俄罗斯的一家名为KB Arsenal的公司正在研发一种新型的配备核动力源的军事卫星，该卫星被称为Ekipazh，未来很可能用于太空中的电子战。

KB Arsenal的核动力卫星研发历程

俄罗斯KB Arsenal公司发展核动力卫星技术已有几十年的历史。在苏联时期，它制造了被称为US-A的卫星，该卫星是一种核动力的海洋雷达侦察卫星。US-A卫星的三千瓦热电子反应堆，称为BES-5或Buk，由Krasnaya Zvezda组织建造。1987年，KB Arsenal公司发射了两颗名为Plazma-A（正式宣布为Cosmos 1818和1867）的实验卫星，配备了5千瓦的Krasnaya Zvezda热电子反应堆。Krasnaya Zvezda是一个没有移动部件的热电子反应堆，通过热电子发射过程将热量从表面直接射出，直接将热量转化为电能。卫星上搭载一种实验载荷（称为Epikur）旨在产生等离子云，从而可以保护卫星免受来自反卫星拦截器的攻击。这是苏联为保护其太空卫星资产免受反卫星武器攻击计划一部分。

苏联解体后，天基核反应堆的工作几乎陷入停顿，甚至有几处卖给了美国。KB Arsenal将注意力转向了一个名为Liana的项目，该项目包括称为Lotos-S的电子情报卫星和称为Pion-NKS的军事雷达观测卫星，是共享公用总线的太阳能卫星。在经历了多次延误之后，第一枚Lotos-S卫星于2009年进入轨道，随后在2014年、2017年和2018年又发射了三枚。Pion-NKS则至今未发射。

Plazma-2010

1998年2月2日，俄罗斯政府通过了一项法令，旨在恢复其中断的太空核计划。法令恢复了该领域的研究与开发，目标是生产容量达100千瓦的核反应堆，并在2010年之后运行五至七年。该计划的一个关键的短期目标是将核反应堆用作一个名为“运输和能源模块”（TEM）的能源系统，这是俄罗斯的一个电动太空拖船项目。核反应堆将为电力推进系统提供动力，以将航天器提升至其运行轨道，并随后向其机载系统提供能源。TEM将有可能使传递到高轨道的有效载荷质量增加两到三倍，并为其提供比以前多10到20倍的功率。

KB Arsenal早在1987年就凭借Plazma-A卫星开拓了运输功能。它们的核反应堆为小型电动推进器（由OKB Fakel制造的62E或Gryada）提供动力，以进行轨道校正。然而，直到1998年政府法令颁布六年后的2004年，该公司才着手设计一种真正的核动力太空拖船，该拖船可容纳多种有效载荷。这个被称为Plazma-2010或UKP-YaEU（全称为“通用空间平台-核动力装置”）的概念在本世纪初由KB Arsenal发表的几篇文章中进行了详细描述。

当时发布的图纸显示，该平台处于发射状态，已连接到有效载荷和液体燃料推进系统上。发射后卫星延伸起重臂，以将核反应堆置于距有效载荷安全距离的位置。该平台搭载Krasnaya Zvezda公司的第二代热电子反应堆，这是1980年代早期TEU-5/Topol/Topaz反应堆的改进版本。Krasnaya Zvezda制定了一系列反应堆的计划，容量从10到400千瓦不等。这些项目中最轻的YaEU-25M有可能用于一颗在Soyuz-2级火箭发射能力范围内的卫星，较重反应堆的则需要使用Proton或Angara-A5火箭进行发射。

电推进系统用于将卫星置于其运行轨道并执行随后的轨道校正。其中两篇文章表示KB Arsenal已命令Keldysh研究中心进行容量高达35千瓦的固定式等离子推进器（一种霍尔效应推进器）的研究。在移交给核动力电力推进系统之前，卫星需要被提升到一个相对较高的轨道。这样，如果核反应堆在激活后出了问题，就不会对地球构成直接威胁。

在2014年的几次采访中，KB Arsenal的总干事Andrei Romanov强调，Plazma-2010仍是一个活跃的项目，该平台已基本可以投入生产。罗曼诺夫（Romanov）于2013年12月发表了带有热电子反应器的人造卫星博士学位论文，在同年早些时候成为KB Arsenal的总干事后，似乎大力推动了该项目，但他于2014年底被取代。

2014年，KB Arsenal在其网站上发布了三颗核动力卫星的图纸，这些图纸显然基于Plazma-2010平台。据说这些是用于“地球遥感、太空研究和深空研究期间的信号中继”。核反应堆被确定为Krasnaya Zvezda的YaEU-25M，卫星的预期寿命为“至少七年”。网站还给出了运行轨道的高度和倾斜度，分别为1500公里和67度，质量为7600公斤，但尚不清楚这是所有三颗卫星的参数，还是其中的某一颗卫星的参数。

