□ 黃志澄

今年兩會期間，中國高層宣布把軍民融合發(fā)展提升為一項國家戰(zhàn)略，以探索經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展之路，加快形成全要素、多領(lǐng)域、高效益的軍民融合深度發(fā)展格局。

美國在軍民融合方面走在世界的前列。冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國經(jīng)濟發(fā)展遲緩，國防投入也隨之降低，但是國防軍工項目內(nèi)含的經(jīng)濟效益并沒有得到有效的利用，直至20世紀(jì)90年代后期，美國政府將發(fā)展經(jīng)濟確定為新的國家安全戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，開始探討如何將軍工需求同民用技術(shù)相結(jié)合，以推動經(jīng)濟發(fā)展。近年來，隨著國防經(jīng)費的不斷削減，美國更強調(diào)要“利用民用經(jīng)濟中發(fā)生的高新技術(shù)爆炸式增長，來實現(xiàn)國防科技的跨越式發(fā)展”。航天是軍民融合的重要領(lǐng)域。為此，在這里介紹美國航天在軍民融合方面的若干新動向，如開放市場、寄宿有效載荷、共享太空監(jiān)測成果等，供讀者參考。

美空軍向SpaceX頒發(fā)認(rèn)證

2015年5月26日，美國空軍向商業(yè)航天公司太空探索技術(shù)公司（SpaceX）頒發(fā)了認(rèn)證，允許其進入美國軍用發(fā)射市場，發(fā)射軍事衛(wèi)星和間諜衛(wèi)星，以及執(zhí)行和國防安全相關(guān)的太空任務(wù)。從此，由聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司(ULA)壟斷美國軍用衛(wèi)星發(fā)射市場的格局，無疑將被打破。

ULA是由洛馬公司和波音公司在2006年組建的合資公司，旨在為政府執(zhí)行航天器發(fā)射任務(wù)，客戶包括美國軍方和美國航宇局(NASA)，主要有“德爾它”2、“德爾它”4和“宇宙神”5等三套發(fā)射系統(tǒng)。ULA目前是美國空軍認(rèn)定的唯一有資質(zhì)發(fā)射軍用衛(wèi)星的公司。

2013年年底，美國空軍授予了ULA一份為期5年，價值110億美元的改進型一次性運載火箭(EELV)的“批量采購”(Block Buy)合同，完成未來36次火箭發(fā)射任務(wù)。

2014年4月25，艾倫·馬斯克在SpaceX召開的新聞發(fā)布會上宣布，該公司正在向美國聯(lián)邦索賠法院提起訴訟，對上述合同提出異議。馬斯克聲稱，美國空軍當(dāng)前的制度，阻止諸如SpaceX等公司競爭國家安全發(fā)射項目，而這些發(fā)射項目不應(yīng)由一家服務(wù)提供商來壟斷。SpaceX的發(fā)射費用比ULA更為便宜，若與SpaceX簽訂合同，將會為納稅人每年節(jié)省10億美元。此外，他還對ULA的火箭中采用俄制發(fā)動機提出擔(dān)憂。馬斯克表示，SpaceX將要求美國空軍撤銷現(xiàn)有合同，認(rèn)定SpaceX（及其他競爭對手）的資質(zhì)，然后宣布為該合同舉行一個競標(biāo)流程。

2015年1月，SpaceX在其官網(wǎng)發(fā)布聲明，聲稱它與空軍達(dá)成了和解，撤銷了針對空軍與ULA關(guān)于“批量采購”合同的起訴?？哲妱t表示將會與SpaceX合作，高效而妥當(dāng)?shù)赝瓿烧J(rèn)證程序。空軍指出，在兩年里，雙方為認(rèn)證工作投入了超過6000萬美元和150名工作人員。作為獲得認(rèn)證的供應(yīng)商，最基本的資質(zhì)認(rèn)證是要求能把航天器3次成功地發(fā)射到相關(guān)軌道，其中至少有兩次發(fā)射是連續(xù)完成。實際上，SpaceX公司只在今年，才達(dá)到了這個標(biāo)準(zhǔn)。

