美国军事航天的分散化理念

美国空军打算在2015财年里为采纳一种新的军事航天架构采取一些初步步骤。美空军官员称，这一点在3月4日公布的空军2015财年预算申请的航天部分中有明显反映。预算案搁置了两颗大型保密通信卫星的采购，并要求为新一代低成本气象卫星的研制提供经费。预算案还要求放缓空军下一代GPS-3卫星的生产。美空军官员3月5日对记者说，即将来临的下个财年首次为落实新出现的、称为分散化的军事航天架构理念带来了机会。美空军副部长范宁在记者会上说，空军决心致力于分散化。

所谓分散化就是要一改耗资巨大的大型高级卫星系统占主导地位的局面，化整为零，转大而全为小而专，把各项能力分散到更多种平台上。这些平台可以是较小的卫星，也可以是搭载军事有效载荷的商业和民用卫星，还包括由军方租用容量的商业卫星。这种理念据称起码从2009年就已在探讨。从2012年11月开始，美国空军航天司令部司令谢尔顿上将反复提到这一理念。支持者称，从采办和预算角度看，分散化都是必由之路，与航母式的大型卫星相比具有许许多多的优点。以“先进极高频”（AEHF）军事通信卫星计划为例，对其实施分散化就无需对所有有效载荷都进行抗核加固。而对军事气象卫星来说，实行分散化的意义在于把多个遥感器集成到单一平台上有很大难度。有人士说，美空军以往的气象卫星计划之所以下马，原因就在于遥感器组合太过复杂，而把这些遥感器分散到多颗小型卫星上似乎是一种低成本的解决之道。

预算案中已有反映

实施分散化的一个主要候选项目是AEHF系统。这个由大型卫星构成的星座用于向战略和战术部队提供高度安全可靠的通信联络。分散化的倡导者们辩称，空军通过把要求不同的战术和战略有效载荷部署到不同卫星上可节省经费，并降低系统的易损性。美空军在2013年4月提交2014财年预算申请时，在一同递交的5年开支预测文件中曾列入了要在2018年订购第7和第8颗AEHF卫星的规划。这2颗卫星很可能会从AEHF项目的主承包商洛马航天系统公司订购。但在同2015财年申请一同递交的未来年份预测文件中，那2颗卫星却未被列入。尽管这同在轨卫星工作寿命超出预期有一定关系，但也给美空军带来了尝试分散化理念的一段机遇期。有官员称，通过推迟订购这些卫星，空军将可节省约21亿美元。预算案中还包括了用于AEHF卫星能力提升的经费。美空军采购办公室航天项目主管麦克默里少将说，AEHF系统是将分散化理念融入现有计划的首个机会。

美空军还提出要减少2015财年GPS-3导航卫星的计划采购数量，部分原因是现有星座的长寿。2013年这个时候，美空军曾打算在2015财年以每颗2.25亿美元的价格从洛马航天系统公司再采购2颗GPS-3卫星。而现在它只打算采购1颗。麦克默里承认这会导致这颗卫星单价的提高。洛马现持有8颗GPS-3卫星的建造合同。麦克默里称，首颗GPS-3卫星的发射已被推迟到2016年。

美空军2015财年预算申请还含有启动已长时间推延的新一代极轨气象卫星研制工作的经费，数额为4000万美元。称为“后续天气系统”（WSF）的这项计划将接替已使用很长时间的“国防气象卫星计划”（DMSP）。2015财年预算文件称，WSF将采取分散化的复合大系统（system-of-systems）理念，以满足国防部的具体需求，同时充分利用近期的民用和国际伙伴关系。文件称，WSF将由一批系统组成，以带来及时、可靠和优质的天基遥感能力，从而满足大气、地面、海洋学、太阳地球物理学和其它经确认的全球环境观测需求。美空军的倒数第二颗DMSP卫星（DMSP-19）已于4月初由联合发射联盟公司的宇宙神5火箭发射。自一项预算超支的军民联合气象卫星系统计划2010年被砍以来，它一直在研究论证一个后续系统的各种选项。谢尔顿曾表示，新一代气象卫星的首星可能会在2020年前后发射。美空军航天与导弹系统中心主管气象项目的官员拉里莫尔上校3月27日称，新一代卫星重量将小到能由“人牛怪”火箭发射，而不是使用大得多、费用也高得多的宇宙神5和德尔它4火箭来发射。

