[科普中国]-美国航天领域军民融合发展新态势

近年来，随着对太空威胁认识的不断深化和自身对太空能力需求的不断增长，美国将太空安全视为核心利益，重视把开发太空资源与维护太空安全统一起来，深度推进太空领域军民融合，军民融合的范围不断拓展、模式持续创新。

新型太空体系结构牵引美国航天领域军民融合深度发展

太空能力是美国国家安全的基础，而太空系统及其基础设施面临着诸多人为威胁，可能使太空系统被拒止、降级、欺骗、干扰或摧毁。面对日益复杂的太空环境，美军积极推动太空力量转型，强调增强太空体系结构的可恢复性、防护性和重构能力。美空军航天司令部谋划发展分散式太空系统体系结构，通过将太空能力“分散”到多个平台或系统（包括民用/ 商业）上，提高太空系统的生存能力，增加对手实施攻击决策的困难，为威胁环境下的能力重构、恢复或运行提供保障。

2016年4月，美空军航天司令部发布“太空企业级构想”，谋求构建富有弹性的国家安全太空体系，通过体系对抗增强太空系统生存能力，提升国家太空安全。而军民融合是实现“太空企业级构想”的重要手段。“太空企业级构想”发布后的几个月间，空军航天司令部多次组织工业界召开会议，商议在新体系中各自不同的角色任务，据称参与的工业界官员达700多人。据披露，空军航天司令部计划将一些日常性任务交给工业界承担，包括遥测、跟踪、运控或太空交通管理等。这不仅能将有限的军方人员集中于关注如何保卫太空资产，而且更紧密的伙伴关系将有利于分担成本、扩展能力。

2017年1月24日，美国战略司令部司令约翰·海顿表示，现在大量的商业企业和公司都维持着自身的卫星星座，并提供航天发射、卫星成像等多种服务。商业航天能力为美军执行某些任务创造了机会，如利用商业平台搭载军用载荷、购买商业服务满足部分军事需求等。2017年4月，美空军航天司令部制定“太空作战架构”（SWC），指导未来太空力量体系发展，其中特别强调军民商伙伴关系的重要支撑作用，这意味着军民商融合是美国未来太空力量体系的重要基础之一。

未来，美国将通过合理调配军民商太空资源，建设一个更加富有弹性和灵活性的太空力量体系架构，能够对太空作战作出快速反应，在充满对抗、冲突的太空环境中赢得作战，维持21世纪的太空优势。

立足维护太空安全不断拓展军民融合范围

美国认为，当前的太空安全环境日益呈现“拥挤、对抗、竞争”的局面，俄、中太空对抗能力的发展，对美国太空系统构成严重威胁。美国的太空资源不再处于绝对安全区，每个轨道上的美国卫星都受到威胁，太空带给美国的战略和战术优势不再是理所当然的事情。

为巩固太空战略优势，2017年6月30日，美国总统特朗普发布行政令，针对美国太空活动日益分化的现实，重建国家航天委员会，将军民商航天活动统管提升到国家战略层面，通过统筹协调政策规划、合理调配资源，把开发太空资源与维护太空安全统一起来，确保每个太空部门都在提升美国利益中扮演适当的角色，确保国家资源都用于实现国家目标。10月5日，国家航天委员会举行首次会议，将美国政府高官、军方人士以及航空航天企业的高层组织起来，共同研究使美国航天事业重新焕发活力。国家航天委员会主席彭斯宣布，将制定综合性的国家太空政策，以支持美国太空领域的重要利益。国家安全顾问麦克马斯特表示，正在进行全面战略评审，制定“太空战略框架”，并提出几个重要目标：一是加强太空活动的安全性、稳定性、可持续性以及弹性，在必要时慑止和挫败敌人针对美国及其盟友的太空威胁；二是强化与商业部门合作，确保美国持续引领航天创新。

