美国国防高级研究计划局（DARPA）以保持美国对敌技术优势为使命任务，主要负责先进技术概念开发和演示验证，并将先进技术转化成各军种和国防部业务局的研发和装备采办项目。DARPA预算呈现计划项（PE）、项目群（Project）、项目（Title）的三级结构。2024年3月12日，DARPA发布了2025财年预算申请文件，将所有17个计划项分为基础研究、应用研究、先期技术开发和管理保障4类，共下设35个项目群、约100个项目。其中太空预算部分由8个计划项组成，为24个太空项目累计申请约5.14亿美元资金。本文对太空项目进行梳理，重点分析近两年新启动项目以及预算投量较高的项目，分析每类项目代表的前沿航天技术发展特点。
DARPA的2025财年预算申请文件中，太空计划项有“太空项目与计划”“国防研究科学”“战术技术”“材料与生物技术”“电子技术”“先进航空航天系统”“指挥、控制与通信系统”和“传感器技术”共8项，太空项目数量共计24项，全面涵盖地月空间安全、太空机动与后勤、天基侦察、导弹预警、定位导航与授时、太空域感知、低轨大规模星座应用等太空作战相关领域，以及先进太空技术概念研究、航天新材料、航天电子元器件、太空科学实验等航天基础研究领域。2023财年DARPA太空预算项目实际拨款数约为3.37亿美元，2024财年实际拨款数约为4.88亿美元，2025财年预算申请总额约为5.14亿美元。DARPA近三年太空项目预算投量呈现逐年增加态势。
“敏捷地月作战演示火箭”项目
“敏捷地月作战演示火箭”（DRACO）项目旨在实现航天器推进技术的重大进步，维护美国的地月空间利益。目前美国航天器主要采用电推进和化学推进两种推进方式，前者推进效率较高，但产生的推力较低；后者产生的推力较高，但推进效率较低。为解决这一难题，DARPA计划在2027财年之前开发并在轨演示验证高丰度低浓缩铀（HALEU）核热推进（NTP）系统，实现太空推进技术跃升。与传统化学推进系统通过液体推进剂燃烧产生推力不同，NTP系统通过核裂变产生的热量对液体推进剂进行加热气化，并通过喷嘴排出来产生推力，推力大小可通过核裂变速率和液氢冷却剂流量进行调整。NTP系统可将推进剂加热到约1982~2982℃，产生与化学推进火箭相似的推力，但推进效率是化学推进的2~5倍。美国国家航空航天局（NASA）于2023年初宣布加入该项目，负责领导核热发动机技术的研发工作，以探索核热火箭用于载人登火任务的可行性。DARPA则负责整个项目的采购、审批、调度和安全。目前，DARPA和NASA选择了美国洛马公司（LM）为该项目研制核热火箭试验飞行器（X-NTRV）和发动机。美国能源部将为该项目提供高丰度低浓缩铀金属，并由巴布科克·威尔科克斯技术公司（BWX）将其制成核燃料。美国天军（USSF）将为该项目提供运载火箭，计划选择卡纳维拉尔角天军站或肯尼迪航天中心其中一处作为发射场，最快于2027财年将X-NTRV发射入轨。DRACO项目近三年预算投入情况如图1所示，呈现逐年显著增加态势，2025财年DARPA为该项目申请了约1.464亿美元资金。主要原因是项目将启动发动机主体制造、分系统组装测试、核反应堆制造与组装、低温液氢罐组装与测试、火箭样机全面组装等工作。
“水獭”项目
“水獭”（Otter）项目主要开发和演示吸气式电推进技术，使航天器能够在超低轨道（VLEO）中长时间运行，提高无虑机动能力。该项目主要目标包括：开发新推进系统、提高地面测试能力、开发分析工具。“水獭”项目将完成分析和测试工具开发、备选推进系统设计、演示星制造、1次超过1年时间的太空演示。该项目为2024财年新增。据“水獭”项目技术文件披露，该项目设定的推进引擎效率门限值为20mN·s/mg，期望值为30mN·s/mg，电推进效率门限值为30mN/kW，期望值为40mN/kW。据第四阶段公司（PhaseFour）2024年4月披露，其获得了DARPA授予的价值1490万美元的合同，为“水獭”项目研制吸气式电推进系统，该系统采用了射频推进器（RFT），可采集VLEO空间中的低密度空气作为推进剂，与传统电推进系统相比能够更好地适应VLEO空间环境。该项目近两年预算投入情况如图2所示，相较于2024财年的2543.5万美元，2025财年预算申请金额显著增加，达到了6189.8万美元，主要原因是项目从设计阶段转入系统开发阶段。
