美國新一代成像偵察衛(wèi)星概況

徐 冰（北京空間科技信息研究所）

□□隨著2012財(cái)年預(yù)算撥款和授權(quán)法案審定過程的進(jìn)行，美國各界爭(zhēng)論不休的議題—美國最終將選擇何種方案作為研制新一代光學(xué)成像偵察衛(wèi)星的方法漸漸浮出水面。據(jù)美國《空間新聞》2011年報(bào)道，美國白宮曾在2年前宣布采購2顆與上一代系統(tǒng)類似的光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，而美國國會(huì)卻在考慮使用相對(duì)便宜、但未經(jīng)驗(yàn)證過的備選設(shè)計(jì)來滿足國防部和情報(bào)界的需求，致使美國新一代光學(xué)成像偵察衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展一直處于飄搖不定的狀態(tài)，可能直到2012財(cái)年預(yù)算撥款和授權(quán)法案審定過程結(jié)束才能塵埃落定。

1 “未來成像體系”（FIA）項(xiàng)目變化緣由

研制背景

美國在成像偵察衛(wèi)星領(lǐng)域一直處于絕對(duì)領(lǐng)先的地位，最先研制和部署了光電傳輸型成像偵察衛(wèi)星和雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，現(xiàn)役的有洛馬公司研制的“鎖眼”（KH）系列傳輸型光學(xué)成像偵察衛(wèi)星和“長(zhǎng)曲棍球”（Lacrosse）系列雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星。隨著軍事戰(zhàn)略、應(yīng)用領(lǐng)域和戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的轉(zhuǎn)變，美國整個(gè)軍事戰(zhàn)略逐漸轉(zhuǎn)向應(yīng)對(duì)全球范圍內(nèi)突發(fā)事件和高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)，而這些成像偵察衛(wèi)星暴露了許多不足之處，例如衛(wèi)星成本過高、質(zhì)量過大、在軌衛(wèi)星少、重訪周期長(zhǎng)、偵察幅寬窄及姿態(tài)敏捷性差等。

項(xiàng)目確立

1996年，在美國中央情報(bào)局局長(zhǎng)的指示下，成立了一個(gè)名為“成像體系研究”（IAS）的研究組，該研究組建議部署1個(gè)由質(zhì)量輕、體積小、相對(duì)便宜的衛(wèi)星組成的星座，偵察能力至少與當(dāng)時(shí)在軌運(yùn)行的“鎖眼”和“長(zhǎng)曲棍球”衛(wèi)星相當(dāng)。之后，美國國家地理空間情報(bào)局（NGA）、軍方以及其他情報(bào)用戶共同提出了“未來成像體系”項(xiàng)目計(jì)劃。

鎖眼－12衛(wèi)星外形設(shè)想圖

項(xiàng)目中止

與其他衛(wèi)星系統(tǒng)相比，“未來成像體系”系統(tǒng)有如下改進(jìn)：用光學(xué)成像偵察衛(wèi)星和雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星組成混合星座，降低衛(wèi)星質(zhì)量，增加衛(wèi)星數(shù)量，提高衛(wèi)星軌道，光學(xué)設(shè)計(jì)獨(dú)特，具備抖動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)償能力及快速姿態(tài)機(jī)動(dòng)能力，大大提高定位精度，大幅提升雷達(dá)信號(hào)功率。正是由于需要滿足美國政府、軍方及多個(gè)情報(bào)部門的不同需求，導(dǎo)致該系統(tǒng)不堪重負(fù)，影響了衛(wèi)星的設(shè)計(jì)方案。就像美國眾議院情報(bào)委員會(huì)委員希瑟·威爾遜（Heather A. Wilson）所說，“像這樣的項(xiàng)目有一個(gè)很準(zhǔn)確的規(guī)則：只能期望每個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生一個(gè)奇跡。”過多的需求和過高的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)造成“未來成像體系”項(xiàng)目的中止。

美國國會(huì)為“未來成像體系”項(xiàng)目設(shè)定了嚴(yán)格的預(yù)算限度。1997年初，美國國家偵察局（NRO）采辦委員會(huì)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)審時(shí)曾認(rèn)為經(jīng)費(fèi)額度過低，項(xiàng)目可行性存在問題。即使如此，美國國家偵察局還是發(fā)布了“未來成像體系”項(xiàng)目招標(biāo)書。在美國國會(huì)的預(yù)算壓力下，美國國家偵察局沒有為“未來成像體系”項(xiàng)目設(shè)置預(yù)留資金，為后面的研制工作埋下了隱患。

面對(duì)美國光學(xué)成像偵察衛(wèi)星傳統(tǒng)承包商洛馬公司和新起之秀波音公司的投標(biāo)書，1999年9月3日，美國國家偵察局將光學(xué)和雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星合同都授予了波音公司，因?yàn)椴ㄒ艄就稑?biāo)書中的創(chuàng)新思想和更低的報(bào)價(jià)非常具有吸引力，即使是洛馬公司前執(zhí)行副總裁阿爾伯特·史密斯（Albert E. Smith）也承認(rèn)“波音公司的方案比我們做的更好、更便宜”。曾在1963年創(chuàng)建了中央情報(bào)局科技部并領(lǐng)導(dǎo)美國早期偵察衛(wèi)星發(fā)展的阿爾伯特·惠爾恩（Albert D.Wheelon）在一次采訪中說了一段可以作為波音公司在“未來成像體系”項(xiàng)目慘敗的墓志銘：“成功地撰寫標(biāo)書不等于能成功地研制出硬件。”

