踪层卫星，两机构卫星可在同一轨道同时观察和试验卫星传感器如何协同工作，为后期数据融合奠定基础。SDA通过3 次发射共将19颗传输层卫星和8颗跟踪层卫星发射入轨，PWSA第0期卫星全部部署入轨［9］，具备安全数据传输和导弹预警能力，为后续实验部署提供了基础平台，这一阶段性成果证明美太空军在技术、战术和战略层面取得重大进展。
2024年，SDA加快推动PWSA第2~3期星座的建设，累计授出近100颗卫星的采购合同。1 月，SDA授予火箭实验室价值5.15亿美元合同，建造18颗PWSA第2期传输层贝塔卫星，提供全球持久加密通信［10］。同时，还为3家商业公司授予PWSA跟踪层第2期合同，共研发54颗卫星，增加导弹预警和跟踪（MW/MT）红外传感器，合同总价值25.49亿美元［11］，其中L3哈里斯公司卫星概念图如图1所示。8月，SDA分别向约克航天系统公司和人族轨道公司授出PWSA第2期传输层卫星采购合同，合同额分别为2.54亿美元和1.7 亿美元，两家公司将分别研制10颗传输层伽马卫星［12］。至此，SDA已完成了PWSA第2期所有264颗卫星的采购工作，具体信息如表1所示。
▲ 图1 L3哈里斯公司PWSA跟踪层二期卫星概念图▲ Fig.1 Concept diagram of L3 Harris" tracking layer Tranche 2 missile-tracking satellites
▼ 表1 “面向作战人员的可扩展太空体系”第2期合同▼ Table 1 Proliferated warfighter space architecture Tranche 2 contracts
10月，SDA正式发布PWSA第3期卫星的采购信息，计划采购约200颗卫星，包括140颗传输层卫星和54颗跟踪层卫星［13］。第3期传输层卫星计划升级相控阵天线，以增强卫星通信并支持更多并发用户，尤其是利用S波段进行战术通信的用户。此外，还要改进Link 16加密技术，增强数据传输的安全性。第3期跟踪层卫星还将配备更灵敏的红外传感器，实现实时的高保真导弹跟踪。
另外，为提高PWSA星座的在轨火控支持，4月，SDA授予千禧太空系统公司价值4.14亿美元合同，采购8颗配备先进红外和光学探测器卫星，用于“作战人员在轨火控支持”（Foo Fighter）项目，卫星概念图如图2所示［14］。该项目将加强火控能力，利用先进探测器对高超声速导弹及先进导弹威胁进行监测、预警和跟踪。5月，L3哈里斯（L3 Harris）公司宣布将为“作战人员在轨火控支持”卫星提供关键传感器技术［15］。10月，该项目完成初步设计评审（PDR），验证了系统的可行性。
▲ 图2 千禧太空系统公司Foo Fighter星座概念图▲ Fig.2 Concept diagram of Millennium Space Systems" Foo Fighter constellation
3.1.2 星链低轨星座规模再扩张，星盾开始服务国家安全工作
2024年，SpaceX公司共发射90批次共1982颗二代迷你版星链卫星，历年来发射数据如图3所示。截至2024年底，SpaceX共发射7592颗星链卫星，有6787颗在轨正常工作［16］。8月，美国联邦通信委员会（FCC）批准第一代“星链”升级计划，允许SpaceX使用“二代星链”（Gen2）技术对“一代星链”进行升级［17］。12月，咨询公司预测，星链2025年营收预计达118亿美元，比原来该公司预测的2024年77亿美元营收大幅提高。除商业服务收入外，在商业航天政策战略的推动下，军方采购也是星链业务的收入来源之一，例如12 月，美国防部与SpaceX公司签订了一份价值5.37亿美元的涉密合同，要求SpaceX公司在2027年前为乌克兰军队提供通信服务。星链作为目前最大的低轨星座，其服务国家安全，提升美军事太空装备体系总体安全水平的重要作用可见一斑。
