最新助推力<br/>——太空复兴法案

最新助推力
——太空复兴法案

2016-10-22

航空世界 2016年8期

最新助推力
——太空复兴法案

2016年4月12日，美国会众议员吉姆·布莱登斯坦在美国空间基金会举办的第32届空间研讨会上公布航天改革法案——《美国太空复兴法案》。该法案旨在整合商业和军事航天活动，以更好地应对新兴威胁。布莱登斯坦在接受采访时表示，提供广泛航天服务的商业公司不断涌现，促使政府逐步改变空间作战与采办的方法，目标是利用商业资产尽量减少太空作战人员的负担，同时尽可能提高作战人员效能。

民用航天改革

该法案的部分内容效仿了“太空领导力保护法案”，寻求创建更大的理事会，该理事会将选择NASA局长候选人，并建议局长任期为5年。法案强调载人航天探索与空间利用，修订了当前联邦法律提出的NASA目标，使载人航天探索的范围扩展到整个太阳系；还将人类登陆火星作为NASA的主要优先事项。

蓝色起源公司的“新谢泼德”可回收火箭

2016年4月12日，美国会众议员吉姆·布莱登斯坦在美国太空基金会举办的第32届空间研讨会上公布航天改革法案——《美国航天复兴法案》。他是美国众议院军事委员会战略力量小组委员会及众议院科学、空间与技术委员会的成员。

对于商业航天，该法案寻求大幅增加联邦航空局（FAA）商业航天运输办公室的授权基金。该法案还寻求在FAA的商业航天运输办公室中建立“航天发射场办公室”，以管理准予航天发射场的基础设施，航天发射场可能最终会通过用户付费方式得到资助，类似于机场的方法。该法案开始将空间态势感知责任从美空军转移到FAA，计划授权FAA获得空间态势感知数据，并为潜在碰撞事件提供预警。法案要求政府在2020年之前为更广泛的空间交通管理活动指定一个领导机构。

该法案提出的另一个重要优先事项是，增加政府对商业卫星数据的采购。法案要求国家海洋与大气管理局（NOAA）制定共享气象数据的规则，用于从商业界获取气象数据，并授权NOAA每年花费1亿美元从商业购买天基数据。

军事航天改革

2010年4月15日，SpaceX公司创始人马斯克陪同奥巴马参观位于卡纳维拉尔角空军基地的火箭发射场.

该法案建议国防部考虑非传统的方法获得在轨能力。特别是，法案要求国防部为加强寄主有效载荷应用提供一个计划。美空军“寄宿载荷方案”（HoPS）项目旨在由商业卫星寄主政府有效载荷，并已经向工业界授出相关合同。但两年来，国防部尚未使用这种方法，这对于工业界来说是一个挫折。

法案还寻求全面资助“探路者”项目，该项目开展一系列试验，旨在为国防部探索从私营部门采购商业带宽的新方法。美空军2017财年预算请求包括3000万美元用于“探路者”-3项目，总计9100万美元用于“探路者”-4和“探路者”-5项目。

该法案要求美空军在以下几个领域考虑商业方法：利用工业界运行美空军的“卫星控制网络”并获取气象数据；加快推进国家地理空间情报局的商业地理空间情报（GEOINT）战略，通过其战略路线图，该情报机构将在不久的将来利用大量商业成像卫星公司；要求美空军作战响应空间办公室在开展新研发项目之前，保证没有商业实体能满足相同的需求。

在近期的国会听证会上，布莱登斯坦重点讨论加强空间态势感知能力。该法案要求国防部与NASA为轨道碎片清除创建一个技术演示验证项目。法案还计划使成立近一年的商业集成单元成为联合太空作战中心的永久组成部分，该单元帮助美空军更好地感知商业卫星如何运行。

改变烟囱式的通信网络作战人员日常任务面临的一个问题是烟筒式的军事及商业通信网络。例如，通常战区资产使用的终端仅能通过专用的商业卫星或军事卫星进行通信，而不能同时利用两种卫星，这严重限制了作战指挥官在战区执行作战任务的灵活性。通信卫星使用C波段和Ku波段，而军事卫星使用X波段和Ka波段，因此对于配备C波段天线的无人机通信而言，可能仅能使用商业卫星来通信。布莱登斯坦表示，希望确保任何战区资产均能同时利用商业和军事通信卫星进行通信。

