美天军观察32||通过对中国学者的文献分析，判断中国军方在GEO轨道之外的战略思考（下）

星际航行

2022-06-10

导读：分析“学术论文”是获取对手战略情报的重要途径。

Chinese literature on missions like Chang’e-5 helps reveal military thinking about activities beyond GEO.关于嫦娥5号等任务的论文有助于揭示中国对GEO以外活动的军事思考。(版权: CNSA)

与中国国防相关单位发表的“关于GEO轨道之外”的论著

在对与中国国防相关单位的研究人员在过去十年发表的学术文献分析中，揭示出了一些明显的趋势，这在无论是隶属国防还是非国防单位的作者文章中都很明显。研究地球GEO轨道之外的人员想要证明他们成果的重要性，就会符合以下的一个或几个目标：1）支持中国的后续深空探测任务，2）确定值得实现的“全球首次”任务，3）实现更精确的定轨和提高航天器的效率。值得注意的是，在这些学术文献中并没有明确提到“两用技术”或“武器”，而这在有关4万公里以下空间系统的文献中是相对容易找到。但确实发现了一些关于在月球摇摆（swing-by）轨道上，放置中国的GEO逆行轨道上类似GSSAP的“碎片监测器”的参考文献，这是一个穿越地球南北两极的圆形轨道，而不是沿着赤道运行。这类文献还引用了大量国外关于同一类的逆行GEO卫星切入轨道的研究，并使用了美国休斯公司在1998年为亚洲卫星3号在跨月空间切入GEO轨道的任务作为参考案例。

其他值得注意的发现是，中文和英语文章之间的唯一区别仅仅在于细节的程度，在陈述的意图或研究主题上并没有差异。例如，上面提到的关于GSSAP的文章在中文和英语版本中都是相同的。这可能是因为作者不打算与西方读者分享，或者因为翻译一个不那么复杂的故事更容易。与国防相关单位的学者比其他学者更有可能研究特别适合载人任务的轨道，这是因为中国的载人航天任务继续由军方管理。

从GEO轨道外重新切入地球轨道的想法也多次被国际空间机构使用，这些也经常用来论述中国过去、现在和未来执行任务的参考案例。特别是，与国防相关单位的技术文献在论述关于嫦娥2（2010年）、嫦娥51T1（2014年）和嫦娥5（2020年）的任务扩展类文章中，说明了国防单位的研究人员是如何评估外国专家所做或考虑过什么，并努力将经验教训应用于中国所追求的有价值的“全球首次”的过程。以下是对“非中国人的任务”的简要介绍，以便了解中国的意图。这些“非中国人的任务”，也说明了中国人希望是被国际上认可接受的。我们并没有理由，认为这是中国高层进行公开声明前的铺垫。

在准备2010年发射嫦娥2号时，中国的研究人员严重依赖于之前的国外任务设计的理念和方案，其中之一便是美国的国际太阳地球探测器3号(ISEE-3)。ISEE-3于1978年首次发射，随着其多次任务扩展，成为了第一个访问地日拉格朗日L2点(E-SL2)的航天器，也是第一个飞越彗星的航天器。这是现有中国公开技术文献中最常被提及的国外任务之一。PLA国防大学的作者在2009年发表的一篇英文文献中，详细介绍了他们对ISEE-3的任务分析，并特别说明了它将如何帮助支持未来的中国深空探测任务。嫦娥2号于2010年发射，在2013年成功完成主要任务后，它前往地日拉格朗日L2点（E-SL2），使中国成为继美国和欧洲航天局(ESA)之后第三个访问这个拉格朗日点的国家。中国的研究人员欣然指出，虽然是第三个访问E-SL2的人，但他们是第一个从月球轨道上去访问的国家。北京的航天飞行控制中心(Beijing Aerospace Control Center，BACC)是中国重要的遥测、跟踪和控制中心，它在2013年也用英语文献进一步详细介绍了任务扩展的情况。

在准备2014年嫦娥5T1任务的发射时，中国研究人员利用了他们对1990年日本Hiten任务和2010年美国NASA联合加州大学伯克利分校，共同发布的月球与太阳相互作用的加速、重连接、湍流和电动力学(Artemis P1和P2任务)的研究成果。关于Hiten任务就留给以后再讨论了。Artemis P1和P2是最初的THEMIS 任务中五艘航天器中的两艘，Themis任务运行在一个高度椭圆的地球轨道上。Artemis P1是世界上第一个实现绕地月(E-ML2）点轨道运行的航天器，P2是第一个实现绕地月L1点（E-ML1）轨道运行的航天器，在此之后，他们各以相反的方向绕月球轨道运行。中国的嫦娥5T1在将测试返回舱送到地球轨道后，像Hiten任务一样刹车，像Artemis P1任务一样利用E-ML2的Lissajous轨道返回月球。2015年，嫦娥5T1进入月球轨道，继续正常运行。2018年，中国发射嫦娥四号的月球中继卫星时，再次使用地月L2（E-ML2）点，但是在Halo轨道而不是Lissajous轨道。

