美國軍事航天的分散化理念

美國空軍打算在2015財年里為采納一種新的軍事航天架構(gòu)采取一些初步步驟。美空軍官員稱，這一點在3月4日公布的空軍2015財年預(yù)算申請的航天部分中有明顯反映。預(yù)算案擱置了兩顆大型保密通信衛(wèi)星的采購，并要求為新一代低成本氣象衛(wèi)星的研制提供經(jīng)費。預(yù)算案還要求放緩空軍下一代GPS-3衛(wèi)星的生產(chǎn)。美空軍官員3月5日對記者說，即將來臨的下個財年首次為落實新出現(xiàn)的、稱為分散化的軍事航天架構(gòu)理念帶來了機會。美空軍副部長范寧在記者會上說，空軍決心致力于分散化。

所謂分散化就是要一改耗資巨大的大型高級衛(wèi)星系統(tǒng)占主導(dǎo)地位的局面，化整為零，轉(zhuǎn)大而全為小而專，把各項能力分散到更多種平臺上。這些平臺可以是較小的衛(wèi)星，也可以是搭載軍事有效載荷的商業(yè)和民用衛(wèi)星，還包括由軍方租用容量的商業(yè)衛(wèi)星。這種理念據(jù)稱起碼從2009年就已在探討。從2012年11月開始，美國空軍航天司令部司令謝爾頓上將反復(fù)提到這一理念。支持者稱，從采辦和預(yù)算角度看，分散化都是必由之路，與航母式的大型衛(wèi)星相比具有許許多多的優(yōu)點。以“先進極高頻”（AEHF）軍事通信衛(wèi)星計劃為例，對其實施分散化就無需對所有有效載荷都進行抗核加固。而對軍事氣象衛(wèi)星來說，實行分散化的意義在于把多個遙感器集成到單一平臺上有很大難度。有人士說，美空軍以往的氣象衛(wèi)星計劃之所以下馬，原因就在于遙感器組合太過復(fù)雜，而把這些遙感器分散到多顆小型衛(wèi)星上似乎是一種低成本的解決之道。

預(yù)算案中已有反映

實施分散化的一個主要候選項目是AEHF系統(tǒng)。這個由大型衛(wèi)星構(gòu)成的星座用于向戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)部隊提供高度安全可靠的通信聯(lián)絡(luò)。分散化的倡導(dǎo)者們辯稱，空軍通過把要求不同的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略有效載荷部署到不同衛(wèi)星上可節(jié)省經(jīng)費，并降低系統(tǒng)的易損性。美空軍在2013年4月提交2014財年預(yù)算申請時，在一同遞交的5年開支預(yù)測文件中曾列入了要在2018年訂購第7和第8顆AEHF衛(wèi)星的規(guī)劃。這2顆衛(wèi)星很可能會從AEHF項目的主承包商洛馬航天系統(tǒng)公司訂購。但在同2015財年申請一同遞交的未來年份預(yù)測文件中，那2顆衛(wèi)星卻未被列入。盡管這同在軌衛(wèi)星工作壽命超出預(yù)期有一定關(guān)系，但也給美空軍帶來了嘗試分散化理念的一段機遇期。有官員稱，通過推遲訂購這些衛(wèi)星，空軍將可節(jié)省約21億美元。預(yù)算案中還包括了用于AEHF衛(wèi)星能力提升的經(jīng)費。美空軍采購辦公室航天項目主管麥克默里少將說，AEHF系統(tǒng)是將分散化理念融入現(xiàn)有計劃的首個機會。

美空軍還提出要減少2015財年GPS-3導(dǎo)航衛(wèi)星的計劃采購數(shù)量，部分原因是現(xiàn)有星座的長壽。2013年這個時候，美空軍曾打算在2015財年以每顆2.25億美元的價格從洛馬航天系統(tǒng)公司再采購2顆GPS-3衛(wèi)星。而現(xiàn)在它只打算采購1顆。麥克默里承認這會導(dǎo)致這顆衛(wèi)星單價的提高。洛馬現(xiàn)持有8顆GPS-3衛(wèi)星的建造合同。麥克默里稱，首顆GPS-3衛(wèi)星的發(fā)射已被推遲到2016年。