事实上，通信、对地观测、导航等应用卫星不仅在军事作战中发挥着重要作用，而且广泛应用于经济和社会各领域，成为军民融合发展的重要领域。随着民用和商业太空技术的不断进步和广泛应用，太空安全领域的军民融合成为新热点。一是军方重视利用商业太空态势感知能力。美国已与50多家商业航天公司签署太空态势感知数据共享协议，在世界范围内建成天地一体化太空态势感知体系。空军正在开发作战概念，以便第614空中作战中心能日常性地利用商业和盟国的太空态势感知信息，空军航天司令部正在为验证、核实和利用这些数据源制定准则。2017年5月19日，美国战略司令部的JFCC-Space司令在国会作证时表示，今年夏天美国太空态势感知将开始融入商业数据；空军航天司令部司令表示，这是军方联合商业部门开发下一代战场管理指挥控制系统的重要环节。二是重视发展军民两用太空操作技术。美国防部和NASA都在积极开展相关研究，尽管目标各不相同，但演示的技术很多是共性的，其中最为核心的就是自主交会技术（包括近程逼近和伴飞技术），不仅能应用于空间站，也具有重要的军事应用价值。以该技术为基础，可以发展对非合作目标的绕飞监视、逼近检查，以至捕获、拦截等多种技术。三是通过商业搭载、分布式手段等将太空能力分散布置在不同轨道的不同平台上，使太空能力去中心化，以体系能力对抗可能的不对称打击。四是探索在轨装配、轨道碎片清除等具备多种用途的太空先进技术发展，这些技术的使用目的与界限模糊，其军事应用前景值得关注。五是通过深空探索任务牵引，推进先进太空技术创新。在深空探索任务中演示验证的深空自主控制/探测/跟踪、在轨机动、与非合作目标交会等技术也是太空攻击武器的必备技术。NASA开展的“小行星转向任务”，将验证深空目标探测与特征识别、在轨非合作目标抓捕等核心技术，为全面控制太空奠定坚实技术基础。

商业航天快速发展为军民融合创造了新机遇

多年来，在国家政策的支持下，美国私营企业把大量资源投入航天领域，商业航天得以快速发展，商业航天系统数量增多，性能提升，服务能力增强，提高了国家太空能力，也为美军执行某些任务创造了机会。

1、积极探索商用太空能力向军事太空能力转化

随着商用太空能力的快速发展，美军积极探索商用太空能力向军事太空能力转化的途径。其主要做法：一是军方通过直接补贴私营公司、出资建系统、租赁带宽等经济手段，实现更优先、更好地利用民用与商业太空系统资源，使军民商太空系统的整体效用最大化。当前，研发商业合成孔径雷达卫星系统是美国防部投资重点之一。2017年3月，美国防部“国防创新试验小组”（DIUx）与Capella Space公司签署协议，发展商业合成孔径雷达卫星星座，目的是利用卫星成像对热点地区军事活动进行持续监视。二是通过制定相关的法律法规，在战时租用部分民用与商业太空系统，并控制其不被敌方使用。三是通过购买商业服务的方式来支援一些任务领域，即在技术较为成熟的领域，美军只保留和发展核心能力，将军用系统转化为民用/商业系统。

近年来，美军积极探索利用快速发展的商业航天运输、太空态势感知能力，提升支持国家安全需求的能力。2015年5月，太空探索技术公司获得美空军认证，将参与发射包括国家侦察局卫星在内的国家安全任务。2016年4月和2017年3月，先后2次获得空军授予的GPS卫星发射合同。2017年9月7日，太空探索技术公司的“猎鹰-9”火箭发射X-37B空天飞机升空。X-37B是美国的天基作战平台试验飞行器，它集快速进入、重复往返、机动变轨能力于一体，未来可执行天对地打击任务。利用商业航天企业为空天作战飞行器提供稳健的发射能力，有利于实现更具灵活性和响应性的发射选项，对于提升其作战能力具有重要意义。

此外，DARPA正在积极推进“轨道瞭望”（OrbitOutlook）项目，利用来自军民商等不同传感器的多源数据监视快速变化的太空环境。2016年7月，“轨道瞭望”项目完成对来自7个太空态势感知数据提供商的实时数据的整合，这些数据来自部署在全球的超过100个传感器。随着传感器数量的不断增加，未来美军将可能具备在任何时候对所有太空目标进行持续监视的能力。