该法案要求国防部长制定计划，整合商业和军事卫星通信架构。为确保灵活性，该法案要求未来卫星通信终端采办项目具有多频带能力。通过这种方法，无论通信网络是通过军事“宽带全球卫星”还是商业ViaSat系统实现的，这些将都不重要，战区资产能通过每个渠道通信。该法案还要求国防部在地面、空间和终端部分建立通用性，以提高主要卫星项目的同步性。目前，政府拥有和运行的五个主要系统（天基红外系统、先进极高频卫星、GPS、宽带全球卫星通信、国防气象卫星项目）中，每个均由不同的承包商建造，并需要特殊的技能组合才能对其进行操作。

美国弗吉尼亚州圣托马斯莫尔教会小学学生正在组装一款名叫STMSat-1立方体卫星。STMSat-1是由NASA“纳米卫星教育启动项目”主导研发的，NASA戈达德太空飞行中心对学生们进行了技术指导。2015年12月3日，该卫星随“天鹅座”货运飞船到达国际空间站，并于2016年5月16日被发射入轨

美国轨道ATK公司、联合发射“联盟”等传统航天发射企业都要依赖进口俄罗斯RD-180发动机

投资小卫星星座该法案还要求国防部评估与生产高能力小卫星的商业公司合作的机会。投资由成百上千颗小卫星组成的星座架构，而不是仅投资几颗高成本大型卫星，可降低成本并增加弹性。如果美国在太空拥有数千颗卫星组成的星座，在地面上有稳健的生产线，俄罗斯、中国等潜在对手则不太可能投资发展反卫星导弹。在这种作战想定下，敌方击落一颗卫星不会对作战产生重要影响，美国仍拥有数千颗卫星。如果能通过这种方法阻止对手和敌方研发反卫导弹，则能作为空间拒止能力的有效威胁。外包太空碰撞报告工作一直以来，美空军负责太空交通管理和态势感知，分析数据并机动操作太空资产，以确保它们不会相互碰撞或与轨道碎片碰撞。布莱登斯坦的法案计划通过向民事机构外包一部分这种职责，使作战人员能力聚焦于应对新兴威胁。太空跟踪任务的指挥与控制可通过商业界以较低成本完成。当前，国防部联合太空作战中心（JSPOC）负责分析来自世界各地传感器的数据，并为全球的商业运营商提供潜在碰撞预警。但商业运营商和国外政府现在已有能力开展此项工作，美空军希望不再成为太空领域的联邦航空管理局。

发展国产航天发射能力该法案还涉及如何摆脱对俄制RD-180发动机依赖性的问题。法案为此提出激励措施，以促进国内企业研发国产火箭发动机。从2022年12月31日开始，对于军事航天发射竞争，国防部将考虑对所有使用国产发动机的投标方案在总报价上予以25%的优惠。该法案还为使用国产火箭发射的有效载荷保险金额提供了10%的税收抵免。法案的目的是确保美国未来拥有首屈一指的航天发射工业基础。

立方体卫星正在成为许多初创型航天私企的创业方向

该综合太空政策法案寻求对NASA、国防部及其他联邦机构空间活动的管理与法规做出改革，并寻求使政府更多依赖商业能力。该法案负责人众议员吉姆·布莱登斯坦已将草案副本送交工业界，以在正式发布之前征求反馈意见。法案内容涉及国家安全、民用和商业空间政策。布莱登斯坦认为该法案不会完好地通过，他期望该法案成为话题以及策略的资源库，可将这些策略集成到立法的不同部分。

一家私企为DARPA“凤凰计划”设计的太空机械臂

放松管制带来的影响

政府管制是指政府为达到一定的目的，凭借其法定的权利对社会经济主体的经济活动所施加的某种限制和约束，其宗旨是为市场运行及企业行为建立相应的规则，以弥补市场失灵，确保微观经济的有序运行，实现社会福利的最大化。放松管制主要是取消一些经济性的管制，

其主要特点是削减产业进入壁垒、向受管制行业引入竞争机制，其目的是提高服务质量、降低费用、使费率结构更加合理，以及促进技术创新等。

制约航天产业商业发展的主要因素是过高的产业进入壁垒限制了竞争。产业进入壁垒是指妨碍新的企业进入某一产业，并使原有企业因此能持续获得超额垄断利润的各种因素，直接影响到产业的竞争程度和绩效。美国政府通过放松管制促进商业航天发展主要体现在削减进入壁垒、鼓励有效竞争方面，表现为降低市场准入、克服技术障碍、放松投资管制、扩大市场容量等。