在接下来的几年中，关于Plazma-2010的消息鲜为人知，并且没有迹象表明它已经超出了提案阶段并获得了政府资助。2019年年初，KB Arsenal和Krasnaya Zvezda网站上有关平台和热电子反应器的所有信息突然消失了。这两个网站上的更改并没有引起俄罗斯媒体的注意，并引起了对该项目状态的质疑。

一兆瓦级TEM项目

KB Arsenal还参与了另一项太空核电项目，该项目由俄罗斯总统Dmitri Medvedev在2009年宣布，并于2010年正式开始。该项目由Roscosmos和罗莎敦国家原子能公司共同管理，它计划开发一个1兆瓦级的核反应堆，该反应堆将为一系列离子推力器提供动力，这些离子推力器将有效载荷传递到太阳系的高轨道或其他目的地。该项目通常称为TEM，这也是电动太空拖船的通用术语。该项目最初的目标是在2018年开始对该反应堆进行试飞。

尽管拥有核动力卫星的早期经验，KB Arsenal一开始并没有被邀请参加TEM项目。最初由Roscosmos负责分配给该项目的主要参与者是Keldysh研究中心（主要承包商，负责开发离子发动机）和RKK Energiya（负责航天器集成）。核反应堆从根本上不同于Krasnaya Zvezda的热电子反应堆，由Rosatom的Dollezhal能源技术科学研究和设计院（NIKIET）建造。

公开资料中关于KB Arsenal在1兆瓦TEM项目中确切作用的信息存在矛盾。在2014年的一些采访中，罗曼诺夫说，他的公司已从Keldysh研究中心接任总承包商。确实有一份与TEM项目有关的法院文件称，Roscosmos于2014年9月29日发布命令，将该角色移交给KB Arsenal。但是，这与采购文件相矛盾，采购文件显示，Roscosmos于2016年6月29日向Keldysh研究中心授予了一份合同，用于2016-2018年的TEM项目，KB Arsenal随后与Keldysh研究中心签署了一份合同于2016年11月18日作为分包商。

法院文件还显示，KB Arsenal于2015年7月1日与赫鲁尼切夫中心签署了一项合同（称为TEM-Arsenal），该合同用于确定由Angara-A5火箭发射的327AN30-TEM-1轨道演示器。根据该文件，KB Arsenal最初研究了140千瓦版本的演示器，但在2016年5月被命令将该容量升级到500千瓦，导致的问题之一是它比Angara-A5的发射容量大了约1.5吨。Roscosmos的负责人Dmitri Rogozin表示，尚未确定是否有必要在过渡到1兆瓦版本之前构建500千瓦的临时版本。2019年8月在莫斯科附近举行的MAKS-2019航空展上展示了演示卫星的模型。

1兆瓦的TEM项目似乎受到了2016年3月批准的2016-2025年俄罗斯联邦航天计划大幅削减预算的影响。当时，Roscosmos下令进行一系列研究，最终计划于2025年之前发射示范卫星。KB Arsenal于2017年11月被分配到其中一项研究（称为“Yadro”或“Core”）。该研究旨在于2018年11月之前确定TEM的可能任务，并且必须确定实际飞行器的技术规格（包括反应堆容量从100千瓦到1兆瓦不等）将在称为Nuklon的后续工作中开发。2019年初Roscosmos发布的招标表明完整的1兆瓦TEM可能至少要再等待十年，该招标要求在2030年之前在Vostochny Cosmodrome完成TEM的地面基础设施。

Ekipazh项目

此外，KB Arsenal可能还存在另一个名为Ekipazh的项目。该名称首次出现在一家名为NPP KP Kvant的公司的2015年年度报告中，该公司生产用于卫星定向系统的光学传感器。它显示该公司已经与KB Arsenal在Ekipazh项目下签署了一项合同，为“运输和能源模块”提供一个地球传感器。根据2015年的报告，Ekipazh的试飞将于2021年完成。

Ekipazh这个名字也出现在2017年Aleksandr Kulakov发表的博士学位论文中。Kulakov隶属于俄罗斯科学院圣彼得堡信息与自动化研究所（SPIIRAN）的系统分析和建模信息技术实验室（LITSAM），并且同时还是KB Arsenal部门专门从事卫星控制系统的工程师。Ekipazh是应用Kulakov研究的几个项目之一，更具体地说，Kulakov制定了算法来解决卫星机载控制系统出现的任何问题，如果出现异常，可以“自动重新配置”。

尽管TEM是由Roscosmos和Rosatom于2010年共同启动的民用项目，但Ekipazh于2014年8月13日正式开始，KB Arsenal与国防部签订了合同。“运输和能源模块”一词似乎暗示着与一兆瓦反应堆的联系，但是，如前所述，它至少已经使用了20年，通常指的是电动太空拖船。NPP KP Kvant 2015年年度报告中为Ekipazh提供的计划时间表实际上表明，Ekipazh是一个比具有未来派外观的1兆瓦TEM更现实的项目。

