日本擬盡快啟動防衛快速響應系統—解讀日本空間政策委員會的“航天防衛戰略”建議書

日本擬盡快啟動防衛快速響應系統—解讀日本空間政策委員會的“航天防衛戰略”建議書

2012年底，日本航空宇宙工業會向內閣府提交了一份由日本空間政策委員會起草、名曰“日本航天防衛戰略—我國防衛航天開發應有的理想狀態”的報告，即“航天防衛戰略”建議書。該建議書指出：日本應加快完善情報搜集衛星系統，盡快啟動計劃中的X頻段防衛通信系統計劃。在此基礎上，要有計劃地推動包括研制和發射早期預警衛星在內的快速響應系統等。

1 引言

2012年4月，日本空間政策委員會按照日本航空宇宙工業會的要求正式接受內閣府“防衛航天究竟應采取什么樣戰略”研究課題。他們根據2008年修改的航天基本法、剛剛修改后的內閣設置法、日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）設置法，以及2012年6月日本航天組織機構所發生的一系列重大變化—撤銷宇宙開發委員會、成立宇宙開發政策委員會和隸屬于內閣府的宇宙戰略室等，同時研究了即將公布的新航天基本計劃及其中提出的“航天開發應用需追加安全保障內容”等要求，并結合國際航天開發現狀與未來發展趨勢，形成了呈送內閣府、名曰“航天防衛戰略”建議書，回答了“日本防衛航天開發究竟應采取什么樣的戰略”等重大問題。

從日本內閣所批準的2013財年防衛省航天開發決算和批準的2014財年航天開發預算等，可以斷定內閣府基本肯定了空間政策委員會提出的“航天防衛戰略”。“航天防衛戰略”中建議的研究課題相當一部分已列入內閣府、內閣官房和防衛省的研發計劃。

2 擬定“航天防衛戰略”建議書的核心依據和前提條件

當前，“航天開發僅限于和平利用”已從日本的航天法典中銷聲匿跡，一系列支持航天防衛開發的法律文件生效。在日本，航天已經可以在無“非軍事”束縛的情況下合法地在防衛領域應用，這是撰寫這一研究報告的大前提；而較順利地執行情報搜集衛星計劃、內閣府已基本批準“完善防衛省用X頻段通信衛星系統”和紅外遙感器研制計劃等是擬定“航天防衛戰略”—完善快速響應系統的大前提。

擬定“航天防衛戰略”建議書的核心依據

（1）放棄“航天開發僅限于和平利用”之承諾，為航天在防衛領域應用開了綠燈

1968年5月8日，日本頒布了首部航天基本法，向全世界表明：日本的“航天開發僅限于和平利用”；法令頒布后，時任航天國務大臣的石川專門召開了記者招待會，代表日本政府向各國駐日代表以及全世界人民莊重宣布：日本的航天開發“僅限于和平利用”；并專門對“和平利用”做了明確解釋，那就是“非軍事”。

然而，2008年5月，日本頒布的新航天基本法，以“繼承日本國憲法的和平理念”取代了首部航天基本法中“航天開發僅限于和平利用”。2012年6月，日本又依據新航天基本法和修改后的內閣設置法，修改了2004年頒布的日本宇宙航空研究開發機構設置法，以“為使具備獨立法人資格的宇宙航空研究開發機構的設置目的與航天基本法中的記述保持一致”為由，從設置法總則的第4條“設置目的”中徹底刪除了“航天開發僅限于和平利用”等內容。很清楚，上述一系列舉措就是要使“航天開發僅限于和平利用”在日本的全部航天法典中銷聲匿跡；而“航天開發僅限于和平利用”即“非軍事”的鄭重聲明更是在20世紀90年代末小淵內閣決定、國會批準啟動情報搜集衛星那一時刻起就不了了之了；修改航天基本法、內閣設置法、日本宇宙航空研究開發機構設置法，通過多次修改防衛大綱以達到擴大防衛航天應用的目的，使空間政策委員會有足夠理由得出“日本有必要擬定符合當前形勢的‘航天防衛戰略’”之結論。

（2）新航天開發基本計劃吹響了拓展航天軍事應用的號角

新航天基本法頒布后，日本宇宙開發戰略本部于2009年6月2日公布了新世紀的首部航天開發基本計劃（2010－2014財年），提出了以“和平利用、提高國民生活、產業振興、人類社會發展、國際合作和關心環境”等六大基本理念，并把“安全保障”—“進行信息搜集與預警、監視”等列入航天開發基本計劃中。

