华盛顿——二十一点计划始于一个大胆的想法。与其依赖少数几颗在地球上空 20,000 英里运行的卫星，如果美国军方可以通过使用数百颗运行在距地球不到 1,000 英里并通过轨道网状网络连接的小型卫星获得相同的能力（如果不改进的话）会怎样？
军方看到商业航天公司 SpaceX 在 2018 年发射了第一颗 Starlink 卫星，承诺使用低地球轨道上数百甚至数千颗小型卫星的增殖星座将消费宽带的低延迟连接传送到地球上的任何地方。这些系统有望实现更快的连接，使天基传感器离目标更近数千英里，并降低成本。
美国军方已经在其最难以到达的基地（例如北极）尝试使用这些商业网络进行连接。但五角大楼的领导层还想要一个政府拥有的天基低延迟互联网，由数十颗连接全球传感器和武器的小型卫星组成，完全致力于军事任务。
这是一个潜在的革命性概念，国防部高级研究计划局——五角大楼致力于解决军方最具挑战性的技术问题的组织——决定尝试一下。出现的是二十一点计划，这是一项由大约 20 颗小型卫星组成的实验，可以向军方展示扩散星座的效用。
然而，从那以后，情况迅速发生了变化。国防部没有等着看 DARPA 的演示，就接受了扩散的 LEO 概念，并成立了太空发展局来建立一个。新成立的美国太空部队吹捧了对混合网络的需求，其能力分布在多个轨道上——包括 LEO。
二十一点计划的首次发射现在已经超越了太空发展署的首次发射。虽然 DARPA 希望在 2021 年底之前将其第一颗卫星送入轨道，但它现在的目标是 2022 年 10 月。太空发展局将在一个月前发射第一颗卫星。
五角大楼似乎已经采用了 DARPA 的革命性概念，并将其示范抛诸脑后。面对重复和延误，21 点计划仍然有意义吗？
“这是我们每天都在纠结的问题，对吧？我们一直在评估——我们仍然相关吗？——就像在每个 DARPA 项目中一样。我们是否达到了技术里程碑？技术里程碑是否仍在产生影响？” DARPA 项目经理斯蒂芬福布斯说。“老实说，我认为答案是肯定的。” ”
二十一点计划可能不会对空间发展局发射的前几批卫星产生直接影响，但福布斯相信他的计划将为军方未来扩大 LEO 工作提供信息。福布斯表示，在短期内，该机构的风险降低实验已经证明了轨道网状网络所需的关键技术，而其通过合同供应链开展工作的努力将帮助那些追随者。并且由于 SDA 的螺旋式发展方法，从 Project Blackjack 中吸取的经验教训可以纳入以后的卫星阶段。
像所有 DARPA 项目一样，Blackjack 从来不应该是一个操作平台。相反，这是一种努力开发和展示供其他机构或武装部队使用的新技术。来自成功的 DARPA 计划的技术可用于启动或促进记录计划。
然而，21 点项目的运营计划之路却一片混乱。最明显的操作继任者 将是航天发展局的国防航天架构。但时间线倒转了：SDA 将在 DARPA 之前发射第一批卫星。
二十一点计划不会直接影响第一批 SDA 卫星，但可能会影响后续几代卫星。这是因为 SDA 正在使用螺旋式开发方法，每两年推出一次新产品来支持其星座。DARPA 的实验可能会为以后的几批卫星带来成果，可能是那些在 2026 年和 2028 年进入轨道的卫星。
“我们并没有直接改变 SDA 在第 0 阶段或第 1 阶段所做的事情，但随着他们进入运营阶段，从 Blackjack 中学到的指挥和控制、数据管理、边缘数据处理、增加高性能边缘计算，自然而然地让它们卷入其中，”福布斯说。
更直接的是，DARPA 与 SDA 和其他机构合作发射了一些实验卫星，以降低 Project Blackjack 和其他扩散的 LEO 星座的风险。这些卫星正在测试使在轨网状网络工作所需的一些核心技术。
这些实验中的第一个 - 被称为 Mandrake I - 于 2021 年 1 月发射。该立方体卫星已经过了预期的短寿命，展示了轨道上的高端计算。
“那非常非常成功。从签约到轨道卫星不到九个月的时间。因此，周转速度非常快，所有飞行的芯片都运行得非常非常好——比在轨道上的预期要好得多，”福布斯说。“我们基本上实现了我们想要通过车辆实现的每一个目标。”
这项降低风险的实验让 DARPA 及其合作伙伴更有信心，他们可以依靠这些芯片来完成任务。另一项实验——Mandrake II——本应同时进行，但由于与火箭集成的设施发生事故，该实验被推迟了六个月。它最终于 6 月发射，将微型卫星送入轨道，DARPA 正在使用它来测试其将启用在轨网状网络的光学激光通信概念。