市场准入

美国为引导私营企业进入商业航天市场，在政策上给予极大的支持。制定新航天政策来鼓励商业航天的发展，要求“在市场上存在商业航天能力的情况下最大限度地采购和使用此等能力”。对航天产业竞争性业务进行剥离，明确政府机构与私营企业的分工，使NASA将更多的精力放在深空探索能力的发展上，而将近地轨道航天运输任务交由私营企业商业化运营。此外，为尽可能地降低军用技术与民用技术之间转化的难度，美国军方设计了一整套军民通用的产品规范，逐步推行以“去型号化”为核心的货架式生产管理模式，通过打造货架式产品及实施产品批量生产和集中采购，形成了一套完整的货架式产品体系，这就在技术方面为私营企业快速进入航天领域提供了便利，也方便了其直接使用企业的成熟产品和发展成果。

“阿波罗”太空船由服务舱、指令舱（乘员舱）和登月舱3部分组成

技术障碍

“猎户座”模拟乘员舱内部

洛克希德-马丁公司计划于2021年建成地月间空间站，“猎户座”飞船也是其联接模块之一。

航天产品的高技术性决定了进入航天产业的技术壁垒很高，而航天技术往往涉及国家安全，因此航天技术的转让往往受到国家的严格控制。美国自20世纪60年代开始对航天工业投以巨资，长期的积累造就了美国航天超级大国的地位，这不仅体现在其拥有世界上最尖端的技术和最完备的产业链，更为重要的是培养了一大批经验丰富的航天工程人员。在强大的工业基础和人才储备支持下，航天产业的技术扩散使美国私营公司进入商业航天市场时在各方面均优于其他国家的竞争对手。如SpaceX公司目前的发动机重要部件喷注器来自于“阿波罗”登月计划成果，其燃料箱焊料技术来自美国航天飞机成果，这在很大程度上降低了火箭开发难度和成本。同时，美国航天工业的繁荣产生了大量人才储备，因此，私营企业能在充分利用美国航天业发展基础的同时，招募许多曾在NASA、波音等机构和公司工作过的优秀人才，节约了人力培训费用，降低了学习曲线。

电影《火星救援》中的宇航员和火星车

投资管制

航天产业的技术特征决定了航天产业的最小有效规模是非常大的。航天产业具有人力资本和物质资本投人高度密集的特点，这决定了航天产业经济活动的高投人性，一般的企业难以承受航天产业所需的大额资金。高额投入决定了航天产业非常高的进入壁垒。为降低航天产业投资风险，鼓励资本进入，美国航天政策提出，涉及到私营公司提供的航天产品、服务和活动，政府将承担一定的投资风险，并对私营公司的活动负责，以政府背书的方式鼓励私人资本投资航天产业。

此外，对于因航天活动失败导致的第三方损失，美国政府设置了三级保障机制，一方面明确了政府与私营部门在航天发射导致的第三方损失中的责任，也为企业安全运营提供了保障。

市场容量

市场容量的大小是影响进入壁垒的重要因素，航天产业存在规模经济，而全球航天产业市场容量的有限性对发展商业航天容易造成进入壁垒。美国以政府采购为引导，预先安排足够订单、留足利润空间，扶持私营企业成长。以SpaceX公司为例，2008年12月，SpaceX公司从NASA赢得了高达16亿美元的“商业补给服务”（CRS）合同，利用“龙”飞船分12次为国际空间站运输货物补给，根据情况可最多增加到31亿美元。2010年6月，SpaceX公司又获得了4.92亿美元的商业发射合同，以利用“猎鹰”-9火箭将铱星送入地球同步轨道。早期获得的大量采购合同，为私营企业占有市场容量，争取生存空间提供了重要帮助。

另一方面，美国积极打造国际竞争力，放松对盟国的航天产品出口管制，为本国航天企业拓展海外市场助力。2013年，美国商务部产业安全局和国务院国防贸易管制局各自发布了修改《出口管制条例》和《武器国际贸易条例》的最终规则，对美国现行出口管制制度进行了修改，由美国总统决定在符合美国国家安全利益的前提下将卫星及相关产品从军品清单转移到商业控制清单。但这些被转移到商业控制清单的卫星和相关产品仍不能被出口、再出口到中国、朝鲜等国家或在这些国家发射，除非总统决定符合美国国家利益。美国的该项政策既将加大美国卫星产业在全球市场的经营活动力度，又能继续保持对中国等国家航天产品和技术的限制。