报告大谈其好处

美国空军航天司令部2013年8月21日发表的一篇报告称，美国军方对空间能力的依赖是“阿喀琉斯之踵”（即唯一致命的弱点），应通过采用耐受力更强的分布式卫星星座来加以解决。而所谓耐受力更强的分布式卫星星座就是通常所说的分散化理念。该报告题为《耐受性与分散化的空间体系》，出台于美空军正着手制订其未来10年空间资产规划之际，是美空军在日益倾向于奉行分散化理念方面迈出的又一步。

报告说，分散化是空军保持美空间作战优势的一条途径。报告直言不讳地指出需要变革，基本上是在重申谢尔顿近期的表述，即需要提高易损性正日益增大的空间资产的耐受能力。报告说：“今天，我们现有的空间体系很容易在攻击中受损。”报告从空军角度对分散化做了迄今最详尽的描述，并称从第一次海湾战争起改变对空间系统依赖的需要就已出现。报告说，空间系统日益被视为对美常规力量至关重要。报告说：“加之空间能力系由少数相对易损的卫星体系来提供这一事实，导致了美国对空间系统的依赖是潜在的阿喀琉斯之踵的评断。”

谢尔顿近来多次谈及对导弹预警、导航和保密通信等现有天基能力进行分散化的问题。他和美国政府问责局都曾在2013年4月份表示，初步研究表明，分散化事实上会为美国空军省钱。转向采用更加分散的卫星和遥感器还会让敌方更难以毁掉关键空间能力。报告说：“分散化是保持领先于敌方、改变其瞄准演算和消除大范围攻击对我方空间资产影响的一个创新性机会。”报告说：“此外，耐受能力还可起到威慑效果，而这是通过免遭攻击来保护我方能力的最佳途径。”

仍有人怀疑

虽然一些高级军官称美空军新推出的2015财年预算案是迈向分散化这一新军事航天架构的一步，但一些政府官员在3月10日开始召开的2014年卫星大会上却对这种理念表示了怀疑。有人认为这种办法未必能省钱，甚至怀疑美空军是否有哪怕只是进行这方面尝试的经费。美国国防部长成本评估与计划评定办公室先进系统成本分析主管米勒在一次分组讨论时说，美空军没有多少经费能用于强化各星座，改变架构的经费更是要少得多。这次分组讨论有两个与分散化策略相关的议题：一是更多地依赖商业卫星，二是用商业卫星来搭载军事有效载荷。endprint

持怀疑态度的还不只是米勒。正在开展一项分散化研究的政府问责局（GAO）采购与货源管理主管查普兰说，这项研究的初步结果表明，国防部尚不具备做出此类决定所需的知识。美空军正在开展一系列研究工作，以对其未来航天架构的几乎每个侧面进行分析。这些研究有多项的结果预计会在年内晚些时候给出。虽然作为迈向分散化的初步步骤，2015财年预算案提出要搁置2颗大型保密通信卫星的采购，并为新一代低成本气象卫星的研制提供经费，但出席上述分组讨论的人士提醒说，这种变化可能会相当缓慢。查普兰说，近来的预算表明，国防部并未在为全面转变进行充分的规划。她说，这类转变需要做远期规划，需有长期考量。但由于近来的预算难题，包括临时拨款案和自动减支，眼下在做的“几乎全都是短期规划”。

米勒说，分散化背后的一个普遍假设是把各项能力分散到更多的平台上可提高耐受攻击的能力，而这样的假设过于简单化了，“并未经过深思熟虑”。谈到搭载有效载荷，他称“我们还从未能证明这会对我们更加有利”。不过，他说，如果要寻求的只是一颗卫星的一部分，搭载方案还是可行的。

与此同时，国防信息系统局商业卫星通信部门主管肯尼迪对国防部通过同意延长商业卫星容量的租用期限所能节省的经费是否会像工业界官员宣称的那样多表示质疑。五角大楼目前有约60%的卫星通信需求采用商业容量来解决，但这些容量的采购大都采用短期租用方式。肯尼迪说，有很多传言称五角大楼通过采用长期租赁可节省40%乃至更多经费，但这并没有确凿的证据。可节省40%以上是商业卫星运营商经常引用的一个数字。在当天的各场会议上，工业界代表普遍表示，提高五角大楼对商业卫星容量的依存度的主要障碍之一在于文化。米勒和查普兰也表示，转变国防部文化、消除旧有文化影响是一个缓慢的过程。