對于這次SpaceX獲得美國空軍的認(rèn)證，美國空軍部長黛博拉·詹姆斯發(fā)表聲明說，這對空軍和五角大樓來說，SpaceX的進入是一個重要的里程碑，SpaceX的火箭能夠有助于降低美軍的發(fā)射成本，讓美軍在航天領(lǐng)域更加游刃有余。

無疑，美國空軍這次決定在軍用衛(wèi)星發(fā)射領(lǐng)域開放市場，在節(jié)省費用和促進技術(shù)進步方面，均可獲益。如美國參議院軍事委員會主席約翰·麥凱恩對此事表態(tài)稱，希望SpaceX的進入能拉低目前“高得沒譜”的火箭發(fā)射成本，并結(jié)束美軍對俄制RD-180發(fā)動機的依賴。ULA對此表態(tài)稱，已經(jīng)做好在同等水平上進行競爭的準(zhǔn)備。ULA為了應(yīng)對來自SpaceX的競爭，從2014年10月開始，已采取的一系列降低發(fā)射成本的措施。此外，ULA在今年4月已宣布打造造價更低并采用美制發(fā)動機的“火神”（Vulcan）火箭。目前，ULA的“宇宙神”5火箭使用了俄制RD-180發(fā)動機。這一轉(zhuǎn)變除了成本考慮以外，也是形勢所趨，美國國會2014年通過了法案，規(guī)定從2019年開始，在國防發(fā)射領(lǐng)域，將棄用俄羅斯制造的火箭發(fā)動機，此舉被認(rèn)為是對俄制裁的一部分。

對此，馬斯克則表示，空軍的決定是在國防航天發(fā)射領(lǐng)域里引入競爭的重要一步，感謝空軍的信任并期待合作愉快。在這次SpaceX 通過美國空軍的認(rèn)證后，它和ULA的首次較量，將會出現(xiàn)在不久之后，屆時美國空軍將向兩家公司征求報價，以發(fā)射一顆GPSⅢ衛(wèi)星。ULA的每次發(fā)射收費1.6億美元，而SpaceX的報價為1億美元，業(yè)界人士指出，引入SpaceX后，將迫使ULA降低價格。

實際上，SpaceX雖然通過自己的實力，進入這個2030年之前規(guī)模將達(dá)到700億美元之巨的市場，但面對要求十分嚴(yán)格的軍用發(fā)射任務(wù)，仍需面對諸多考驗。在過去8年的發(fā)射活動中，SpaceX的準(zhǔn)時發(fā)射率低于ULA，特別是“獵鷹”9號火箭使用的“灰背隼”（Merlin）火箭發(fā)動機，其性能較低，較難滿足未來美國軍用衛(wèi)星發(fā)展的要求。由于SpaceX與ULA的較量，未必每次都是贏家，這就迫使SpaceX只能繼續(xù)進行技術(shù)創(chuàng)新，才可能贏得更大市場份額。

寄宿載荷是航天軍民融合的新探索

近年來，美國空軍悄然地推進了“寄宿載荷解決方案（HoPS）”，在這方面美國既有經(jīng)驗，也有教訓(xùn)。

2014年7月10日該項目向14家公司授出“無限期不定量供貨”（IDIQ）合同。這14家公司包括了歐美主要衛(wèi)星制造商和運營商，如波音、洛馬、空客、 阿里安、諾格、雷神、哈里斯、國際移動衛(wèi)星組織（Inmarsat）、國際通信衛(wèi)星組織、銥星(Iridium)、SES、SSL等。這14家公司已在2011組成“寄宿載荷聯(lián)盟”（HPA）。在這次的IDIQ合同中，也包括給波音等3家公司的項目，要求搭載對北美大部分地區(qū)進行大氣污染測量的“對流層污染排放監(jiān)測”（TEMPO）載荷。在前一段時間內(nèi)，美國空軍和聯(lián)盟在按照傳統(tǒng)商業(yè)慣例制定合同時，關(guān)于價格和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，難于達(dá)成一致意見，經(jīng)過近兩年的反復(fù)協(xié)商，雙方才終于達(dá)成了共識。