通常，都是在上一個航天開發計劃公布5年后再公布下一個開發基本計劃，而以安倍為內閣總理大臣的自民黨新內閣以“國際形勢變化、航天技術發展，以及國家航天開發政策變化”為由，在距上一次公布航天基本計劃僅3年多時間，即2013年1月25日就公布了新的航天開發基本計劃（2013－2017財年）。

新公布的航天開發基本計劃大幅度地增加了防衛航天方面的內容。在第2章“推進航天開發應用的基本方針”第4節“日本航天開發應用的6個基本理念”中的第1條重提了航天開發“和平利用”，但采用新航天基本法的口徑，即“繼承日本國憲法的和平理念”取代了原航天基本法“航天開發僅限于和平利用”的承諾，也就是說新航天開發基本計劃中的“和平理念”與原航天基本法中的“和平利用”的含義完全不同，其實質是徹底否認了原航天基本法中“航天和平利用”即“非軍事”這一立場和承諾。

新航天開發基本計劃強調：日本是一個四面環海的國家，必須把實時、不間斷地監視周邊海域和空域，盡可能早地探知可能發生的各種事態的征兆，并將這些信息迅速傳遞給可共享用戶之功能置于重要位置。基于此，2013年防衛省的航天開發經費較2012年增加了144.7%，高達704.50億日元。

此外，防衛省還支持新成立一家民營公司（即DSN公司），委托其以“完善X頻段通信中繼功能和推進運營事業”的方式，達到其“從2015年起開始完善防衛省專用新通信衛星（雙星）體制”，并于2015年和2017年用H－2A火箭發射雙星，且組網運營供防衛省和自衛隊專用。同時，還要為其完成公用設施建設、完善維護管理和運營（PFT）等業務項目，以達到強化其指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵查（C4ISR）功能。這表明日本重視軍事航天開發，吹響了其拓展航天軍事應用的號角，成為支撐空間政策委員會大膽地在撰寫的“航天防衛戰略”中提出執行航天防衛戰略需完備的系統、所需的支持設備和為實現其戰略目標需開展工作的源動力。

擬定“航天防衛戰略”建議書的前提條件

（1）東北亞地區突發事件增多，航天防衛領域迫切需要具備快速響應能力

安倍政權認為日本修改了航天基本法后，明確了開發政策，理順了航天開發和管理機構，明確了目標，并確保能夠各盡其責，制定滿足國家和國民需求的開發和應用計劃。此外，日本不僅把朝鮮發射導彈、進行核試驗看作是對其最大的威脅，還把中國列為敵對國，要求“從強化國家安全和確保地區穩定考慮，進一步完善其情報搜集衛星系統”、啟動了X頻段通信衛星計劃，研制和開發雙頻段紅外遙感器，為其完善預警監視衛星系統及其所需的各種設施做好了必要的準備，同時還提出要從危機管理、國家安全和應對緊急事態考慮，更加縝密地考慮確定完美的防衛航天開發戰略，國家級的智囊團也提出了日本航天領域迫切需要具備快速響應能力的建議。

（2）日本已開發和應用的航天防衛系統為完善“航天防衛戰略”奠定了基礎

日本空間政策委員會認為，當前日本所開展的與航天防衛有關的活動已為完善“航天防衛戰略”、具備較強的快速響應能力奠定了必要的基礎。

1）“情報采集衛星”（IGS）系統不僅完成了第一、第二代的研制、發射和應用，并于2013年1月把第三代中的光學試驗衛星送入軌道，還計劃在2016年和2020年前后分別實現4星和10星[4×2+2（軌道備份星）]在軌組網運行。屆時，日本的軍事偵察、情報搜集能力將大幅度提高。

2）防衛省所支持的由2顆X頻段通信衛星組成的通信衛星網絡系統計劃已經啟動，并可以按計劃交付使用；民營企業不僅負責公用設施等的建設、維護管理，還負責運營服務等。

3）防衛省支持研制高靈敏度雙頻段紅外遙感器。由以日本電氣公司等為首的民營企業開發的雙頻段紅外遙感器已完成一系列試驗，其產品可提供預警監視系統使用。

4）早已上天的先進陸地觀測衛星－1（ALOS－1）系統提供了所需的圖像信息；以雷達衛星和光學衛星為核心的先進陸地觀測衛星－2和3也將分別于2014年5月和2015財年發射，會繼續為防衛省提供所需的清晰圖像信息。