2019年俄罗斯政府在采购网站zakupki.gov.ru上发布的文档已证实，Ekipazh和TEM确实是分开的工作。尽管TEM是由Roscosmos和Rosatom于2010年共同启动的民用项目，但Ekipazh于2014年8月13日正式开始，KB Arsenal与国防部签订了合同。它的军事索引为14F350，这是14F卫星指定系统中的乱序编号，表明该卫星的异常性质。

可以从文档中确定KB Arsenal的三个分包商是：

l 指令仪器科学研究所（NIIKP）：提供了一种用于卸载动量的电磁系统（MSSKM-016），该系统需要使控制力矩陀螺仪或反作用轮。

l 化学机械制造设计局（KB Khimmash）（Khrunichev中心的一部分）：对Ekipazh的确切贡献尚不清楚，但该公司专门研究卫星液体燃料推进系统。

l 圣彼得堡国立航空航天仪器大学（GUAP）：涉及一个名为“Ekipazh-UUKP”的主题，该主题与“专用无线电电子设备”的电源有关。采购文件中提供的信息可以将工作追溯到GUAP内一个名为OKB RES的小型设计局（“无线电电子系统设计局”），该局是GUAP无线电工程，电子和通信研究所的一部分。

尽管这份采购文件很少揭示Ekipazh及其“运输和能源模块”的真实性质，但2019年夏天出现在采购网站上的合同信息提供了确凿的证据，证明Ekipazh是核动力卫星，并且毫无疑问该模块使用了Ekipazh。Plazma-2010平台还是它的产物。它表明，该项目由KB Arsenal的长期合作伙伴（生产热电子核反应堆的Krasnaya Zvezda公司）签署了三份合同。实际合同和相关文件已分类，但合同编号显然基于KB Arsenal与国防部之间于2014年8月13日签署的Ekipazh初始合同的编号，它们与2014年8月的合同编号顺序完全相同。

关于这三份合同的内容关键词有“转换反应堆”、“辐射安全系统”以及“自动控制系统”和“发电通道”，但仅标识为“产品295”。所有这些都是在热离子转化反应器的技术文献中经常看到的术语。“发电通道”是专门用于热电子反应器的燃料元件的术语。

为这三份合同选择的分包商分别是Leipunskiy物理与动力工程学院（GNTs RF–FEI）、全俄罗斯实验物理科学研究所（RFYaTs VNIIEF）和NII NPO Luch，这三个组织均属于Rosatom。Leipunskiy研究所拥有一个空间动力系统系，该系致力于基于空间的热电子反应器，甚至使用Plazma-2010型平台的图纸作为其网站的背景。NII NPO Luch表示其目前正在开发“天基和海基热电子核反应堆”的燃料元件。所有这些信息片段都强烈表明“产品295”是Krasnaya Zvezda为Ekipazh建造的热电子核反应堆的代号。

虽然无法确定Ekipazh正在开发的特定热电子反应堆，但最有可能的候选者是YaEU-25M，直到2019年年初才作为Plazma-2010平台的核反应堆。这是Krasnaya Zvezda的热电子反应堆中最轻的，可以使用Soyuz-2级火箭发射。但是，2016年由Leipunskiy Institute的一位专家发表的与第二代热电子反应堆有关的博士学位论文只提到YaEU-25和YaEU-50反应堆，说反应堆已经达到“草拟计划”阶段。这两种都是较重的反应堆，需要由Angara-A5火箭发射。下表中提供了YaEU-25M，YaEU-25和YaEU-50反应堆的数据。

Ekipazh从原始Plazma-2010设计演变而来的一个可能迹象是，该项目中KB Arsenal的分包商之一是PAO Saturn，这是一家位于克拉斯诺达尔的组织，专门从事太阳能电池板和蓄电池的生产。从2018年2月在莫斯科举行的一次会议上，PAO Saturn的一次演讲中可以看出这一点。该演示文稿包含了几个高度敏感的军事航天项目的名称，其中包括Ekipazh。

乍看之下，在核动力卫星上存在太阳能系统是没有意义的。但是，可以在俄罗斯生态、技术和核监督联邦服务局（Rostekhnadzor）于2017年10月批准的一系列核动力卫星安全法规中找到PAO Saturn参与该项目的证明。这种卫星应具有的安全特征之一在文件中被描述为“自主动力源”，无论核反应堆的状况如何，其都必须确保“安全系统”的功能，该系统是控制确定核动力源参数的系统。核动力飞船的安全运行以及与机载控制系统和地面控制系统进行通信的系统。在2010年草拟的1兆瓦TEM的技术规范中，自主电源也被列为强制性安全功能。所有这一切可能意味着PAO Saturn正在为Ekipazh开发某种类型的备用电源系统，即使这会使卫星的设计复杂化并使其比最初提出的Plazma-2010平台更重。