其實，美國軍方采用寄宿載荷由來已久。早在1976年美國海軍在休斯公司的商業(yè)衛(wèi)星上就搭載過軍用通信載荷。美國航宇局的載荷也進行過多次搭載。但美國空軍第一次采用這個辦法，是在2011年9月由“阿里安”5火箭發(fā)射的SES-2通信衛(wèi)星上，搭載了美國空軍的“商業(yè)搭載紅外有效載荷” （CHIRP ）。CHIRP是一種導(dǎo)彈預(yù)警實驗傳感器，以試驗美國空軍寬視場紅外凝視傳感器執(zhí)行太空大范圍監(jiān)視的能力。通過兩年的在軌試驗，獲得了大量目標(biāo)和傳感器性能的數(shù)據(jù)，為今后的設(shè)計提供了重要依據(jù)，而據(jù)報道搭載費用只有2500萬美元。

美國空軍計劃用天基紅外系統(tǒng)（SBIRS），代替從1970年開始建設(shè)國防支援計劃衛(wèi)星（DSP），但進展很不順利。天基紅外系統(tǒng)由兩部分組成，一是位于地球靜止軌道上的大型專用衛(wèi)星，二是在高橢圓軌道的大型衛(wèi)星上搭載相關(guān)載荷。2011年5月成功發(fā)射的SBIRS-GEO落后于原定計劃 9年。美國政府問責(zé)辦公室的報告指出，每顆衛(wèi)星的成本高達(dá)30億美元。因此，為了用較少的錢完成SBIRS的傳感器的性能試驗，美國空軍積極實施了CHIRP計劃。搭載任務(wù)的圓滿完成，讓美國空軍增加了信心，準(zhǔn)備繼續(xù)在商業(yè)衛(wèi)星上搭載太空紅外傳感器、太空感知傳感器和太空環(huán)境傳感器，但對于在商業(yè)衛(wèi)星上搭載軍用通信載荷，仍存在較大顧慮。他們認(rèn)為軍用通信有效載荷，對于衛(wèi)星質(zhì)量和功率都有較高的需求，頻譜兼容問題也使其難于在一個單一的衛(wèi)星平臺上分別適應(yīng)軍事通信有效載荷和商業(yè)通信有效載荷。在這方面，澳大利亞國防軍卻利用寄宿有效載荷機會，將他們從波音公司購買的特高頻載荷安裝在了“國際通信衛(wèi)星”22上。該衛(wèi)星是波音根據(jù)合同為國際通信衛(wèi)星公司建造的。澳大利亞當(dāng)局表示特高頻載荷項目利用寄宿有效載荷的方案，與常規(guī)的專用衛(wèi)星購買和發(fā)射方案相比，節(jié)省了約40%的成本。

掌管著美國的軍事太空系統(tǒng)的美國空軍航天和導(dǎo)彈系統(tǒng)中心發(fā)展計劃指揮部是HoPS的主管機構(gòu)。2012年11月，美國空軍航天司令部司令威廉姆·L·謝爾頓上將在國家航天座談會上表示，某些新一代衛(wèi)星群將會由更小、更便宜的衛(wèi)星組成。部分國防載荷將由商業(yè)航天器搭載。美國SMC的指揮官艾倫·M·帕夫利科夫斯基中將也在會上說： “看一看我們現(xiàn)有的架構(gòu)。我們已經(jīng)沒有過去那么多錢……我們必須具有靈活性。我們必須能夠負(fù)擔(dān)得起。寄宿載荷使得我們有機會將航天系統(tǒng)合理化。寄宿載荷概念可能會與導(dǎo)彈預(yù)警、天氣預(yù)報、空間態(tài)勢感知和某些通信任務(wù)很好地結(jié)合起來?！?/p>