美空軍2015財年預(yù)算申請還含有啟動已長時間推延的新一代極軌氣象衛(wèi)星研制工作的經(jīng)費，數(shù)額為4000萬美元。稱為“后續(xù)天氣系統(tǒng)”（WSF）的這項計劃將接替已使用很長時間的“國防氣象衛(wèi)星計劃”（DMSP）。2015財年預(yù)算文件稱，WSF將采取分散化的復(fù)合大系統(tǒng)（system-of-systems）理念，以滿足國防部的具體需求，同時充分利用近期的民用和國際伙伴關(guān)系。文件稱，WSF將由一批系統(tǒng)組成，以帶來及時、可靠和優(yōu)質(zhì)的天基遙感能力，從而滿足大氣、地面、海洋學(xué)、太陽地球物理學(xué)和其它經(jīng)確認的全球環(huán)境觀測需求。美空軍的倒數(shù)第二顆DMSP衛(wèi)星（DMSP-19）已于4月初由聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司的宇宙神5火箭發(fā)射。自一項預(yù)算超支的軍民聯(lián)合氣象衛(wèi)星系統(tǒng)計劃2010年被砍以來，它一直在研究論證一個后續(xù)系統(tǒng)的各種選項。謝爾頓曾表示，新一代氣象衛(wèi)星的首星可能會在2020年前后發(fā)射。美空軍航天與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心主管氣象項目的官員拉里莫爾上校3月27日稱，新一代衛(wèi)星重量將小到能由“人牛怪”火箭發(fā)射，而不是使用大得多、費用也高得多的宇宙神5和德爾它4火箭來發(fā)射。

報告大談其好處

美國空軍航天司令部2013年8月21日發(fā)表的一篇報告稱，美國軍方對空間能力的依賴是“阿喀琉斯之踵”（即唯一致命的弱點），應(yīng)通過采用耐受力更強的分布式衛(wèi)星星座來加以解決。而所謂耐受力更強的分布式衛(wèi)星星座就是通常所說的分散化理念。該報告題為《耐受性與分散化的空間體系》，出臺于美空軍正著手制訂其未來10年空間資產(chǎn)規(guī)劃之際，是美空軍在日益傾向于奉行分散化理念方面邁出的又一步。

報告說，分散化是空軍保持美空間作戰(zhàn)優(yōu)勢的一條途徑。報告直言不諱地指出需要變革，基本上是在重申謝爾頓近期的表述，即需要提高易損性正日益增大的空間資產(chǎn)的耐受能力。報告說：“今天，我們現(xiàn)有的空間體系很容易在攻擊中受損?！眻蟾鎻目哲娊嵌葘Ψ稚⒒隽似褡钤敱M的描述，并稱從第一次海灣戰(zhàn)爭起改變對空間系統(tǒng)依賴的需要就已出現(xiàn)。報告說，空間系統(tǒng)日益被視為對美常規(guī)力量至關(guān)重要。報告說：“加之空間能力系由少數(shù)相對易損的衛(wèi)星體系來提供這一事實，導(dǎo)致了美國對空間系統(tǒng)的依賴是潛在的阿喀琉斯之踵的評斷?！?/p>

謝爾頓近來多次談及對導(dǎo)彈預(yù)警、導(dǎo)航和保密通信等現(xiàn)有天基能力進行分散化的問題。他和美國政府問責局都曾在2013年4月份表示，初步研究表明，分散化事實上會為美國空軍省錢。轉(zhuǎn)向采用更加分散的衛(wèi)星和遙感器還會讓敵方更難以毀掉關(guān)鍵空間能力。報告說：“分散化是保持領(lǐng)先于敵方、改變其瞄準演算和消除大范圍攻擊對我方空間資產(chǎn)影響的一個創(chuàng)新性機會?！眻蟾嬲f：“此外，耐受能力還可起到威懾效果，而這是通過免遭攻擊來保護我方能力的最佳途徑。”

仍有人懷疑

雖然一些高級軍官稱美空軍新推出的2015財年預(yù)算案是邁向分散化這一新軍事航天架構(gòu)的一步，但一些政府官員在3月10日開始召開的2014年衛(wèi)星大會上卻對這種理念表示了懷疑。有人認為這種辦法未必能省錢，甚至懷疑美空軍是否有哪怕只是進行這方面嘗試的經(jīng)費。美國國防部長成本評估與計劃評定辦公室先進系統(tǒng)成本分析主管米勒在一次分組討論時說，美空軍沒有多少經(jīng)費能用于強化各星座，改變架構(gòu)的經(jīng)費更是要少得多。這次分組討論有兩個與分散化策略相關(guān)的議題：一是更多地依賴商業(yè)衛(wèi)星，二是用商業(yè)衛(wèi)星來搭載軍事有效載荷。endprint