波音公司成本持續(xù)大幅超支、進(jìn)度延誤、關(guān)鍵技術(shù)無法解決及政府權(quán)力下放、監(jiān)管不力等多方面的因素，導(dǎo)致2005年9月國家情報(bào)辦公室主任約翰·內(nèi)格羅蓬特（John D. Negroponte）根據(jù)當(dāng)時(shí)剛上任的國家偵察局局長(zhǎng)唐納德·柯爾的建議取消了“未來成像體系”項(xiàng)目的光學(xué)成像偵察衛(wèi)星部分，造成軍事航天第一強(qiáng)國天上暫時(shí)無可用成像偵察衛(wèi)星的局面。“未來成像體系”項(xiàng)目的中止至少使美國政府損失了40億美元。

在2007年9月的一次采訪中，8月份剛剛擔(dān)任國家情報(bào)辦公室首席副主任的唐納德·柯爾（Donald M.Kerr）說，“‘未來成像體系’項(xiàng)目的一項(xiàng)重大失誤是選擇了沒有建造經(jīng)驗(yàn)的承包商。”

改進(jìn)型“長(zhǎng)曲棍球”雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星結(jié)構(gòu)示意圖（供參考）

2 美國新一代光學(xué)成像偵察衛(wèi)星的未來發(fā)展

2007年11月11日，美國紐約時(shí)報(bào)以大篇幅刊出了《間諜衛(wèi)星項(xiàng)目崩潰—先進(jìn)計(jì)劃遭遇不現(xiàn)實(shí)投標(biāo)》的文章，曝光了美國國家偵察局采辦“未來成像體系”偵察衛(wèi)星星座系統(tǒng)的最終狀態(tài)。

補(bǔ)救措施

“未來成像體系”光學(xué)衛(wèi)星項(xiàng)目的中止，可能導(dǎo)致整個(gè)星座的崩潰。為了消除風(fēng)險(xiǎn)，保持偵察能力，美國積極尋找補(bǔ)救措施。一方面，美國國家地球空間情報(bào)局相繼實(shí)施了“清楚觀測(cè)”（ClearView，2004年4月）、“下一代觀測(cè)”（NextView，2004年9月）和“增強(qiáng)觀測(cè)”（Enhanced View，2010年第2季度）計(jì)劃，加強(qiáng)與美國商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星公司的合作，增加采購數(shù)額，采取扶植政策，加大了對(duì)這些商業(yè)公司的支持力度，力圖利用商用衛(wèi)星補(bǔ)充在軌偵察能力。

地球之眼－1（GeoEye－1）衛(wèi)星在軌飛行示意圖

另一方面，美國國家偵察局重新選擇洛馬公司，在以前光學(xué)成像衛(wèi)星庫存部件的基礎(chǔ)上建造2顆鎖眼－12衛(wèi)星。2011年1月20日已發(fā)射1顆，未來2年內(nèi)還將再發(fā)射另一顆。

未來發(fā)展

為了彌補(bǔ)“未來成像體系”光學(xué)衛(wèi)星項(xiàng)目取消造成的損失，必須研制新一代光學(xué)成像衛(wèi)星來替代“未來成像體系”的成像偵察衛(wèi)星系統(tǒng)，美國現(xiàn)有2種解決方案爭(zhēng)執(zhí)不下。

一種方案是，美國總統(tǒng)奧巴馬于2009年4月批準(zhǔn)了一項(xiàng)新的光學(xué)衛(wèi)星成像偵察計(jì)劃，被稱為“2+2”計(jì)劃。在該計(jì)劃下，美國國家偵察局將向洛馬公司采購2顆2.4m光學(xué)口徑的成像偵察衛(wèi)星，合同價(jià)值數(shù)十億美元。同時(shí)，美國國家地球空間情報(bào)局將向美國商業(yè)圖像公司采購?fù)冉痤~的商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星圖像。在這筆資金資助下，地球之眼公司和數(shù)字地球（DigitalGlobe）公司正在發(fā)展1.1m光學(xué)口徑的新一代商業(yè)遙感衛(wèi)星。

另一種方案是，美國國會(huì)考慮使用相對(duì)便宜、但未經(jīng)驗(yàn)證過的基于新技術(shù)的成像偵察衛(wèi)星。在奧巴馬宣布“2+2”計(jì)劃后，美國參議院情報(bào)委員會(huì)主席、民主黨參議員黛安·范斯坦（Dianne Feinstein）及共和黨的副主席要求政府采購數(shù)量更多、價(jià)格更低、基于新技術(shù)的成像偵察衛(wèi)星。

世界觀測(cè)－2衛(wèi)星在軌飛行示意圖

世界觀測(cè)－1（WorldView－1）衛(wèi)星外形圖

在五角大樓與情報(bào)界長(zhǎng)期爭(zhēng)論之后，2011年3月15日，美國眾議院情報(bào)委員會(huì)副主席、民主黨眾議員魯珀斯伯格（Ruppersberger）在兩黨政策中心演講結(jié)束后告訴記者，美國最終將選擇何種方案很可能在2012財(cái)年預(yù)算撥款和授權(quán)法案審定過程中予以決定。

“我們一直與行政部門及國家情報(bào)總監(jiān)共同對(duì)這2種方案的成本及效能進(jìn)行評(píng)估。針對(duì)這2種不同的觀點(diǎn)，我想眾議院情報(bào)委員會(huì)主席麥克·羅杰斯（Mike Rogers）和我現(xiàn)在都持中立態(tài)度，以確保能綜合成本、可研性及性能做出正確的決定。”魯珀斯伯格說，“眾議院情報(bào)委員會(huì)對(duì)行政部門的方案主要擔(dān)心成本和能力，但對(duì)參議院的方案是擔(dān)心技術(shù)未經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證。”他還說，“如果未來有所變化，我們必須要保證技術(shù)已經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證并可以應(yīng)用。但我認(rèn)為現(xiàn)在還不到時(shí)候。”■