5）防衛省正不斷加快完善彈道導彈防御應用系統的步伐，包括完善/維修防空用固定式管控雷達（FPS－5雷達）和完善攔截攻擊日本的導彈防御系統等與航天有關的部分，以強化指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵查功能，強化快速響應能力。

日本快速響應小型光學偵察衛星

日本快速響應小型合成孔徑雷達偵察衛星

3 “航天防衛戰略”的核心內容

“航天防衛戰略”包括航天防衛戰略所需完備的系統、支持系統和為實現這一戰略目標需開展的工作等內容。

“航天防衛戰略”需完備的系統

空間政策委員會認為：為確保國家安全，必須配備簡易、利用頻度極高、可用于快速響應的縝密的觀測網，這一觀測網應由快速響應小型圖像偵察衛星、快速響應小型電波情報搜集衛星、早期預警衛星、情報通信衛星，以及飛艇（包括平流層飛艇和中、高軌道運行飛艇）和無人機（UAV）等組成。

（1）快速響應小型圖像偵察衛星

該衛星包括快速響應小型光學偵察衛星和快速響應小型合成孔徑雷達偵察衛星，這2種衛星的特點是可快速、有效地發現所面臨的各種新威脅和各種復雜的事態，以及日本周邊地區的軍事活動征兆，進而可準確地掌握其發展動向，而小型化、低成本、易于組裝、發射簡便、耗時短、靈活、操作簡單，可與已投入使用的情報搜集衛星互補，若能夠編隊飛行應用則可事半功倍。

另外，快速響應小型圖像偵察衛星伴隨著汽車、相機、計算機、無線電產品等開發過程中大量采用高可靠性、機光電一體化的民用器件和技術一起發展，使這些器件和技術不僅得以快速發展，而且成長、成熟起來，并實現或逐步實現低成本，并在宇宙科學研究所、某些大學等研制的納、微和小衛星上使用，驗證了其性能。這些小型和微型化器件、技術用于小型圖像偵查衛星系統，不僅可確保小型軍用航天器實現小型化、低成本、高可靠性，而且有利于走向國際市場并發揮作用。

（2）快速響應小型電波情報搜集衛星

該衛星具備可早期發現所出現的各種事態征兆和盡快掌握日本周邊地區軍事活動狀況的功能，是必須完備的系統。目前，日本尚無這類在軌運行衛星。對防衛省而言，當前面臨的關鍵問題是必須充分調研其在技術上的可實現性、明確要識別/可識別哪些收集到的電波信息，以及掌握太空的電波特性等。日本電波研究所等早在20世紀90年代就開展了這方面的研究，積累了大量的數據，并取得了許多研究成果。另外，與開發快速響應小型圖像偵察衛星一樣，日本在積累低成本、高可靠性、小型、一體化的機光電器件的開發和應用技術，民用器件在航天領域應用等方面也具有一定優勢。

日本快速響應小型電波情報搜集衛星

（3）早期預警衛星

建議開發的早期預警衛星必須是一種性能完備、具備2種功能的系統：一是可提前探測和獲取導彈發射信息并對其跟蹤，有效地為彈道導彈防御提供全面支持功能的系統；二是利用其配備的高靈敏度紅外（IR）遙感器所具備的特有功能，做到既具備可監視/發現/預報火箭、導彈等發射/攻擊等功能，還要具備監視/發現/預報山林火災、火山活動、飛機事故等災情的功能。

目前迫切要解決的問題是在軌驗證高靈敏度紅外遙感器的性能，采集其在軌工作數據。因為早期預警衛星是一種高科技含量的系統，對日本而言，缺乏對這種高靈敏度紅外遙感器的研制和應用經驗，實現得心應手地應用難度大；其次，還有一項任務，即開發出可提供航天用的高靈敏度紅外遙感器，并獲取這種遙感器的數據，以及掌握在地面分析和識別所獲取的這些數據等的相關技術。

日本早期預警衛星

日本情報通信衛星

另外，日本空間政策委員會還針對朝鮮連續進行導彈發射試驗、日本周圍海域以及世界各地出現的突發事件，建議由內閣府牽頭，組織以日本宇宙航空研究開發機構為核心，形成一個產學研相結合，防衛省在資金和技術方面予以強勁支持的研發團隊，研制并盡快開發出技術上相對先進、可供在軌驗證用的雙頻段高靈敏度紅遙感器，反復地進行地面實驗后，盡快地列入早期驗證計劃。2014年宇宙航空研究開發機構以推進優先課題申請了1.5億日元的預算經費。