另外，美国战略司令部司令、海军上将哈尼2月27日在参议院武装部队委员会作证时表示说，分散化理念在作为一项省钱措施而得到接受前还需进行更多的分析。

有官员2013年就提醒说，不能为了分散化而追求分散化。美空军主管航天的官员麦金尼说，分散化和搭载有效载荷只是手段，而重要的是结果，也就是要取得什么样的能力。他还说，必须注意成本问题。他说，采购和发射更多的卫星成本也可能会更高，除非能有什么新办法来降低这种成本。对于分散化会省钱的说法，美国航天有限责任公司董事会主席、前国家航天委员会执行主任奥尔布雷克特说，是否应对空间系统实行分散化策略不能只考虑成本，还需考虑星座构成、耐受能力、工业基础稳定性和技术过时等因素。奥尔布雷克特说，分散化的提法此前也曾反复出现过，不同的是此次是在预算环境突变的情况下提出的。他说，针对缺钱的局面，军方必须要变得有创新性。他说，即使是转向采取一种更均衡的理念，即综合采用大型多功能卫星和较简单的小型平台，也并不是一件容易的事，因为各航天公司会想方设法来保住现有的合同。

大公司也在做准备

分散化理念显现后，美中小企业迅速表示这会为它们带来更多的竞争机会，至少能让它们有机会进入。但有些出人意料的是，过去几十年里一直在为军方建造大型卫星系统的一些大型主承包商也纷纷声称它们完全能适应这种转变，并认为这也会给它们带来机会。而受预算下滑影响，它们对这种转变已有所预料。

波音空间与情报系统公司主管业务开发的副总裁辛普森说，波音已做好了充分准备，且事实上已扩大了产品范围，并把增强型的搭载有效载荷和纳型卫星也包括在内。他说，利用在轨和在造的搭载有效载荷，波音有多个分散化所需的关键部件已签署了合同或已投入使用。该公司最近推出了“鬼怪凤凰”系列小卫星平台，重量在几公斤到1000公斤之间，可用于开展短期实验或可长达7年以上的实用性任务。

诺斯罗普.格鲁曼公司官员近来在一些展会上一直在宣传面向成本意识更强的一家政府用户的产品。具体来说，该公司正在采购一项有保护的卫星通信能力，以供战术用户使用，而这些用户目前只能依靠空军耗费巨资的AEHF大型卫星系统。

包括AEHF在内，美国军方的很多卫星系统都是由洛马航天系统公司建造的。该公司官员在呼吁谨慎看待分散化的同时表示，如果政府想这样做，他们也为此做好了准备。公司副总裁兼AEHF计划经理卡拉萨说，洛马完全支持空军在保证耐受能力的同时降低成本的努力。他说：“根据具体任务的不同，分散化是一件好事。但在分析系统经济可承受性时，需要考虑整个系统的成本因素，包括发射、地面设施和卫星。”

AEHF系列卫星由洛马航天系统公司采用A2100平台建造，发射重量6169公斤，有效载荷由诺格宇航系统公司提供，设计寿命14年，将为美国国家领导人及陆海空部队提供高生存能力和有保护的保密通信，可为美战略部队、空军空间预警资源和作战部署部队提供快速全球覆盖。作为“军事星”的接替型号，每颗AEHF卫星的总通信容量比由5颗卫星构成的整个“军事星”星座还要大，可用于开展战术军事通信，如传送实时视频、战场地图和瞄准数据。新卫星具有加密级别高、截获与探测概率低、抗干扰和能穿透核武器引起的电磁干扰等基本特征。该系列首星AEHF-1于2010年8月发射，但因推进系统故障用了一年多时间才完成定点。AEHF-2和AEHF-3已在2012年5月和2013年9月发射。整个AEHF星座将由4颗静地轨道AEHF卫星和搭载在极轨道保密卫星上的两个“增强极轨系统”（EPS）保密通信有效载荷构成。根据总价值估计为90亿美元乃至更高的合同，洛马共将为美空军建造6颗AEHF卫星，并将负责建设相关地面系统。第4颗卫星拟在2016或2017年发射。除美国外，加拿大和荷兰也在使用AEHF卫星。

（摘自《中国航天》2014年第6期）endprint