2、军民协同开展卫星运行管理

2015年6月，美军在国防部太空行动神经中枢——“联合太空作战中心”（JSpOC）增加了商业代表席位，军民协同开展卫星运行管理。这是美国战略司令部启动的试点项目——“商业整合单元”（CIC），旨在研究如何将商业运营商（及其太空态势感知数据）整合至“联合太空作战中心”（JSpOC）。初期工作涉及6家运营商：国际通信卫星组织、SES 政府解决方案公司、国际海事卫星组织、欧洲通信卫星公司、数字地球公司和铱星通讯公司。其目标是评估能否通过整合工业部门的能力和经验来强化“联合太空作战中心”。“商业整合单元”（CIC）项目使得商业运营商和美国军方在太空目标数据跟踪方面更好地协作，能获取、共享和利用最完整的数据分析来实时应对太空事件，提升了太空态势感知能力。2016年夏，数字地球公司的1颗高分辨率成像卫星遭到碎片碰撞，针对该事件，军方和数字地球公司的卫星运行中心建立直接交流，及时发现卫星功能未受损伤。这表明，“商业整合单元”（CIC）已在商业和军用卫星系统的运行管理中发挥着重要的作用。另外，美军还寻求由商业公司承担“宽带全球卫星通信”（WGS）卫星的在轨运行和维护。

微小卫星发展将促进军民商深度融合

当前，微小卫星产业处在蓬勃发展中，这是军方、政府与工业界共享资源、相互促进的结果。在起步与发展阶段，微小卫星的技术成熟度低、投资风险大，主要依靠军方与政府的扶持培育；随着商业价值逐渐显现，微小卫星开始吸引大量商业公司涌入，形成规模化与业务化发展的产业基础，为政府与军方探索航天装备体系变革、卫星应用服务创新等提供了新的途径与思路。

在预算紧缩的背景下，面对国家安全对太空系统的需求不断增长，美军在发展太空系统时强调成本、时间、性能和风险的权衡。小卫星具备成本低廉、发射灵活、高效费比等特点，且通过星座组网和优化轨道设计，能力足以与大卫星相媲美，是提高军事航天体系生存能力和抗毁能力的重要手段。2013年8月，美空军航天司令部发布《弹性与分散式太空体系结构》白皮书，明确指出“更小的卫星更容易生产，结合快速响应发射能力，可提高快速重构能力，降低敌人攻击所获收益”。面对商业公司利用大规模低成本卫星星座提供的海量数据，美国国家地理空间情报局率先利用商业微小卫星全球感知与持续监视资源，进行数据提取、处理并集成，进一步为军民用户提供情报、决策以及地理空间信息服务。

美国国防部、空军和国家侦察局等部门也持续投入，积极探索小卫星军事应用和融入作战模式。当前，美国已在成像侦察、环境监视、数据中继、预警监视等领域开展了小卫星技术验证和应用探索。商用遥感小卫星已能满足军事作战需求（1米分辨率光学系统），具备在战区成像侦察中全面应用的技术可行性。美国行星资源公司计划建设“谷神星”系统，发射10颗小卫星用于红外和高光谱对地观测。美陆军发展了面向战术应用的低成本小卫星系统，2013年发射了支持超视距通信的SnaP卫星；正计划发展由16颗小卫星组成的“陆军全球动中通卫星通信”系统，该星座能覆盖美国南方司令部、非洲司令部和部分太平洋司令部所辖战区，建成后可为特定地区提供持续通信服务。为加强卫星对朝鲜导弹发射、俄罗斯军事活动的持续监视能力，美国防部谋划建设微型合成孔径雷达卫星星座。2017年10月，国防部要求国会同意将5000万美元资金用于发展基于商业能力的微型合成孔径雷达卫星原型系统。这种低成本的卫星系统主要生产中等分辨率的图像，但其提供图像的频率将大幅增加，国防部将利用“深度学习分析”技术来提升对原始卫星图像的处理速度和利用效率。空军和国家侦察局正在采用微纳卫星星座进行高轨太空目标监视的有效性验证。另外，美军还启动“太空环境纳卫星试验”、“作战响应太空技术”等项目，探索小卫星军事应用和融入作战模式。

随着小卫星单星功能密度、敏捷机动能力、自主生存能力和在轨寿命的不断提升，小卫星发射数量急剧增长。2016年10月，美国政府发布“小卫星倡议”，积极推进小卫星发展，鼓励利用小卫星实现革命性突破。小卫星的突出优势也受到军方高度关注，有望在更大范围与更深程度融入战场作战。（侯勤）