“黑杰克”项目
“黑杰克”（Blackjack）项目旨在开发利用低轨大规模星座的能力，包括对大量目标的持续监视、目标识别跟踪与表征、战术通信、通过大规模星座实现架构弹性、快速在轨技术更新与实验等。此外，“黑杰克”项目正在利用商业公司在低地球轨道部署星座的计划来提供全球商业宽带互联网服务。该项目的主要工作包括开发低尺寸、质量、功率和成本（SWaP-C）多模态小型卫星传感器载荷、自主有效载荷、架构指挥控制算法、卫星星载处理与数据融合算法，并研究军用有效载荷大批量生产的先进制造方法。该项目最初计划向低地球轨道（LEO）发射20颗包含不同功能的卫星，但由于受到太空发展局（SDA）“大规模弹性作战太空体系”（PWSA）星座的冲击，DARPA数次对该项目进行调整，并最终确定要设计、建造与发射4颗演示卫星。该项目计划于2024财年完成所有的在轨演示验证任务并结项，近两年预算投入情况如图3所示。
“天基自适应通信节点”项目
“天基自适应通信节点”（Space-BACN）项目计划开发一种低尺寸、低质量、低功率和低成本（SWaP-C）、易于集成至小型卫星上可重新配置星间光通信终端，以及一种跨星座指挥控制的方法。目前，由于采用的星间光学链路（OISL）规范不同，政府与商业卫星无法实现互相通信。项目将开发一种模块化、可重新配置的星间光通信终端，该终端可兼容大多数当前和未来的OISL协议，以实现异构星座间的在轨通信和数据中继。项目还将开发一个指挥控制系统，根据星座可用性和任务需求来配置星间链路，结项后将过渡至天军和太空发展局，为“大规模弹性作战太空体系”提供关键技术支撑。该项目近三年预算投入情况如图4所示，2025财年预算申请金额约为720万美元，相较于前两年显著减少，主要原因是项目从硬件开发测试阶段转入演示验证阶段。图4 “天基自适应通信节点”项目近三年预算投入情况
“太空域大范围跟踪与表征”项目
“太空域大范围跟踪与表征”（Space-WATCH）项目计划实现对LEO物体的实时持久跟踪，并提供战术时间尺度上可用的情报。项目主要采用将大规模在轨传感器与自动数据融合相结合的思路，通过合作方式在商业公司卫星平台上搭载数千个低成本传感器，以持续搜集空间态势感知数据，并通过自动化算法处理和融合所有收集的数据，开展异动监测并减少误报，生成可用的、具有操作性的数据。项目成果将显著提高国防部空间态势感知准确性，并及时对异常情况做出适当反应，如操控太空资产避开太空碎片等。该项目于2023财年启动，项目结项后将过渡至美天军和太空发展局。该项目近三年预算投入情况如图5所示，2025财年申请预算金额为2282.7万美元，相较于2024财年有所减少，主要原因是项目从软硬件开发阶段转入在轨验证与测试阶段。图5 “太空域大范围跟踪与表征”项目
近三年预算投入情况
“分布式雷达成像编队技术”项目
“分布式雷达成像编队技术”（DRIFT）项目主要基于商业部门小型合成孔径雷达（SAR）卫星的蓬勃发展，演示验证由编队飞行SAR卫星群所实现的先进能力。项目将获取编队飞行SAR卫星数据，并基于该数据演示验证新的处理算法，从而提升小型SAR卫星军事应用效能。DARPA选择了本影公司（Umbra）的SAR卫星进行DRIFT算法验证，并利用多颗卫星数据对算法进行创新，目前本影公司正在为DARPA开展为期数月的全面数据搜集活动，并生成双基地和多基地观测数据。该项目近三年预算投入情况如图6所示，2025财年预算申请金额为704.9万美元，相较于2024财年显著减少，主要原因是项目从在轨数据搜集阶段转入算法优化阶段。图6 “分布式雷达成像编队技术”项目