持懷疑態(tài)度的還不只是米勒。正在開展一項分散化研究的政府問責局（GAO）采購與貨源管理主管查普蘭說，這項研究的初步結(jié)果表明，國防部尚不具備做出此類決定所需的知識。美空軍正在開展一系列研究工作，以對其未來航天架構(gòu)的幾乎每個側(cè)面進行分析。這些研究有多項的結(jié)果預(yù)計會在年內(nèi)晚些時候給出。雖然作為邁向分散化的初步步驟，2015財年預(yù)算案提出要擱置2顆大型保密通信衛(wèi)星的采購，并為新一代低成本氣象衛(wèi)星的研制提供經(jīng)費，但出席上述分組討論的人士提醒說，這種變化可能會相當緩慢。查普蘭說，近來的預(yù)算表明，國防部并未在為全面轉(zhuǎn)變進行充分的規(guī)劃。她說，這類轉(zhuǎn)變需要做遠期規(guī)劃，需有長期考量。但由于近來的預(yù)算難題，包括臨時撥款案和自動減支，眼下在做的“幾乎全都是短期規(guī)劃”。

米勒說，分散化背后的一個普遍假設(shè)是把各項能力分散到更多的平臺上可提高耐受攻擊的能力，而這樣的假設(shè)過于簡單化了，“并未經(jīng)過深思熟慮”。談到搭載有效載荷，他稱“我們還從未能證明這會對我們更加有利”。不過，他說，如果要尋求的只是一顆衛(wèi)星的一部分，搭載方案還是可行的。

與此同時，國防信息系統(tǒng)局商業(yè)衛(wèi)星通信部門主管肯尼迪對國防部通過同意延長商業(yè)衛(wèi)星容量的租用期限所能節(jié)省的經(jīng)費是否會像工業(yè)界官員宣稱的那樣多表示質(zhì)疑。五角大樓目前有約60%的衛(wèi)星通信需求采用商業(yè)容量來解決，但這些容量的采購大都采用短期租用方式?？夏岬险f，有很多傳言稱五角大樓通過采用長期租賃可節(jié)省40%乃至更多經(jīng)費，但這并沒有確鑿的證據(jù)?？晒?jié)省40%以上是商業(yè)衛(wèi)星運營商經(jīng)常引用的一個數(shù)字。在當天的各場會議上，工業(yè)界代表普遍表示，提高五角大樓對商業(yè)衛(wèi)星容量的依存度的主要障礙之一在于文化。米勒和查普蘭也表示，轉(zhuǎn)變國防部文化、消除舊有文化影響是一個緩慢的過程。

另外，美國戰(zhàn)略司令部司令、海軍上將哈尼2月27日在參議院武裝部隊委員會作證時表示說，分散化理念在作為一項省錢措施而得到接受前還需進行更多的分析。

有官員2013年就提醒說，不能為了分散化而追求分散化。美空軍主管航天的官員麥金尼說，分散化和搭載有效載荷只是手段，而重要的是結(jié)果，也就是要取得什么樣的能力。他還說，必須注意成本問題。他說，采購和發(fā)射更多的衛(wèi)星成本也可能會更高，除非能有什么新辦法來降低這種成本。對于分散化會省錢的說法，美國航天有限責任公司董事會主席、前國家航天委員會執(zhí)行主任奧爾布雷克特說，是否應(yīng)對空間系統(tǒng)實行分散化策略不能只考慮成本，還需考慮星座構(gòu)成、耐受能力、工業(yè)基礎(chǔ)穩(wěn)定性和技術(shù)過時等因素。奧爾布雷克特說，分散化的提法此前也曾反復(fù)出現(xiàn)過，不同的是此次是在預(yù)算環(huán)境突變的情況下提出的。他說，針對缺錢的局面，軍方必須要變得有創(chuàng)新性。他說，即使是轉(zhuǎn)向采取一種更均衡的理念，即綜合采用大型多功能衛(wèi)星和較簡單的小型平臺，也并不是一件容易的事，因為各航天公司會想方設(shè)法來保住現(xiàn)有的合同。

