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財年預算申請的航天部分中有明顯反映。預算案擱置了兩顆大型保密通信衛星的采購，并要求為新一代低成本氣象衛星的研制提供經費。預算案還要求放緩空軍下一代GPS-3衛星的生產。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的、稱為分散化的軍事航天架構理念帶來了機會。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星系統占主導地位的局面，化整為零，轉大而全為小而專，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星，也可以是搭載軍事有效載荷的商業和民用衛星，還包括由軍方租用容量的商業衛星。這種理念據稱起碼從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提到這一理念。支持者稱，從采辦和預算角度看，分散化都是必由之路，與航母式的大型衛星相比具有許許多多的優點。以“先進極高頻”（AEHF）軍事通信衛星計劃為例，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星計劃之所以下馬，原因就在于遙感器組合太過復雜，而把這些遙感器分散到多顆小型衛星上似乎是一種低成本的解決之道。

預算案中已有反映

實施分散化的一個主要候選項目是AEHF系統。這個由大型衛星構成的星座用于向戰略和戰術部隊提供高度安全可靠的通信聯絡。分散化的倡導者們辯稱，空軍通過把要求不同的戰術和戰略有效載荷部署到不同衛星上可節省經費，并降低系統的易損性。美空軍在2013年4月提交2014財年預算申請時，在一同遞交的5年開支預測文件中曾列入了要在2018年訂購第7和第8顆AEHF衛星的規劃。這2顆衛星很可能會從AEHF項目的主承包商洛馬航天系統公司訂購。但在同2015財年申請一同遞交的未來年份預測文件中，那2顆衛星卻未被列入。盡管這同在軌衛星工作壽命超出預期有一定關系，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星，空軍將可節省約21億美元。預算案中還包括了用于AEHF衛星能力提升的經費。美空軍采購辦公室航天項目主管麥克默里少將說，AEHF系統是將分散化理念融入現有計劃的首個機會。

美空軍還提出要減少2015財年GPS-3導航衛星的計劃采購數量，部分原因是現有星座的長壽。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公司再采購2顆GPS-3衛星。而現在它只打算采購1顆。麥克默里承認這會導致這顆衛星單價的提高。洛馬現持有8顆GPS-3衛星的建造合同。麥克默里稱，首顆GPS-3衛星的發射已被推遲到2016年。

美空軍2015財年預算申請還含有啟動已長時間推延的新一代極軌氣象衛星研制工作的經費，數額為4000萬美元。稱為“后續天氣系統”（WSF）的這項計劃將接替已使用很長時間的“國防氣象衛星計劃”（DMSP）。2015財年預算文件稱，WSF將采取分散化的復合大系統（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系。文件稱，WSF將由一批系統組成，以帶來及時、可靠和優質的天基遙感能力，從而滿足大氣、地面、海洋學、太陽地球物理學和其它經確認的全球環境觀測需求。美空軍的倒數第二顆DMSP衛星（DMSP-19）已于4月初由聯合發射聯盟公司的宇宙神5火箭發射。自一項預算超支的軍民聯合氣象衛星系統計劃2010年被砍以來，它一直在研究論證一個后續系統的各種選項。謝爾頓曾表示，新一代氣象衛星的首星可能會在2020年前后發射。美空軍航天與導彈系統中心主管氣象項目的官員拉里莫爾上校3月27日稱，新一代衛星重量將小到能由“人牛怪”火箭發射，而不是使用大得多、費用也高得多的宇宙神5和德爾它4火箭來發射。

報告大談其好處

美國空軍航天司令部2013年8月21日發表的一篇報告稱，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），應通過采用耐受力更強的分布式衛星星座來加以解決。而所謂耐受力更強的分布式衛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年空間資產規劃之際，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優勢的一條途徑。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的耐受能力。報告說：“今天，我們現有的空間體系很容易在攻擊中受損。”報告從空軍角度對分散化做了迄今最詳盡的描述，并稱從第一次海灣戰爭起改變對空間系統依賴的需要就已出現。報告說，空間系統日益被視為對美常規力量至關重要。報告說：“加之空間能力系由少數相對易損的衛星體系來提供這一事實，導致了美國對空間系統的依賴是潛在的阿喀琉斯之踵的評斷。”