▲ 图3 星链历年发射记录▲ Fig.3 Annual launch records of Starlink
SpaceX公司在星链的基础上，研制了星盾卫星，增强了加密通信和其他安全功能。与星链提供通信服务的业务模式不同，星盾为政府机构和军方提供卫星产品。3月，美国国家侦察局（NRO）采购了数百颗星盾卫星，构建低轨侦察星座，并在2024年5~12月通过6次发射任务，共部署104颗星盾卫星，美军情报获取能力进一步提高［18］。相比锁眼等大型高价值侦察卫星，分布式的星座能够显著提升抗打击和生存能力。
3.2 全面提升地基太空域感知能力，意图创新天基太空监视体系
随着轨道上卫星拥堵和碎片威胁问题越来越多，美国正在着力提升太空跟踪和数据分析能力，发展新型太空域感知技术，并通过与盟友签订数据共享协议，将更多传感器纳入其太空体系架构。
3.2.1 改进和扩建地基态势感知设施，扩大态势感知数据融合共享
美不断优化并扩展地基态势感知设施，4月，美太空军向L3哈里斯公司授予价值1.87亿美元的“空间态势感知综合能力维护”（MOSSAIC）延长合同，后者将继续为美军维护和改进现有的地基太空感知基础设施。8月，太空军向诺格公司授出价值2亿美元的合同，将在英国威尔士彭布罗克郡的考多军营建造“深空先进雷达能力”（DARC）的第二站点［19］，将提供连续的全天候太空监测网络，DARC第一站点位于澳大利亚（图4）。11月，美国太空系统司令部授予美国安杜里尔工业公司（Anduril）价值9970万美元合同，利用人工智能增强太空域感知和威胁检测，改进“太空监视网络”（SSN）。12月，美国雷欧实验室公司（LeoLab）启用亚利桑那州雷达站，扩大其太空监测网络。
▲ 图4 诺格公司深空先进雷达概念图▲ Fig.4 Concept diagram of deep-space advanced radar from Northrop Grumman
在基础设施改进升级的同时，美国还在推动军、民、商和盟友的太空域感知数据融合共享。2024年3月，美太空军称与国际盟友间的数据共享协议进一步深化，将更多传感器纳入美国体系架构，在“全球哨兵”太空演习中已初显成效。9月，美“太空商业事务办公室”（OSC）牵头建设的“太空交通协调系统”（TraCSS）上线测试，实现了军民商数据的融合，可向用户发布太空交通安全通知［20］，实现主动碰撞规避，确保航天器安全，拥有巨大的潜在军用价值。
3.2.2 寻求下一代太空监视工具，可能向分布式系统架构发展
美国天基监视装备主要有“地球同步太空态势感知监视卫星”（GSSAP）和可以提供威胁警告的“沉默巴克”（Silent Barker）卫星。2024年6月，美太空系统司令部空间态势感知项目负责人表示，美军更青睐分布式小型卫星，或将重新调整发展方向，考虑利用新一代卫星创新太空域感知方式，同时提高空间态势感知系统的弹性。9月，美国防部发布了信息征询书，寻求先进太空域感知能力，以应对复杂的太空环境［21］。商业公司也在尝试各种技术创新，12月，山脉航天公司宣布与英伟达（NVIDIA）公司合作发展太空域感知能力，将利用“物理信息神经网络”（PINN）预测轨道碎片位置，提高空间态势感知能力。
3.3 鼓励发展太空机动后勤能力，布局未来轨道作战
美军希望卫星能加强机动往返不同轨道，推动太空活动由“静”向“动”转变，强调卫星必须具备逃离威胁或靠近其他在轨航天器进行检查操作的能力。当下美军太空装备机动受限于燃料，为获得太空优势，必须解决燃料限制问题。2024年，美在轨加注取得重大进展，授出高价值轨道转移飞行器合同，并开展轨道验证试验。美军一旦实现在轨机动，将开辟新的轨道作战概念。