（4）情報通信衛星

日本很早就提出了應根據實際防衛需求研制和發射大容量、抗干擾能力強的防衛通信衛星，然而因受相關法律文件，特別是航天基本法等航天法典“禁止航天在防衛領域應用”的限制而無法實現。2008年頒布新航天基本法算是解禁。日本防衛省于2013年1月15日與DSN公司簽訂了總耗資高達1220.74026613億日元（含稅金），設計壽命為15年的2顆衛星的研制合同，并分別于2015年和2017年發射。這2顆衛星為防衛省專用的X頻段通信衛星，日本電氣公司負責衛星的研制，三菱重工業公司提供發射用的H－2A火箭，衛星入軌后形成完善的防衛省專用衛星網絡系統。另外，DSN公司還負責公用設施建設、完善維護管理和運營等業務。不言而喻，這也是“航天不得在防衛領域應用”解禁后的第一份合同，當前首要任務是確保產業界與防衛省密切合作，保證防衛用通信衛星滿足合同書中所要求的功能，通信事業一次成功。同時，還必須繼續考慮未來防衛需求開展了深入研究，有計劃地研究開發抗干擾能力更強、具備比光通信功能等還強的高水平的防衛通信衛星（或叫情報通信衛星），并啟動與之相關的技術開發。如果比光通信功能等還強的高水平的情報通信衛星與正在研制的X頻段通信衛星同時投入應用，可提升衛星通信能力和應用水平。

（5）飛艇和無人機

通過發射上述各類衛星系統，并實現衛星系統的數據中繼等，就可以靈活而有效地利用飛艇和無人機。

研究飛艇系統要解決的基本課題是如何開發出可實現高有效載荷比的公用平臺。這種公用平臺需采用高強度的輕型薄膜材料、輕量化高效電源技術等。日本的輕量化薄膜材料、高效電源技術和機器人學，以及太空太陽光發電技術等均居于國際領先地位，但尚不夠，還要進一步解決如何提高這些薄膜及其材料的強度，以及解決所開發出的輕量化高效電源等怎樣才能夠經受住平流層這一特殊環境的考驗，確保日本以平流層飛艇為代表的飛艇系統的研究取得了顯著成果，且需要進行大量的地面試驗，才能在飛艇上正式使用。

日本在完善無人機及其在防衛領域應用方面落后于以美國為代表的許多西方國家，但在無人化、小型化和輕型化等方面具有一定優勢，只要重視并將其提到應用日程，會很快迎頭趕上。

平流層飛艇

在中、高軌道運行的飛艇

完善“航天防衛戰略”需完備的支持系統

日本空間政策委員會認為，完善“航天防衛戰略”必須完備其支持系統，它包括3個部分：發射系統、地面系統和太空態勢感知（SSA）系統。

日本太空發射系統設想

（1）發射系統

日本空間政策委員會認為，根據擬發射衛星的質量和用途，必須完善發射系統，要擁有大、中、小3種類型火箭。大型火箭應包括已投入使用的H－2A火箭、向“國際空間站”運送物資用的“H-2轉移飛行器”（HTV）和H－2B火箭的智能化，及其發展后繼的H－3火箭（已列入2014財年預算計劃項目）；中型火箭則是簡易型、自主開發、具備快速反應能力的快速反應式火箭，正在研究中；小型火箭則要以2013年9月成功發射的“艾普斯龍”（Epsilon）火箭等技術為基礎研制的高可靠性、低成本和高智能化的新型固體火箭。除H－3火箭外，各項技術已在軌驗證，因此，通過在很短時間內完成多次發射即可進一步得到驗證；而H－3火箭則要吸收美、俄、歐洲等的經驗，花大力氣進行認真研究、設計、試驗和反復驗證。另外，還要考慮且研究這種小型火箭與太空發射系統相并用等問題。

（2）地面系統

地面支持系統包括2個方面：支持衛星運行用的地面系統和支持航天應用的系統。前者基本已經確立，具有一定的通用性，通過進一步完善現有的設施，盡量有效地利用已掌握的技術，可以靈活地滿足每顆衛星的需求；后者為衛星+整個地面系統，即滿足用戶需求的綜合系統。為推進標準的衛星應用，最重要的是不僅僅要進行衛星（本體）設計，還要確定利用這些衛星要達到什么目的，以及為達這一目的究竟要解決哪些課題（完成哪些任務）。