早在2015年，中国与国防相关单位的研究人员就发表了嫦娥5T1的文章，主要是英文论文。一些例子如在2015年，北京跟踪和通信技术研究所（Beijing Institute of Tracking and Telecommunications Technology，BACC）和中国科学院（Chinese Academy of Sciences，CAS)联合发表的一篇论文，介绍关于中国首次进行GNSS接收器的测试，以实现在GEO轨道外如何更好的定轨和自动化。在2016年，PLA NDU和后来的2018年的BACC，都以英文论文的方式发表了对中国考虑执行嫦娥5T1任务的不同场景和详细评论。其中一种方案包括连续访问五个拉格朗日点的详细方法。在2017年，PLA NDU又以英文文献的方式，比较了嫦娥2轨道和嫦娥5T1的轨道效率。

为将嫦娥五号轨道器在2020年底扩展到地日L1点（E-SL1）的任务做准备，中国的研究人员定期咨询了欧洲航天局ESA领导的太阳和日层观测台(Solar and Heliospheric Observatory，SOHO)和美国宇航局的Genesis任务。欧洲航天局在1995年发射了SOHO，这是研究太阳的大型多国合作任务的一部分，它是发送到地日L1点（E-SL1）的三艘探测器之一，也是使用Lissajous轨道的两艘探测器之一。虽然只是猜测，但与其它也采用了Lissajous轨道的探测器相比，SOHO任务可能得到了更多的中国关注，主要有以下几个原因：首先，欧空局ESA利用该探测器器克服了几个挑战，其解决方案是公开的；第二，中国和欧空局在太阳探测器方面有着密切的工作关系(然而，他们计划在2024年底发射的联合太阳探测器将进入绕地球的太阳同步轨道，而不是日地L1点E-SL1轨道)。美国宇航局的Genesis任务于2001年发射，它是第一个从月球轨道以外回收样本的航天器，从E-SL1点处捕获太阳风粒子并将它们返回地球，尽管降落伞失灵了，但大部分任务都是成功的。作为最近的美国深空样本返回任务，这与嫦娥5号有额外的相似性。

Chinese researchers refer to several other foreign missions as reference cases for missions they are likely considering.中国研究人员将其他几个外国任务作为他们可能正在考虑任务的参考案例。根据北京空间飞行器总设计部（Beijing Space Vehicle General Design Department）和上海航天系统工程研究所（Shanghai Institute of Aerospace Systems Engineering）在2021年发表的一篇中文论文，论述了嫦娥5号在E-SL1期间的工作，以及中国选择了Lissajous轨道而不是Halo轨道的原因，是因为前者使用推进剂的效率会更高。另一篇在2021年发表的中文普通话论文，来自北京空间飞行器总设计部和北京理工大学，论述了地月系统中Halo和遥远的逆行NRHO轨道在未来载人火星和小行星任务中的作用。预计他们还将会发表更多的英文论文。

国外任务讨论过但是还没有尝试过

中国的研究人员正将其他几个国外任务作为他们考虑任务的参考案例。例如，在1990年的日本Hiten任务中，模拟了日本与美国NASA联合设计的航天器(Geotail)的飞行轨迹，该航天器使用了与月球轨道相交的高椭圆度的地球轨道。在一次月球交会过程中，Hiten释放了一个名为Hagoromo的月球轨道器。在完成主要任务后，Hiten在重新进入地球轨道前进行了第一次大气制动的演示，之后它进入了月球轨道，然后在地月L4和L5点附近循环往复飞行，最终返回月球轨道。1993年，Hiten坠入了月球表面。这样的多LP任务已经在中国的文献中被多次的引用，比如上文提到的关于嫦娥5T1的替代场景中。

中国与国防相关单位的技术专家也引用了1994年美国国防部(DOD)和美国NASA的克莱门汀（Clementine）任务，也被称为深空项目的科学实验，尽管基于这项研究的频率要少得多。Clementine是美国防部战略防御计划的辉煌卵石Brilliant Pebbles 计划下的技术演示验证任务。它发射进入了一个椭圆的极月球轨道。在提供了第一批月球极区图像后，美国让Clementine探测器离开月球轨道，飞越地球到达19,134公里的地方。这仍在中地球轨道（MEO）范围内，一个今天最常见用于导航卫星的轨道，尽管它也被用于导弹预警。这个19134公里的距离，比欧空局1985年发射的第一次飞越地球的Giotto任务更近。Giotto探测器首先是飞越了哈雷彗星（Comet Halley），然后在1991年的22000公里处的地球借力飞行时，将Giotto探测器定向到另一颗彗星。

此外在2021年的与国防相关单位发表的非技术性研究文献中，回顾了美国NASA和欧洲航天局ESA在2021年底启动的DART和Hera小行星动力学重定向任务，指出许多小行星重定向任务都具有“军民两用技术”特性，但也独特地使国际合作成为可能。这篇论文的作者建议执行小行星改道任务，加入国际社会，包括参加联合国行星防御专家工作组，进行国际合作。但是另一位非技术性研究人员却提出了相反的观点，他说，美国很可能不让任何人在行星防御方面与中国合作，因为该技术具有“军民两用技术”的特性。

注：本文所表达或暗示的观点、结论和建议仅为作者的观点，并不代表航空大学、空军部、国防部或任何其他美国政府机构的观点。