導讀
美軍為了確保自己在太空中的優勢，建立了天地結合的衛星監視系統，以實時監測它國衛星。其中天基系統主要有天基空間監視系統（SBSS）、作戰空間響應-5衛星（ORS-5）和地球同步軌道空間態勢感知計劃（GSSAP）等。GSSAP於2014年首發，漂移執行在GEO軌道上下兩側，可監視和逼近各國執行在GEO軌道的所有衛星。由於GEO軌道上分佈著通訊導航、資料中繼、導彈預警、電子偵查等眾多戰略衛星，所以美國對GEO軌道的監視和觀測將對它國國家安全構成較大威脅。
地球同步空間態勢感知計劃GSSAP（Geosynchronous Space Situational Awareness Program）是由美國空軍運營的空間監視衛星系統，計劃中的衛星數量達到六顆，已有四顆搭載Delta IV M +（4,2）火箭以一箭雙星的方式分兩次發射入軌，這些衛星可表徵地球同步軌道上的所有其它衛星，並將資料傳遞給美國戰略司令部。它可以與地面望遠鏡和雷達配合使用，以跟蹤空間物體並確定對美國衛星的潛在威脅。
GSSAP使用的衛星匯流排可以以雙星或四星形式發射
GSSAP衛星具有執行交會對接操作（RPO）的能力，RPO允許航天器在感興趣的空間物體附近進行機動，從而能夠表徵異常情況並增強監視能力，同時保持飛行安全。這種交會對接技術既可以用於救援合作目標，又可用於摧毀非合作目標，是GSSAP衛星最重要的技術之一。隨著地球靜止軌道在未來幾年變得越來越擁擠，這些衛星還將提供精確的軌道跟蹤，用於避免衛星碰撞。
衛星的交會對接示意圖
GSSAP的主要承包商是原Orbital ATK，該公司以製造靈活的衛星而著稱，為低地球軌道和對地靜止衛星提供平臺。給定Delta IV M +（4,2）進入對地靜止漂移軌道的有效載荷能力在1,550至1,650kg之間，並且GSSAP第一次發射是以兩顆GSSAP衛星和一顆ANGELS衛星以一箭三星的形式發射，ANGELS衛星品質100kg左右，考慮到有效載荷介面卡和輔助有效載荷的品質，兩顆GSSAP衛星的品質在1,300至1,400千克之間。
GSSAP發射計劃（AFSPC-4為此次發射計劃的代號，頂部兩顆衛星即為GSSAP衛星）
每顆GSSAP衛星的品質在650至700kg左右，可能會攜帶大量推進劑，以便在指揮部要求衛星漂移或停留在新位置時進行頻繁的軌道調整並執行駐地機動。較小的脈衝燃燒會通過以較低的相對速度在目標衛星上方或下方低速運動來將衛星設定為目標星。
GEOStar-1 圖片
根據衛星品質可以推定GSSAP會使用原Orbital ATK的GEOStar-1匯流排，該匯流排是緊湊、敏捷的GEO衛星匯流排，可進行5到8年的任務期。該衛星專為美國國家安全太空應用而設計，可承載高達150kg的有效載荷，而功率需求則為200瓦。
GEOStar-1適用於多種任務應用，包括地球觀測，情報，監視和偵察（ISR），空間態勢感知（SSA），位置導航和定時（PNT）以及戰術通訊。該平臺支援單字串，選擇性和完全冗餘，以適應長達八年的任務持續時間。
GEOStar-1正在建造中
衛星發電裝置使用兩個可展開的太陽能電池陣列，該陣列可為有效負載提供200w的可用功率。擴充套件的太陽能電池板和增加的匯流排體積可以將有效負載功率提高到1.5kW。GEOStar-1衛星的主推進系統使用具有310秒特定脈衝的雙推進劑主發動機。根據有效載荷的品質，衛星的delta-v預算最高可達每秒1000米，從而使它們能夠在執行任務的過程中完成廣泛的機動和軌道變化。單推進劑推進系統用於軌道的微調和位置保持。