（3）太空態勢感知系統

日本空間政策委員會認為：當前，國際上各航天開發技術先進國的防衛機關都配備可不間斷地對空間飛行物體進行監視用的太空態勢感知系統，而日本這方面的能力還很差，只配備了兩部分與太空態勢感知活動有關的設施：一是以情報搜集衛星為核心的情報搜集系統；二是宇宙航空研究開發機構等正在研制的以太空環境保護為核心目的空間碎片觀測系統，還需較長時間才能發射，暫時尚無法提供使用。

不過，航天開發基本計劃提出“日本空間環境方面要率先垂范，為保護空間環境做貢獻”：研制和發射了“溫室氣體觀測衛星”（GOSAT）和“全球變化觀測任務”（GCOM）的全球變化觀測任務-W1衛星；正在研制“溫室氣體觀測衛星”后繼星和“全球變化觀測任務”的另外5顆衛星，即全球變化觀測任務-W2、W3、C1、C2、C3；與美國共同研制的“全球降雨觀測”（GPM）計劃的主衛星“全球降雨觀測”衛星已于2014年2月28日發射入軌，不僅實現并繼續實現在環境監視方面“率先垂范”的諾言，也可為其太空態勢感知發揮一定作用。

其實，日本也在有步驟地完善其太空態勢感知系統：積極完善其情報搜集衛星；已敲定了X頻段通信衛星計劃；加快高靈敏度紅外遙感器研制和推進預警衛星計劃；提出海洋監視衛星系統計劃。這些為空間環境保護研制的衛星，以及2012年5月發射的用以驗證船舶自動識別技術的小型實驗驗證衛星－4（SDS-4），也對強化太空感知能力起到了一定的作用。此外，日美間還正就將太空態勢感知情報納入強化日美同盟，將其作為共有共享方略之一進行深入討論。空間政策委員會認為，日本的當務之急是：完善太空態勢感知情報的獲取、管理和應用功能，而這其中最急需解決的是盡快討論并明確究竟以怎樣一種形式來統一整個國家的太空態勢感知機關的活動，并靈活有效地利用防衛省和自衛隊所保有的太空態勢感知功能，同時整合宇宙航空研究開發機構以及民間機構等保有的各種太空態勢感知功能，使之成為國家太空態勢感知系統的一部分，完善太空態勢感知情報。

（4）實現戰略目標需開展的工作

日本空間政策委員會認為要實現“航天防衛戰略”中的項目/系統目標，既要強化日美同盟，又要有一定日本特色，其有效的方法是效仿“艾普斯龍”火箭開發模式，推崇小型化、低成本、高可靠性和高智能化。多年來一直采用的以官為主，吸收有雄厚實力的民間企業參加，充分調動產學研的積極性，構建太空態勢感知系統。建立成本資金投入、風險分擔和情報獲取、管理成果和利益共享機制，達到好、快、省開發的目的。

5 結束語

日本空間政策委員會按照內閣府的要求，組成了以日本航空宇宙工業會技術部部長宇治 勝為首的調研組。調研組在撰寫前聽取了日本航空宇宙工業會會長、常務理事和專務理事，以及以工藤 勳委員長為首的空間政策委員會各位成員的意見；拜訪了防衛省、自衛隊和警視廳的“航天防衛戰略”專家、東京智庫的航天防衛專家坂本規博等，聽取了日本宇宙航空研究開發機構理事會成員、航天基礎系統、推進應用和綜合技術研究本部等主要成員的意見，擬定了提綱，征求了可能參與“航天防衛戰略”計劃項目開發的產業界人士的意見，由宇治勝執筆，完成了“航天防衛戰略”初稿，根據空間政策委員會工藤 勲委員長、各位委員，以及NEC東芝空間系統公司（NTS）空間顧問稻垣政文、廣島大學名譽教授中山 勝等權威人士所提出的意見，又對初稿進行了必要的修改，形成了呈送內閣府的“航天防衛戰略”文本。

日本空間政策委員會表示非常期待它們提交給內閣府的“航天防衛戰略”的各項建議能反映在防衛大綱和防衛省中期防衛計劃中。事實上，2013年底前，防衛省修改了2012年防衛大綱，完善了2013年中期防衛計劃。空間政策委員會提交的這份“航天防衛戰略”的許多內容已寫入防衛大綱和完善的中期防衛計劃中，內閣府以及宇宙戰略室的官員們也認為應盡快啟動防衛快速響應系統，但“航天防衛戰略”畢竟只是日本航空宇宙工業會空間政策委員會根據內閣府的指令撰寫的調研報告，其建議是否被采納，日本是否會很快啟動防衛快速響應系統，還要由內閣總理大臣最后做出決斷，并報請國會批準。

琦琳/文 高菲/本文編輯