謝爾頓近來多次談及對導彈預警、導航和保密通信等現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。轉向采用更加分散的衛星和遙感器還會讓敵方更難以毀掉關鍵空間能力。報告說：“分散化是保持領先于敵方、改變其瞄準演算和消除大范圍攻擊對我方空間資產影響的一個創新性機會。”報告說：“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財年預算案是邁向分散化這一新軍事航天架構的一步，但一些政府官員在3月10日開始召開的2014年衛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費。美國國防部長成本評估與計劃評定辦公室先進系統成本分析主管米勒在一次分組討論時說，美空軍沒有多少經費能用于強化各星座，改變架構的經費更是要少得多。這次分組討論有兩個與分散化策略相關的議題：一是更多地依賴商業衛星，二是用商業衛星來搭載軍事有效載荷。endprint

持懷疑態度的還不只是米勒。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的幾乎每個側面進行分析。這些研究有多項的結果預計會在年內晚些時候給出。雖然作為邁向分散化的初步步驟，2015財年預算案提出要擱置2顆大型保密通信衛星的采購，并為新一代低成本氣象衛星的研制提供經費，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，近來的預算表明，國防部并未在為全面轉變進行充分的規劃。她說，這類轉變需要做遠期規劃，需有長期考量。但由于近來的預算難題，包括臨時撥款案和自動減支，眼下在做的“幾乎全都是短期規劃”。

米勒說，分散化背后的一個普遍假設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，而這樣的假設過于簡單化了，“并未經過深思熟慮”。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星的一部分，搭載方案還是可行的。

與此同時，國防信息系統局商業衛星通信部門主管肯尼迪對國防部通過同意延長商業衛星容量的租用期限所能節省的經費是否會像工業界官員宣稱的那樣多表示質疑。五角大樓目前有約60%的衛星通信需求采用商業容量來解決，但這些容量的采購大都采用短期租用方式。肯尼迪說，有很多傳言稱五角大樓通過采用長期租賃可節省40%乃至更多經費，但這并沒有確鑿的證據。可節省40%以上是商業衛星運營商經常引用的一個數字。在當天的各場會議上，工業界代表普遍表示，提高五角大樓對商業衛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，采購和發射更多的衛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行主任奧爾布雷克特說，是否應對空間系統實行分散化策略不能只考慮成本，還需考慮星座構成、耐受能力、工業基礎穩定性和技術過時等因素。奧爾布雷克特說，分散化的提法此前也曾反復出現過，不同的是此次是在預算環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新性。他說，即使是轉向采取一種更均衡的理念，即綜合采用大型多功能衛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法來保住現有的合同。

大公司也在做準備

分散化理念顯現后，美中小企業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星系統的一些大型主承包商也紛紛聲稱它們完全能適應這種轉變，并認為這也會給它們帶來機會。而受預算下滑影響，它們對這種轉變已有所預料。

波音空間與情報系統公司主管業務開發的副總裁辛普森說，波音已做好了充分準備，且事實上已擴大了產品范圍，并把增強型的搭載有效載荷和納型衛星也包括在內。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。

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品。具體來說，該公司正在采購一項有保護的衛星通信能力，以供戰術用戶使用，而這些用戶目前只能依靠空軍耗費巨資的AEHF大型衛星系統。

包括AEHF在內，美國軍方的很多衛星系統都是由洛馬航天系統公司建造的。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：“根據具體任務的不同，分散化是一件好事。但在分析系統經濟可承受性時，需要考慮整個系統的成本因素，包括發射、地面設施和衛星。”

AEHF系列衛星由洛馬航天系統公司采用A2100平臺建造，發射重量6169公斤，有效載荷由諾格宇航系統公司提供，設計壽命14年，將為美國國家領導人及陸海空部隊提供高生存能力和有保護的保密通信，可為美戰略部隊、空軍空間預警資源和作戰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衛星的總通信容量比由5顆衛星構成的整個“軍事星”星座還要大，可用于開展戰術軍事通信，如傳送實時視頻、戰場地圖和瞄準數據。新衛星具有加密級別高、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月發射，但因推進系統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月發射。整個AEHF星座將由4顆靜地軌道AEHF衛星和搭載在極軌道保密衛星上的兩個“增強極軌系統”（EPS）保密通信有效載荷構成。根據總價值估計為90億美元乃至更高的合同，洛馬共將為美空軍建造6顆AEHF衛星，并將負責建設相關地面系統。第4顆衛星擬在2016或2017年發射。除美國外，加拿大和荷蘭也在使用AEHF衛星。

（摘自《中國航天》2014年第6期）endprint