大公司也在做準備

分散化理念顯現(xiàn)后，美中小企業(yè)迅速表示這會為它們帶來更多的競爭機會，至少能讓它們有機會進入。但有些出人意料的是，過去幾十年里一直在為軍方建造大型衛(wèi)星系統(tǒng)的一些大型主承包商也紛紛聲稱它們完全能適應(yīng)這種轉(zhuǎn)變，并認為這也會給它們帶來機會。而受預(yù)算下滑影響，它們對這種轉(zhuǎn)變已有所預(yù)料。

波音空間與情報系統(tǒng)公司主管業(yè)務(wù)開發(fā)的副總裁辛普森說，波音已做好了充分準備，且事實上已擴大了產(chǎn)品范圍，并把增強型的搭載有效載荷和納型衛(wèi)星也包括在內(nèi)。他說，利用在軌和在造的搭載有效載荷，波音有多個分散化所需的關(guān)鍵部件已簽署了合同或已投入使用。該公司最近推出了“鬼怪鳳凰”系列小衛(wèi)星平臺，重量在幾公斤到1000公斤之間，可用于開展短期實驗或可長達7年以上的實用性任務(wù)。

諾斯羅普.格魯曼公司官員近來在一些展會上一直在宣傳面向成本意識更強的一家政府用戶的產(chǎn)品。具體來說，該公司正在采購一項有保護的衛(wèi)星通信能力，以供戰(zhàn)術(shù)用戶使用，而這些用戶目前只能依靠空軍耗費巨資的AEHF大型衛(wèi)星系統(tǒng)。

包括AEHF在內(nèi)，美國軍方的很多衛(wèi)星系統(tǒng)都是由洛馬航天系統(tǒng)公司建造的。該公司官員在呼吁謹慎看待分散化的同時表示，如果政府想這樣做，他們也為此做好了準備。公司副總裁兼AEHF計劃經(jīng)理卡拉薩說，洛馬完全支持空軍在保證耐受能力的同時降低成本的努力。他說：“根據(jù)具體任務(wù)的不同，分散化是一件好事。但在分析系統(tǒng)經(jīng)濟可承受性時，需要考慮整個系統(tǒng)的成本因素，包括發(fā)射、地面設(shè)施和衛(wèi)星?！?/p>

AEHF系列衛(wèi)星由洛馬航天系統(tǒng)公司采用A2100平臺建造，發(fā)射重量6169公斤，有效載荷由諾格宇航系統(tǒng)公司提供，設(shè)計壽命14年，將為美國國家領(lǐng)導(dǎo)人及陸?？詹筷犔峁└呱婺芰陀斜Ｗo的保密通信，可為美戰(zhàn)略部隊、空軍空間預(yù)警資源和作戰(zhàn)部署部隊提供快速全球覆蓋。作為“軍事星”的接替型號，每顆AEHF衛(wèi)星的總通信容量比由5顆衛(wèi)星構(gòu)成的整個“軍事星”星座還要大，可用于開展戰(zhàn)術(shù)軍事通信，如傳送實時視頻、戰(zhàn)場地圖和瞄準數(shù)據(jù)。新衛(wèi)星具有加密級別高、截獲與探測概率低、抗干擾和能穿透核武器引起的電磁干擾等基本特征。該系列首星AEHF-1于2010年8月發(fā)射，但因推進系統(tǒng)故障用了一年多時間才完成定點。AEHF-2和AEHF-3已在2012年5月和2013年9月發(fā)射。整個AEHF星座將由4顆靜地軌道AEHF衛(wèi)星和搭載在極軌道保密衛(wèi)星上的兩個“增強極軌系統(tǒng)”（EPS）保密通信有效載荷構(gòu)成。根據(jù)總價值估計為90億美元乃至更高的合同，洛馬共將為美空軍建造6顆AEHF衛(wèi)星，并將負責建設(shè)相關(guān)地面系統(tǒng)。第4顆衛(wèi)星擬在2016或2017年發(fā)射。除美國外，加拿大和荷蘭也在使用AEHF衛(wèi)星。

（摘自《中國航天》2014年第6期）endprint