马斯克与NASA局长查尔斯·博尔登

一款简易的手机卫星

美国Accion系统的创始人娜塔莉亚·布里克纳，该公司正在研究的离子束推进技术已经获得950万美元的商业投资和300万美元的军方资助

鼓励有效竞争

促进有效竞争，是政府放松管制后优化市场结构的重要环节。美国政府通过采购方式的改变，实现商业航天有效竞争。其在航天领域的商业采购采用太空法案协议代替联邦采购规则，与传统的成本加合同采购方式不同，现行采购方式明确规定只为希望用于NASA目的的具体技术投资，合同采用固定价格方式，即只为里程碑的性能付费，其他技术开发均由商业承包者自行投资，使承担公司进入竞赛状态。该采购策略已经通过商业轨道运输服务计划和商业乘员发展计划进行了成功的验证。

商业乘员发展计划是一个多阶段的空间技术发展计划，主要目的是鼓励低轨道载人航天飞行器的私营化发展，支持有能力的商业实体研究系统方案、突破关键技术，最终实现商业化载人运输系统。美国政府从2010年起通过该计划从22家竞赛者中选定了5家，加速私营公司对载人商业航天的研发，并通过技术规制逐年减少其所支持的私营公司的数量，现阶段继续参与商业乘员发展计划的公司只剩3家，最终将至少选择两家公司向国际空间站运送人员和货物。美国政府通过采购制度的设计，防止商业航天发展过程中出现垄断现象，形成了有效的市场竞争结构。

美国硅谷初创公司SpaceVR设计的世界首款360度虚拟现实成像微型卫星“鸟瞰1”号

美国轨道科学公司的“占星师”空射火箭发射平台，机身下方挂载的是“飞马座”小型空射火箭。

商业航天与军民融合

实现军民融合式发展，是世界强国平衡社会经济和军事国防发展的重要方式。目前，已形成了各具特色的模式，如“军民一体化”的美国模式，“先军后民”的俄罗斯模式，“以民掩军”的日本模式，“以军带民”的以色列模式。

我们将建立一支由军人、平民和合同商组成的更多元、更平衡的运作队伍。这些专业人员必须在各自领域——无论是规划、立项、采办、制造、运营、还是分析——的最佳实践中经受教育、历练和培训。

2011年美国《国家安全太空战略》

运用法律法规，强制推进军民融合，是世界各国的通行做法。冷战结束后，为消除军民分离的国防工业所带来的弊端，美国国会技术评估局出台了《军民一体化潜力评估》，第一次把“军民一体化”作为国家发展战略进行总体设计。随后，《国防工业技术转轨、再投资和过渡法》《国防授权法》《武器系统采办改革法》等法律中，都对推进军民一体化发展战略做出规定。

为保障军民融合战略顺利实施，各国均成立了相应机构，专门负责协调推进工作。1991年，为促进军民一体化，美国国防部成立了“技术转移办公室”，作为军民两用技术转移的牵头管理机构。1993年，美国成立跨部门的“国防技术转轨委员会”，专门负责军民一体化改革指导与协调，同时还成立了军民一体化科技计划的专职管理机构，如国防部技术转移办公室、国防高级研究计划局等。在军政部门协同方面，美国形成了跨部门的联合协同机制，国防部负责国防科研生产的统一管理和协调，三军负责本军种装备科研生产的具体组织实施，立法部门和有关行政机构通过制定法律、法规、计划等指导发展。

美国最新的GPS III卫星具有更高的精度和抗干扰能力

军民融合是一项大战略，系统设计与科学规划是其高效推进的前提与保障。20世纪90年代以来，美国为推动国防科研生产领域的军民融合，先后制定了国防部军民两用应用计划（DUAP）、商务部高技术计划（ATP）和国防部牵头的技术再投资（TRP）等多项计划，由国防部、商务部、运输部、能源部、航空航天局和国家科学基金会等组成领导机构，共同组织计划实施。2001年，美国已基本实现民用工业与军事工业基础的高度融合。2003年，美国制定《国防工业基础转型路线图》，提出建立“基于能力的国防工业基础”，以图高效生成信息化战争所需的战斗力，走上了国家工业基础直接为武器装备建设服务的深度融合之路。

一向行踪神秘的X-37B可重复使用无人航天器

优先采购民品，已成为世界主要国家推进军民融合发展的重要举措。美国国防部采办法规强调，“优先采用民用产品、技术和劳务”，规定“在可行的情况下，可修改任务要求，以促进民用产品、技术和劳务”的采购。2005年，美军民用产品采购总值比 1999年增加了一倍，民用产品合同数达到了总合同数的一半。例如，伊拉克战争中，为弥补军用侦察卫星的不足，美军大量使用了商业卫星的高分辨率图像，并尝试在商业卫星上搭载军用载荷，以进一步节约研制成本，缩短研制周期。美海军在发展信息化作战平台和指挥控制系统时，民用产品和技术占了近80%。美空军在《2025年发展展望》中强调，“应把商业技术的应用扩大到最大范围”。