HoPS項目要求合同簽約方，能向美國空軍及其他美國政府組織，提供在商業(yè)衛(wèi)星上寄宿政府有效載荷以完成目標(biāo)任務(wù)的能力。HoPS的合同要求對方可以建成全功能的在軌寄宿有效載荷系統(tǒng)，并建成將有效載荷數(shù)據(jù)發(fā)送到政府終端用戶的地面集成系統(tǒng)的裝備和界面。在衛(wèi)星工業(yè)中，多重有效載荷是常見的，例如將為完成不同特殊任務(wù)而設(shè)計的電子元件和傳感器包，安裝在同一航天器上，共享發(fā)射、推進和電力，并分擔(dān)成本。在商業(yè)衛(wèi)星上寄宿有軍用有效載荷，由于不需要研制整星，不僅節(jié)省了成本，而且大大縮短了研制時間，更由于分散布置了軍用載荷，提高了美國空軍太空體系結(jié)構(gòu)的抗毀性。在未來5年內(nèi)，美國將發(fā)射80顆商業(yè)通信衛(wèi)星，寄宿載荷機會很多，因此美國空軍準(zhǔn)備向該項目投入近5億美元。因此，在商業(yè)航天器上寄宿軍方有效載荷，是一種將軍方需求融合到商業(yè)衛(wèi)星任務(wù)中的創(chuàng)新方法。

軍方與商業(yè)公司合作進行太空監(jiān)視

據(jù)美國《航空周刊》網(wǎng)站2015年6月7日報道，美國政府日漸形成一種共識，即太空資產(chǎn)，包括商業(yè)、民用和國防衛(wèi)星，在軌道上已不再安全，美國空軍與六家頂級商業(yè)運營商，正在開展第一個全新的試驗項目，以期改善他們之間的數(shù)據(jù)交換。

為此，2015年夏季，在由加州范登堡空軍基地的聯(lián)合太空運行中心（Jspoc），將開展對 “商業(yè)整合單元”（ CIC）為期6個月的試用期運行。Jspoc是集成化態(tài)勢感知及指揮與控制中心，最終向美國戰(zhàn)略司令部提供報告。這個試點項目的目的，是更好地改善商業(yè)運營商和軍方之間的計算機接口。CIC將包括來自六大國防部商業(yè)供應(yīng)商的人員和資源：這些公司包括數(shù)字地球公司、歐洲通信衛(wèi)星公司、國際移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)公司、SES、國際通信衛(wèi)星組織、銥星等。不過，其他商業(yè)運營商也將受益。CIC將作為聯(lián)合太空運行中心內(nèi)部的行業(yè)代表與聯(lián)系中介。美國國防部衛(wèi)星的主要供應(yīng)商之一的國際通信衛(wèi)星組織總裁西爾斯說，六個月的試點期間，最終商業(yè)運營商和軍方希望確定更好的技術(shù)，用以報告并跟蹤太空目標(biāo)。長期以來，商業(yè)運營商一直呼吁加強與國防部及情報界的合作。CIC就是美國國防部希望改善其太空態(tài)勢感知的若干舉措之一。CIC將從聯(lián)合太空運行中心獲得信息技術(shù)支持，并占用運行中心計算機的存儲空間。

聯(lián)合太空運行中心宣布，現(xiàn)已跟蹤到軌道上23000個目標(biāo)，隨著兩顆新的“地球同步軌道太空態(tài)勢感知計劃”（GSSAP）衛(wèi)星提供情報之后，這一數(shù)字有望增加。GSSAP衛(wèi)星將幫助美軍獲取太空態(tài)勢感知能力，幫助美軍應(yīng)對電磁干擾，還能幫助其他商業(yè)衛(wèi)星公司了解運行衛(wèi)星存在的威脅。在試點階段，CIC每天將運行8個～12個小時。在突發(fā)事件中，參加者將隨叫隨到。最后，這個單元將實現(xiàn)24小時運作。在試點期間，參加者將建立那種“機到機”接口，以便軍事和商業(yè)用戶之間更好地共享數(shù)據(jù)。

運營商希望演練在各種太空場景下太空保護的運行概念和流程，從最引人注目的衛(wèi)星碰撞或攻擊，到常規(guī)的電磁干擾。西爾斯問道：“我們?nèi)绾卫酶缮嫖恢孟到y(tǒng)，并快速識別干擾可能來自何方？我們該如何描述它？你看到什么？我們看到什么？這是發(fā)生在其他系統(tǒng)之間嗎？那些數(shù)據(jù)有某種關(guān)聯(lián)嗎？”西爾斯說，CIC試點是一種與軍事和商業(yè)用戶的輸入有關(guān)的雙向數(shù)據(jù)交換。

