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美國太空軍對新軍用氣象衛星的期待與運用
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2023.01.11
作者
周若敏
中共政軍與作戰概念研究所 周若敏 政策分析員

關鍵字:氣象衛星、太空軍
(本評析內容及建議,屬作者意見,不代表財團法人國防安全研究院立場)


美國太空軍的太空系統司令部(Space Systems Command, SSC)於1月3日發射了一顆實驗性氣象立方衛星,該衛星由美國Orion Space Solutions公司建造,搭乘SpaceX的Transporter-6共乘發射任務升空,是美國太空軍的電子光學∕紅外線天氣系統(Electro-Optical/Infrared(EO/IR) Weather Systems, EWS)衛星,將進行為期一年的技術演示,使用更小的傳感器從低地球軌道傳輸給軍方更好的及時天氣圖像數據。[1]

美國需要新軍用氣象衛星強化太空基環境監測的能力


美國國防部此次的衛星技術演示是要取代自1960年代開始的國防氣象衛星計劃(Defense Meteorological Satellite Program, DMSP),最初的19顆衛星目前僅剩3顆衛星運作,並預計將在2026年前退役,因此美國國防部需要新的軍用氣象衛星,填補資訊空缺才能保持作戰優勢。[2]美軍曾有改造商規衛星獲得天氣資訊的經驗,2020年時太空軍將美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)退役的氣象衛星GOES-13調整軌道與更新感測軟體,有電子光學∕紅外線天氣系統衛星可向美國國防部提供印度洋地區的雲特徵和戰區天氣圖像。[3]

美國及其北約盟國使用氣象衛星的數據,評估當前和預測未來的天氣,讓作戰人員規劃例如飛行路線、戰鬥搜索和救援、海面跟踪工作、敵方飛彈觀察和情報蒐集等,因此提升氣象衛星的功能將有助於提升軍事行動的準確性。太空軍事要用此系統衛星建立太空部隊太空基環境監測(The Space Force Space-Based Environmental Monitoring, SBEM)任務能力,以降低美國國防部的風險評估,提供關鍵區域包含陸地和太空的天氣監測數據,進行規劃、執行和評估日常任務行動。

太空基環境監測任務項目包含大氣、海洋和太空天氣,本次發射衛星上的測試儀器為「快速重訪光學雲成像儀」(Rapid Revisit Optical Cloud Imager, RROCI),有效載荷使用多通濾波器結合四個鏡頭提供八種光譜,與12U立方衛星的現有衛星數據相互比對,並傳給作戰人員使用,以滿足作戰任務需求,太空系統司令部利用現成的商用系統,就可降低成本,得到近即時的全球與戰區雲圖,[4]減少資訊落差的風險,如此一來就擁有作戰的行動優勢,若該衛星運作順利,可預期未來美國國防部將更有彈性,擴大使用商用衛星的技術。

美國太空軍逐步強化太空基環境監測的能力保持作戰優勢


除了本次發射的立方衛星外,美國通用原子公司(General Atomics)也將於2025年發射第二顆電子光學∕紅外線天氣系統的小衛星原型,並運作三年,兩顆示範衛星都將從低地球軌道將戰區天氣成像和雲特徵數據給作戰人員作為國家安全任務使用。[5] 美國2020財年的國防授權法案要求2023財年前發射電子光學∕紅外線天氣系統衛星原型,並在2025年9月30日前完成整個系統網,並確保有執行太空基環境監測(The Space Force Space-Based Environmental Monitoring, SBEM)任務的能力,[6] 雖然目前沒有更多關於此系統網的衛星數量資訊,但依照太空系統司令部的規劃,可從現在的情況大致推斷未來的發展,是直接向企業購買衛星搭配儀器,以更低成本的方式得到所需的資料,小衛星即符合條件,且在小衛星中立方衛星成為首選,因立方衛星具有標準化、低成本、易建造的特性,最小的立方衛星為10立方公分,單位為1U,重量1.33公斤,最大立方衛星為12U,重量24公斤,在全球衛星市場頗受歡迎,其中SpaceX的Smallsat Rideshare Program價格為每公斤5,500美元。[7]除此之外,直接向企業購買天氣數據也是選項之一,太空系統司令部於2022年1月15日公布購買天氣數據服務的要求,[8]可看出無論是跟企業購買發射衛星,或是直接買下天氣資訊,太空系統司令部發展氣象資訊來源的管道多元化,這種軍方與企業合作的方式,可作為其他國家的參考。

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