由于历史原因以及武器装备对高性能、高可靠性的要求，武器装备科研生产过程中长期存在着一套不同于民用的、要求更为苛刻的军用标准与规范。而随着军用技术与民用技术融合度越来越高，传统的历史形成的军用标准已渐渐成为技术融合的阻碍。现今不少国家都积极推进军用规范标准的改革，鼓励承制单位最大限度地采用符合军事需求的民用标准进行武器系统设计和制造，打通军民两用技术的标准壁垒。例如，美国近些年废除了4000余项军用规范和300余项军用标准，采用了1784项民用标准，大幅提高了民用标准、性能规范在国防部标准化文件中的比例。

SpaceX公司的火箭组装车间

即将与国际空间站对接的“天鹅座”货运飞船

轨道科学公司的“飞马座”空射运载火箭

航天商业化和商业航天

随着军民融合发展概念的提出，航天商业化与商业航天成为业界热议的话题。航天商业化是指原本只为政府、军队、国家安全需求服务的航天基础设施向商业市场开放，原本只为政府服务的航天制造企业、航天系统运营企业也向商业市场寻求合同，而政府和军队作为大客户进入市场，按商业规律进行招标和采购。商业航天则是完全不同的概念，是指按照市场化模式来组建新的航天企业，按照市场化规律来从事投融资、收购、合并、分立、招投标、议价、赔偿、研发、协作、制造、运营等活动，投资者和企业可以自由进入和退出。

航天商业化和商业航天的发展历史并不相同。在国际范围内，航天商业化进程早已开始。

首先是通信领域，有两大标志性事件可以作为航天商业化的里程碑。首先是国际通信卫星组织的企业化。这家成立于1964年的企业原本由成员国政府出资维持。2000年，为了适应市场化经营的需求，缔约国大会通过了私有化决议，并在2001年改制完成，改称国际通信卫星公司。如今的国际通信卫星公司是一家在纽约证交所上市的股份制企业。其次是国际移动卫星公司。这家原名为国际海事卫星组织的机构在1979年成立，同样是一个政府出资组织。90年代中期，国际海事卫星组织开始谋求私有化。1999年，经成员国讨论，将该组织的运营部分剥离出来成为企业，2005年开始在伦敦证交所上市。如今，作为一个市场化运营成熟的领域，国际卫星通信广播领域已经完全按照商业规律运行了。

NASA进行外星球植物种植实验

美国卡纳维拉尔角空军基地内成群分布的火箭发射场

遥感领域的发展模式则属于商业航天。世界上所有发射过军用侦察卫星的国家都不曾把侦察卫星及其图像直接商业化。商业遥感卫星和军用遥感卫星至今仍是两个不同的领域。世界上第一个商业遥感企业当属法国的SPOT公司。法国宇航局发射SPOT-1卫星后，并没有采取传统的政府运营、图像免费提供方式，而是成立了SPOT公司，向国际市场公开出售卫星图像。此举大获成功，也为后续SPOT卫星的发射积累了资金。SPOT公司后来成为阿斯特里姆地理信息公司的一部分，如今是欧洲空客宇航防务集团的子公司。

美国在70年代就开始发射陆地系列遥感卫星，但一直由政府运营。到上世纪的1999年，随着IKONOS-2卫星的升空，美国依靠高分辨率卫星，直接进入了商业遥感时代。经过分化组合，多家美国高分辨率商业遥感卫星公司合并成了数字地球公司。此举激发了世界范围内的高分辨率商业遥感卫星热潮，包括印度、阿联酋在内的多个国家纷纷成立自己的商业遥感卫星企业。

实际上，无论航天商业化还是商业航天，在西方成熟的市场经济体制下，都没有引起人们过度兴奋。当一个行业的技术和运行足够成熟，把它推向市场自我发展，是再顺理成章不过的事。然而最近几年，商业航天的话题再次引起国际宇航界的关注，则是因为载人航天。

美国总统奥巴马与首批商业飞船宇航员交谈

自从“哥伦比亚”号航天飞机失事后，NASA重新审视了自己的载人航天飞行战略，决定放弃航天飞机，不再亲自运营近地轨道的空间运输系统，而是把往返于国际空间站的货物、人员运输活动移交给商业企业，NASA只是购买服务，不介入企业本身的研发和运行。这个项目被NASA称为“商业乘员开发计划”（CCDev）。此举激发了业界的研发热情，天空探索技术公司、轨道科学公司、波音公司等企业纷纷推出自己的飞船和服务，前两家企业已经进行了成功的太空飞行，也遭遇了失败。正因为如此，“商业航天”这个词汇如今频繁出现在国际宇航的讨论和报道中。