衛星的姿態控制是通過星跟蹤儀和陀螺儀完成的，而GPS單元則可以確定軌道和計時。衛星使用高扭矩反作用輪可支援高達每秒1度的迴轉速率。總體而言，GEOStar-1的指向誤差優於0.4毫弧度，定位精度為50米。該衛星使用帶有可選Ka波段下行鏈路系統的高速X波段終端，支援高達100 Mbps的下行鏈路資料速率。
原軌道ATK公司在2014年AMOS高階光學與監視會議上指出一種在商業衛星上搭載光學相機對GEO衛星進行拍照的模式，而GSSAP衛星也是一顆在GEO上方的漂移軌道上執行，而另一顆在地球靜止軌道高度以下的軌道上執行，其採用的拍照方式可能與此類似。
GSSAP可能的工作模式
衛星上的光電感測器和無線電感測器將提供有價值的資料，以便能夠跟蹤對地靜止衛星的光學特徵、電磁特徵和其他活動。GSSAP衛星使用空軍衛星控制網路（AFSCN）地面站，這些地面站將下行鏈路資料中繼到Schriever空軍基地，該基地由第50太空聯隊的第1太空作戰中隊（1 SOPS）進行操作。
2014年7月28日，前兩顆GSSAP衛星在Delta IV M火箭上發射，進入地球靜止軌道附近的執行軌道，軌道傾角0.5°，並在地球靜止帶上方和下方漂移，每天移動2.36°，漂移週期大概154天，可監視位於GEO軌道上的所有衛星。
GSSAP衛星在軌概念圖
2016年8月，第三和第四顆GSSAP衛星發射升空，與先期入軌的兩顆GSSAP衛星在軌組網。2017年9月，美國Schriever空軍基地第1太空作戰中隊驗收了GSSAP-3、4，宣佈這兩顆衛星具備初始執行能力，正式轉為在軌執行狀態。GSSAP-3、4與2014年發射的GSSAP-1、2正式完成四星星座組網，將大幅提高美國對GEO軌道上執行衛星的持續監視與抵近偵察能力，為美軍提供執行太空作戰所需的空間態勢感知能力。
2016年8月，美空軍呼叫一顆GSSAP衛星進行機動變軌，抵近詳查美海軍發射時遇到故障的“移動使用者目標系統-5”（MUOS-5）衛星以確定其故障原因，美軍方也是在這次事件中首次公開承認GSSAP具有交會對接能力。
由俄羅斯科學院控制的ISON太空空間監測網路蒐集的資料表明，自2014年以來，GSSAP衛星進行了數百次機動，在地球同步軌道上以10～15公里的距離靠近了12顆正在執行中的衛星或為接近它們實施變軌機動。這些衛星包括俄羅斯民用航天器“Ekspress-AM8”（2017年7月）和“光線”（2017年9月）以及軍方裝置“鐘聲”（俄羅斯代號“宇宙-2520”，2017年10月），“彩虹-1M3”號（2017年11月），“彩虹-1M2”號（2018年5月）。
此外，它們於2016年9月與中國軍用衛星TJS-1靠近，並於2017年9月接近了由中國製造的巴基斯坦Paksat-1R和奈及利亞Nigcomsat-1R衛星。
總結：美軍GSSAP衛星在地球同步軌道執行，具有絕佳的清晰視野用於偵察，無需擔心地基太空監視系統才會遇到的氣象干擾問題。由4顆衛星組成的GSSAP監視星座能以非常高的精度監視和測量目標航天器，並蒐集這些航天器的在軌執行資料，便於美軍未來戰時對其實施干擾、捕獲甚至摧毀。隨著美國在太空領域的持續擴張，各國執行在GEO軌道的航天器都面臨比以往更大的威脅。