3.3.1 商业在轨加注技术不断突破，多家公司在轨加注项目取得重大进展
2024年1月，猎户座太空公司主导的“泰特拉-5”（Tetra-5）在轨加注项目通过了太空系统司令部和空军研究实验室的关键设计评审（CDR）［22］。Tetra-5任务的在轨加注端口也取得了新进展，将从诺格公司和轨道工厂（Orbit Fab）两家公司选择，Orbit Fab在轨燃料库如图5所示。1月，诺格公司宣布，美国太空系统司令部指定其开发的“卫星被动补加模块”（PRM）成为美国军事卫星的首选标准结构。3月，Orbit Fab公司研发的“快速连接流体传输接口”（RAFTI）卫星加注端口通过了太空环境极端温度、振动和辐射暴露评估鉴定试验，获得飞行资格。7月，Orbit Fab公司通过“捕获、重定位和连接载荷”（GRIP）的在轨加注接口与配备RAFTI接口的卫星对接，完成卫星燃料加注地面测试［23］。
▲ 图5 Orbit Fab在轨燃料库概念图▲ Fig.5 Concept diagram of Orbit Fab refueling tank
另外，SpaceX在轨加注项目也取得新进展，1月在超重-星舰第三次综合飞行测试（IFT-3）中，成功对星舰贮箱推进剂进行转移测试，预计将在2025年利用两枚星舰飞船在轨验证推进剂在轨加注。
3.3.2 推进轨道转移飞行器发展，增强卫星在轨机动能力
美国授出大量合同发展轨道间运输能力。2024年1月，美国脉冲公司宣布开发艾里奥斯（Helios）轨道转移飞行器，如图6所示，飞行器将配备推力67 kN的“德内布”（Deneb）液氧甲烷发动机［24］，可以在一天内将5 t的卫星从近地轨道运送到地球同步轨道，有效补充了地球同步轨道以远（XGEO）的转运能力。10月，美国国防部公布脉冲公司获得了第3阶段“小企业创新研究”（SBIR）合同，价值3450万美元，将在2026年执行2项“轨道机动飞行器”（OMV）部署任务，飞行器会携带太空监视有效载荷，增强美军的空间态势感知能力。5月，美国太空系统司令部授予海星航天公司价值3750万美元的“战略资金增加”（STRATFI）合同，用于“水獭”（Otter）太空拖船首次对接任务的研制和发射，并为美国太空资产提供两年机动服务。10月，美太空军基于X-37B开展空气制动（Aerobraking）变轨测试，利用大气阻力减小飞行器速度改变飞行器的轨道，最大程度降低燃料消耗［25］。随着更多装备具备轨道机动能力，未来太空安全格局将发生重大变化。
▲ 图6 Helios概念图▲ Fig.6 Concept diagram of Helios
3.4 发展在轨服务技术，为太空对抗奠定基础
失效卫星、太空碎片等问题日渐凸显，美国正积极发展在轨延寿、太空制造和碎片清除等先进在轨服务技术，既可以解决太空碎片和卫星延寿等问题，支撑太空任务的可持续发展，又有潜在的军事应用价值。
不断开展在轨服务技术演示验证试验。2024年1月，美国白宫表示，在轨检查、卫星延寿、在轨制造和碎片清除等在轨服务技术有助于美国重返月球和探索太空，要求美国防部和NASA应该确定在轨服务技术的优先级，同时发出明确战略和发展路线。3月，太空军宣布计划2025年利用“任务机器人飞行器”（MRV）在地球静止轨道上执行军用卫星在轨升级任务，将与1颗军用卫星交会对接，为其安装新型成像传感器有效载荷。8月，NASA用波音飞机进行抛物线飞行，制造约20 s的低重力状态，模拟在轨道失重条件下进行高功率光纤激光器焊接，初步验证了太空环境对焊接过程和焊接材料的影响。11月，美国海军研究实验室宣布，诺格公司计划2026年发射任务机器人飞行器，将配备美国海军研究实验室开发的机械臂，进行在轨卫星维修、重定位和碎片清除，可对卫星进行全面检查和维修。