洛马公司设计的“猎户座”飞船进行空投着陆测试

“猎户座”飞船进行水上漂浮测试

NASA同时还在推动一个非商业的飞船研制计划，也就是备受瞩目的“猎户座”飞船。这给了我们一个良好的机会去对比“商业航天”与“非商业航天”的差异。简单说，美国商业载人航天发展有这样几个要点：①作为客户的NASA只关心能以合理的价格买到安全、充足的服务，不关心供应商的具体研发过程和飞船构型；②可以有多家供应商同时存在，价格机制灵活；③客户不承担可能发生的发射失败损失，供应商要自行购买商业保险。虽然目前投身于载人航天的美国商业企业还没有真正实现载人往返于国际空间站，而且NASA是唯一客户，但NASA设计的模式符合市场化运行的基本规则，为后续商业航天的业务扩大，为更多服务提供商和更多客户进入这个市场提供了良好的参考框架。

商业创新“反哺”国防

冷战结束后，美国经济发展迟缓，国防投入也随之降低，但是国防军工项目内含的经济效益并没有得到有效的利用。直至20世纪90年代后期，美国政府将发展经济确定为新的国家安全战略的重要内容，开始探讨如何将军工需求同民用技术相结合，以推动经济发展。近年来，随着国防经费的不断削减，美国更强调要利用民用经济中的技术创新，来实现国防科技的跨越式发展。

航天是军民融合的重要领域。美国的航天事业分成民用、商用和军用三大部分。因此，美国航天的军民融合既包括军用和商用航天的融合，也包括军用和民用航天的融合。美国在航天领域的军民融合起步早、融合程度深、法规较完善。近来，随着美国军方更青睐廉价、颠覆性创新技术，美国航天领域的军民融合的程度进一步加深。

2015年4月下旬，美国国防部长阿什顿·卡特，在其上任3个月后就访问了硅谷。他在斯坦福大学发表了题为“重新链接五角大楼：创新与网络安全的新路径”的演讲。卡特称，当他成为国防部长时，他的最重要的承诺之一就是在不断变化的世界中保持美国的领先地位、保持竞争力、吸引报效祖国的新一代，跟上技术发展的步伐。他说，就利用商业利益驱动的技术而言，美国国防部希望与产业界就各个方面建立合作伙伴关系。硅谷和整个技术界开发的产品，一直在推进经济、社会、国防领域的转型、进步和繁荣。这使许多事情变得更容易、更经济、更安全。他接着表示，近年来，越来越明显的是这些进步和技术，也给企业、政府、军队和个人带来了一定程度的风险。我们如何减少技术带来的风险而又同时发挥其益处呢？答案就是建立合作伙伴关系。

美国国防部长卡特十分重视高科技民企在军民融合中的作用，他已拜访过谷歌、微软、亚马逊等硅谷公司

美国国防部长卡特希望DARPA与更多的商业公司合作，取得颠覆性创新成果

卡特说，美国国防部和政府机构的投资，曾在推动硅谷和斯坦福的技术创新上发挥了重要作用。例如，互联网就是源于美国国防高级研究计划局（DARPA）的推动，全球定位系统（GPS）最初就是一个防务项目；谷歌的搜索算法是由美国国家科学基金会资助的；苹果公司集成到iPhone中的许多技术都有美国政府和国防部的资助，美国国家科学基金会和美国中央情报局共同资助了多点触控的开发者；苹果操作系统iOS的Siri源于DARPA推动的人工智能和话音识别研究；谷歌的自动驾驶汽车源于DARPA的一个挑战大赛。由此可见，美国国防部和其他联邦机构点燃了火种，但硅谷高科技公司让星火燎原，创造了超乎想象的应用。

在这次演讲中，关于后GPS 的导航定位技术，对硅谷提出了特别的期望。他认为美国国防部会继续支持GPS卫星的研制和发射，因为它不仅是军用，而且也提供民用。但需要寻找军用的不受干扰和不脆弱的另一种途径。作为这个任务的重要组成部分，即研制集成在芯片上的更小的惯性导航器件、更小更精确的加速度计和更精确的时钟，需要发展微机电系统技术。这些技术目前已在智能手机上得到了应用，现在要把这些技术转移到军用上来，并让它更精确。