“我们仍在努力解决激光平台上的许多问题，这从根本上证明，试图尽早启动它们已经降低了该计划的很多风险，”福布斯说。
Mandrake II 实验也遇到了一些问题，福布斯将其中一些问题归咎于依赖商业现成零件的决定。预计使用 COTS 零件可以降低卫星的成本，并使政府能够更快地建造它们。
“当你使用 COTS 时，事情会出现故障，你必须修复它们，”福布斯说。
他补充说，该机构下行数据的能力有限，阻碍了这些实验。与这样的实验有有限的联系是很常见的，但这只是拖长项目时间表的另一个因素。例如，在卫星上进行一项实验可能只需要两个小时，福布斯说，但可能需要一周时间才能从该实验中下载所有数据。
“现在不是每周进行四次测试，而是每月进行四次测试，”他解释道。
福布斯表示，尽管出现了延误，但降低风险的实验已经改善了主要卫星。基于从 Mandrake I 中吸取的经验教训，DARPA 将主要的高性能计算芯片换成了更适合长期太空环境的芯片。DARPA 还从辐射测试的其他投资中了解到，一些辅助电子设备不太可能在轨道上存活整整两年，因此这些电子设备也被淘汰了。
该机构还更换了其激光采集软件，并根据从 Mandrake II 中吸取的经验对光学头进行了机械改造。福布斯说，较小的问题，例如公共汽车上某些支架的位置，并不是发射几颗卫星的巨大障碍，但随着该机构扩大到其完整星座，这将成为一个更大的问题。
Project Blackjack 的一个目标是用 COTS 零件制造卫星，通过利用商业世界来降低成本并加快构建速度。然而，COVID-19 大流行以这样一种方式损害了供应链，使得许多承诺的好处变得毫无意义。
“我没有看到我预期的优势，但这不是因为选择。这是因为供应链已经消除了我们通常做出商业世界会做出的改变的能力。你是谁并不重要；如果你只能得到一个部分，那么你必须使用那个部分，”福布斯说。
例如，如果一个电阻器供应商面临短缺，DARPA 应该能够求助于另一个供应商。然而，许多电阻器供应商依赖于一些常见的零件位置。福布斯指出，例如，如果其中一个地区因 COVID-19 而经历为期 4 周的封锁，这将波及所有供应商。
他说：“当供应链受到挤压时，很多灵活性都消失了，我们最终为供应链设计了很多东西——比我们通常做的要多，”他补充说，大流行给供应链带来了重要的压力。子组件以非常独特的方式。
因此，福布斯的团队不能完全专注于二十一点计划的技术方面，而是必须投入大量时间和精力来获取必要的材料。
“我非常沮丧，以至于我正在追踪电容器和电阻器之类的东西，”福布斯说，并补充说，他通常可以“以一分钱一分钱的价格购买”的商品现在很难获得，这减缓了进展。
由于更换选项有限，并非每个硬件更换都是可以插入最终产品的同类更换。
结果呢？Forbes 表示，为特定硬件设计的软件可能无法与替代品完美兼容，这迫使软件设计人员放弃大量代码并重新开始。
他说，他希望当前的供应链困境是暂时的，依赖 COTS 零件将证明是有益的。一旦供应链正常化，“这是一个仍有待探索的机会”。
随着 DARPA 完成其降低风险卫星的试验，它正准备发射“二十一点”计划的第一批完成的卫星。
“我们正处于为我们的公共汽车和我们的有效载荷构建硬件的阵痛中，”福布斯说。
10 月发射的第一批卫星将进一步证明处于“二十一点”计划和其他轨道网络核心的在轨连接。DARPA 将使用这些初始卫星来解决其星座的缺陷和问题，确保六个月后发射的第二批卫星将无缝运行。
4月，第二批卫星将送入轨道。在地球表面以上 500 到 550 公里处降落，然后它们将爬升到大约 1,000 公里。这将需要几个月的时间。
“但是一旦我们到达那里，我们真的想展示卫星在它们之间共享数据、在任务中协同工作的能力，因为这确实是你在 LEO 必须做的，以提供同样的永远在线可以从 [地球静止] 卫星获得的能力，”福布斯说。
“如果我们能够成功地做到这一点，那么我们将成为一个非常非常成功的计划，并真正帮助 [太空系统司令部]、SDA、[导弹防御局]，以及其他任何想要使用扩散的低地球轨道执行任务的人——真正为他们奠定坚实的基础。”
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