治理太空碎片化问题，为航天器提供安全可持续运行环境。3月，美太空发展局向工业界发出通知，要求对报废卫星处置服务的可行性和可用性进行分析研究。4月，美国联邦航空局商业太空运输办公室在美国《联邦公报》发布通知称，要求再入的航天器在发射前需获得重返大气层许可证［26］。7月，美国太空军技术创新部门SpaceWERX授予图林太空公司（Turion Space）价值190万美元的合同，用于开发航天器自主对接和操控系统，实现与非合作的太空物体对接，用于失效卫星的离轨。9月，NASA成立太空可持续部门整合轨道碎片相关工作，解决太空碎片问题。
4 发展趋势分析
通过梳理和分析发现，2024年美国全面推进太空系统能力，投入大量资金利用商业发展太空攻防装备，未来低轨弹性星座建设、空间域感知能力提升以及在轨服务装备技术突破是未来美太空领域发展重点。
4.1 进一步推动弹性太空体系建设，混合太空架构雏形初步显现
美国军事和商业领域大规模开展低轨星座建设，并将启动部署亚马逊的柯依伯商业低轨通信星座，美国国家侦察局（NRO）加快低轨侦察星座建设，太空军也在加速构建PWSA星座，美国的弹性太空体系的建设还将继续深化。与此同时，美商业航天一体化政策颁布，与盟友间的合作共享范围不断扩展，上述因素都将推动美国的军、民、商、盟混合太空架构逐步从初始阶段的数据和服务共享，向更深层次的体系架构融合发展。但混合架构也将面临诸多挑战，以太空军与商业公司的合作为例，商业公司的低价竞标已经暴露出供应链问题，引发交付困难和进度推迟。
4.2 利用态势感知能力抢占战略高地，提升太空领域单向透明性
随着太空环境日渐复杂，美将空间态势感知能力视为太空安全的基石和前提。未来将继续发展全域多维感知技术，继续提高地基和天基空间太空态势感知能力，积极构建全方位、多层次的太空监视系统，不断提升太空领域的单向透明性。利用这种信息不对称，美国将在未来太空竞争中占据战略优势。同时，美将不断融合创新，运用人工智能和大模型等先进新质生产力技术，辅助处理爆炸增长的太空数据，为美太空作战提供目标指示侦察和行动意图判断，进而更高效地制定太空政策和军事战略，应对各种太空威胁和挑战。
4.3 发展军民两用在轨服务技术，加强潜在太空对抗能力储备
为了获得太空优势，美将继续整合商业公司能力，投入资金发展在轨加注、在轨检查维修和碎片清除等在轨服务能力。不仅可以延长太空资产的寿命，增强太空系统的整体效能，这些技术还具有潜在的太空对抗能力。太空碎片清除在清理失效卫星和太空碎片的同时，可以用于干扰、捕获敌方卫星。在轨加注和在轨检查维修则需要对目标进行自主交会、对接和抵近操作（RPO），也可以轻松转换为太空对抗能力，对敌方卫星进行抵近侦察和干扰，甚至可以进行破坏。在轨服务技术具备军民两用性，美军将继续发展潜在太空对抗装备，确保其在未来太空领域的持续主导地位。
5 结 论
2024年，美国在太空政策和战略上进一步强调主动竞争对抗，不断调整太空军组织架构提升作战效能，加强与盟友的合作巩固太空对抗优势。在太空装备的发展上呈现出明显的商业化和军事化趋势，加速部署军事星座，全面提升太空感知能力，积极发展军民两用在轨服务技术。通过加速对商业解决方案采购和整合，提前储备太空对抗装备，快速形成太空能力服务国家安全。未来，美国将继续强化太空领域军事能力，通过商业能力加速装备更新换代，同时利用人工智能等前沿技术，提升太空装备的可靠性，稳固其在太空领域的战略优势。
本文来源：《战术导弹技术》2025年第2期
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