为了利用硅谷的创新能力，卡特宣布了一个新倡议——国防科技创新单元-X（DIUX）。这个倡议将探索新兴的和突破性的技术，并与国防部建立直接的关系，一种新型伙伴关系。卡特说：“我们最好的现役军人和军事人员、生活在这里的预备役人员以及一些最优秀的技术人才，共同组成了这种伙伴关系。这个团队将加强现有的关系，并建立新的关系，同时担当国防部其他部门的当地互动节点。国防部将继续在其他方向进行尝试，把我们政府的最好技术引到产业界，然后再引回来。”这方面已经在实施的一个项目是“国防部长公司研究员”。每年将派遣约15名国防部人员到商业公司，如甲骨文、思科、联邦快递和其他公司工作。

对于卡特的硅谷之行，有美国媒体指出，美国近来一直担心潜在对手，这些对手正在积极缩小与美国的技术差距，甚至可能赶超美国。因此，卡特的硅谷之行的目的旨在促进技术以更快、更廉价的方式投入国防应用。然而，五角大楼的入驻，也可能面临科技公司和风险投资界的抵制，他们长期以来一直对美国国防部的官僚作风和变化无常的预算计划感到担忧。由此可见，美国的“军民融合的深度发展”还有一段很长的路要走。

军民融合的典型航天项目

美军高度依赖卫星通信。因此，天基资产的安全对美国十分重要。

2014年7月10日，“寄宿载荷解决方案”（HoPS）向14家公司授出“无限期不定量供货”合同。这14家公司包括了欧美主要卫星制造商和运营商，如波音、洛马、空客、阿里安、诺格、雷神、哈里斯、国际移动卫星、国际通信卫星、铱星、SES、劳拉空间系统等公司。这14家公司已在2011年组成“寄宿载荷联盟”（HPA）。在这次的“无限期不定量供货”合同中，也包括给波音等3家公司的项目，要求搭载对北美大部分地区进行大气污染测量的“对流层污染排放监测”（TEMPO）载荷。在前一段时间内，美国空军和联盟在按照传统商业惯例制定合同时，关于价格和技术标准难以达成一致意见，经过近2年的反复协商，双方才终于达成了共识。

中国已具备一定的反弹道导弹、反卫星能力

近年来，美国空军悄然推进了HoPS，在这方面美国既有经验，也有教训。早在1976年，美国海军在休斯公司的商业卫星上就搭载过军用通信载荷。NASA的载荷也进行过多次搭载。但美国空军第一次采用这个办法，是在2011年9月由阿里亚娜-5火箭发射的SES-2通信卫星上，搭载了美国空军的“商业搭载红外有效载荷”（CHIRP）。该有效载荷是一种导弹预警实验传感器，以试验美国空军宽视场红外凝视传感器执行太空大范围监视的能力。通过2年的在轨试验，获得了大量目标和传感器性能的数据，为今后的设计提供了重要依据，而据报道搭载费用只有2500万美元。

美国空军计划用天基红外系统（SBIRS）代替从1970年开始建设的国防支援计划（DSP）卫星，但进展很不顺利。天基红外系统由两部分组成，一是位于地球静止轨道（GEO）上的大型专用卫星，二是在高椭圆轨道（HEO）的大型卫星上搭载相关载荷。2011年5月，成功发射了天基红外系统-地球静止轨道（SBIRSGEO）第一颗质量达2540kg的专用卫星，落后于原定计划 9年。美国政府问责办公室（GAO）的报告指出，每颗卫星的成本高达30亿美元。因此，为了用较少的钱完成天基红外系统的传感器的性能试验，美国空军积极实施了“商业搭载红外有效载荷”计划。这次任务的圆满完成，让美国空军增加了信心，准备继续在商业卫星搭载太空红外传感器、太空感知传感器和太空环境传感器，但对于在商业卫星上搭载军用通信载荷，仍存在较大顾虑。他们认为军用通信有效载荷，对于卫星质量和功率都有较高的需求，频谱兼容问题也使其难以在一个单一的卫星平台上分别适应军事通信有效载荷和商业通信有效载荷。在这方面，澳大利亚国防军却利用寄宿有效载荷机会，将他们从波音公司购买的特高频（UHF）载荷安装在了国际通信卫星-22（Intelsat-22）上。该卫星是波音公司根据合同为国际通信卫星公司建造的。澳大利亚当局表示UHF载荷项目利用寄宿有效载荷的方案，与常规的专用卫星购买和发射方案相比，节省了约40%的成本。