近三年预算投入情况
“感知监视与反制技术”项目
“感知监视与反制技术”项目将设计和演示先进的传感系统和对抗技术，以实现新域新质作战能力。主要思路是通过改进航天器的尺寸、质量和性能，提高其续航能力、自主作战能力和作战半径，并降低成本。项目主要目标为：提升航天器在无基础设施支持、恶劣物理环境及对抗环境等条件下的持久作战能力。该项目为2025财年新增项目，预算金额为1129.4万美元。2025财年计划完成如下目标：①对可负担的分布式地月空间航天器轨道机动概念进行可行性分析；②对价格合理的地月空间航天器概念进行设计审查；③对价格合理的地月空间航天器进行关键子系统原型测试。
“监督”项目
“监督”（Oversight）项目旨在开发并演示验证一套自主技术，为对抗环境下的战术行动提供持续目标监管服务。该项目主要对已有和新兴的太空系统进行评估，并利用低轨大规模（pLEO）星座的高带宽和边缘处理能力为大规模综合任务提供支持。该项目将开发星座间自主协同的先进技术，以实现对抗环境下（目标数量远大于作战区域上方的卫星和传感器数量）的目标持续监视。最终，该项目将利用现有的在轨pLEO资产，结合真实、虚拟和构造（LVC）地面资产，进行1次演示验证。项目近三年预算投入情况如图7所示，2025财年预算申请金额为2861.8万美元，相较于2024财年有所减少，主要原因是项目从算法开发与在轨演示阶段转入最终演示与交付阶段。
核热火箭研发预算连年提升，
地月空间安全形势日益严峻
为实现太空推进技术跃升，DARPA连续三年大幅增加DARCO项目预算投量，2025财年为该项目申请1.464亿美元资金，预算金额在太空项目中位居首位；此外，2025财年新增“感知监视与反制技术”项目，用于开发适用于地月空间的小型航天器机动技术，预算申请金额达1129.4万美元。可以看出，美近年来高度重视地月空间推进技术发展，意图突破天基系统能耗制约，构建太空域大范围、高强度对抗优势。目前，世界各国地月空间态势感知能力相对薄弱，为军事航天器提供了巨大的机动区域，为发动太空突袭创造了有利条件。美近年来日益重视地月空间战略地位，不断向地月空间及以远拓展战场空间，抢占未来太空军事斗争前沿要地，地月空间安全形势日益严峻。
“水獭”项目预算显著提升，
超低轨道战术潜力日渐凸显
为探索VLEO应用潜力，提高航天器无虑机动能力，DARPA于2024财年新设“水獭”项目，开发和演示适用于VLEO的吸气式电推进技术。2025财年DARPA为该项目申请6190万美元资金，预算投量与2024财年相比增幅达143.4%，用于加快项目从概念设计阶段转入原型制造阶段。与LEO航天器相比，VLEO航天器能够吸收稀薄空气作为推进剂，免受推进剂余量制约，具有更高的在轨运行寿命。VLEO遥感卫星能够拍摄更高分辨率图像，VLEO通信卫星具有更低通信传输时延。随着吸气式电推进技术突破，VLEO战术应用潜力日渐凸显。
大规模星座相关项目预算降低，
相关技术逐渐成熟
为实现天基能力向大规模星座迁移，提升美太空系统弹性，DARPA近年来开展了一系列大规模星座类技术研发项目，全面涵盖各应用领域，项目数量占太空项目总数量的20%。其中，在卫星通信中继领域下设“黑杰克”与“天基自适应通信节点”项目；在太空域感知领域下设“太空域大范围跟踪与表征”项目；在天基侦察领域下设“分布式雷达成像编队技术”和“监督”项目。这些项目2025财年预算申请金额普遍较2024财年大幅降低，主要原因普遍为项目即将从硬件研发阶段转入验证测试阶段，所需的预算资金减少，同时也代表着相关技术逐渐成熟。未来，大部分项目成果将移交至天军和太空发展局，助力美“大规模弹性作战太空体系”星座建设。
来源：《国际太空》
编辑：陈飚
监制：祁首冰