掌管着美国军事太空系统的美国空军航天和导弹系统中心（SMC）发展计划指挥部是“寄宿载荷解决方案”的主管机构。“寄宿载荷解决方案”项目要求合同签约方能向美国空军及其他美国政府组织提供在商业卫星上寄宿政府有效载荷以完成目标任务的能力。“寄宿载荷解决方案”的合同要求对方可以建成全功能的在轨寄宿有效载荷系统，并建成将有效载荷数据发送到政府终端用户的地面集成系统的装备和界面。在卫星工业中，多重有效载荷是常见的，例如将为完成不同特殊任务而设计的电子元件和传感器包安装在同一航天器上，共享发射、推进和电力，并分担成本。在商业卫星上寄宿有军用有效载荷，由于不需要研制整星，不仅节省了成本，而且大大缩短了研制时间，更由于分散布置了军用载荷，提高了美国空军太空体系结构的抗毁性。在未来5年内，将发射80颗商业通信卫星，寄宿载荷机会很多，因此美国空军准备向该项目投入近5亿美元。因此，在商业航天器上寄宿军方有效载荷，是一种将军方需求融合到商业卫星任务中的创新方法。

美国劳拉太空系统公司制造的商用卫星，可加装政府和军方载荷

另据美国《航空周刊》网站2015年6月7日报道，美国政府日渐形成一种共识，即太空资产，包括商业、民用和国防卫星，在轨道上已不再安全，美国空军与6家顶级商业运营商正在开展第一个全新的试验项目，以期改善他们之间的数据交换。

为此，2015年夏季，在范登堡空军基地的联合太空运行中心（JSPOC），将开展对“商业整合单元”（CIC）为期6个月的试用期运行。联合太空运行中心是集成化态势感知及指挥与控制中心，最终向美国战略司令部提供报告。这个试点项目的目的是更好地改善商业运营商和军方之间的计算机接口。“商业整合单元”将包括来自六大国防部商业供应商的人员和资源：这些公司包括数字地球公司、欧洲通信卫星公司、国际移动卫星通信系统公司、SES、国际通信卫星公司、铱星公司等。不过，其他商业运营商也将受益。“商业整合单元”将作为联合太空运行中心内部的行业代表与联系中介。长期以来，商业运营商一直呼吁加强与国防部及情报界的合作。“商业整合单元”就是美国国防部希望改善其太空态势感知的若干举措之一。“商业整合单元”将从联合太空运行中心获得信息技术支持，并占用运行中心计算机的存储空间。

联合太空运行中心宣布，现已跟踪到轨道上23000个目标，随着2颗新的地球同步轨道空间态势感知计划（GSSAP）卫星提供情报之后，这一数字有望增加。GSSAP卫星将帮助美军获取太空态势感知能力，帮助美军应对电磁干扰，还能帮助其他商业卫星公司了解运行卫星存在的威胁。在试点阶段，“商业整合单元”每天将运行8～12h。在突发事件中，参加者将随叫随到。最后，该单元将实现24h运作。在试点期间，参加者将建立那种“机到机”接口，以便军事和商业用户之间更好地共享数据。

澳大利亚的UHF频段通信卫星也是美国寄宿载荷的平台

Intelsat公司和思科公司等航天企业为美国战略司令部制造的太空互联网路由器（IRIS）也是一款寄宿载荷。首台IRIS随Intelsat公司的IS-14商用卫星一起，于2009年11月23日由“阿特拉斯”V火箭发射升空。

运营商希望演练在各种太空场景下太空保护的运行概念和流程，从最引人注目的卫星碰撞或攻击，到常规的电磁干扰。目前，美军应对大多数太空中的突发事件（如卫星碰撞）的常规流程已经就位。不过，有了“商业整合单元”，处理卫星干扰事件的流程及过程将更加严格，通过向运营商提供更多与异常事件相关的数据，或将有助于确定是否有某些危险原因在起作用。通过试点项目，有望形成可供商业和国防运营商开展训练的标准化流程。

自美国白宫批准在2016—2020财年为“太空防护”增加50亿美元投资之后，开展“商业整合单元”项目是空军强调的若干举措之一。美国空军航天司令部司令约翰·海登称，实际上，其他项目也将受益于投资改善联合太空运行中心的任务系统，该系统可以让指挥官在太空对异常事件做出反应，而不仅仅是观察它们。美国空军也有可能开始天基空间监视系统（SBSS）卫星的后继项目，以收集更多数据，增加现有太空目标跟踪目录；还有可能采购更多GSSAP卫星。