目前應(yīng)對大多數(shù)太空中的突發(fā)事件（如衛(wèi)星碰撞）的常規(guī)流程已經(jīng)就位。不過，有了CIC，處理衛(wèi)星干擾事件的流程及過程將更加嚴(yán)格，通過向運營商提供更多與異常事件相關(guān)的數(shù)據(jù)，或?qū)⒂兄诖_定是否有某些危險原因在起作用。通過試點項目，有望形成可供商業(yè)和國防運營商開展訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)化流程。

自白宮批準(zhǔn)在2016-2020財年為“太空防護”增加50億美元投資之后，開展CIC項目是空軍強調(diào)的若干舉措之一?？哲姾教焖玖畈克玖罴s翰·海頓稱，實際上，其他項目也將受益于投資改善聯(lián)合太空運行中心任務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以讓指揮官在太空對異常事件做出反應(yīng)，而不僅僅是觀察它們。美國空軍也有可能開展天基太空監(jiān)視系統(tǒng)（SBSS）衛(wèi)星的后繼項目，以收集更多數(shù)據(jù)，增加現(xiàn)有太空目標(biāo)跟蹤目錄；還有可能采購更多GSSAP衛(wèi)星。

卡特硅谷之行促進軍民融合

今年4月下旬，美國新上任的國防部長阿什頓·卡特，在其上任三個月后，就訪問了硅谷。物理學(xué)家出身、長期在美國國防部負(fù)責(zé)國防采購的他，在2013年12月離開國防部副部長的職位后，曾回到位于硅谷的斯坦福大學(xué)任教。顯然，他對硅谷并不陌生。

這次卡特重回硅谷，首先是作為今年的年度德雷爾講座的演講嘉賓。4月23日，他在斯坦福大學(xué)發(fā)表了題為《重新鏈接五角大樓：創(chuàng)新與網(wǎng)絡(luò)安全的新路徑》的演講。這個講座是為紀(jì)念斯坦福大學(xué)的著名量子電動力學(xué)家和軍控專家西德尼·德雷爾而設(shè)立的。卡特在演講中，首先回憶了自己在德雷爾領(lǐng)導(dǎo)的斯坦福線性加速器中心進行博士后研究的經(jīng)歷 ，并說明也正是德雷爾的引導(dǎo)，才使他走進了國防安全領(lǐng)域。

卡特告訴聽眾，當(dāng)他成為國防部長時，他的最重要的承諾之一就是在不斷變化的世界中保持美國的領(lǐng)先地位、保持競爭力、吸引新一代跟上技術(shù)發(fā)展的步伐，報效祖國。他說，就利用商業(yè)利益驅(qū)動的技術(shù)而言，國防部希望與產(chǎn)業(yè)界在各個方面建立合作伙伴關(guān)系。硅谷和整個技術(shù)界開發(fā)的產(chǎn)品，一直在推進經(jīng)濟、社會、國防領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型、進步和繁榮。這使許多事情變得更容易、更經(jīng)濟、更安全。他接著表示，近年來，越來越明顯的是這些進步和技術(shù)，也給企業(yè)、政府、軍隊和個人帶來了一定程度的風(fēng)險。我們?nèi)绾螠p少技術(shù)帶來的風(fēng)險而又同時發(fā)揮其益處呢？答案就是建立合作伙伴關(guān)系。

卡特說，國防部和政府機構(gòu)的投資，曾在推動硅谷和斯坦福的技術(shù)創(chuàng)新上，發(fā)揮了重要作用。例如互聯(lián)網(wǎng)就是源于國防高級研究計劃局（DARPA）的推動，全球定位系統(tǒng)（GPS）最初就是一個防務(wù)項目；谷歌的搜索算法是由美國國家科學(xué)基金會資助的；蘋果公司集成到iPhone中的許多技術(shù)，都有美國政府和國防部的資助，美國國家科學(xué)基金會和美國中央情報局共同資助了多點觸控的開發(fā)者；蘋果操作系統(tǒng)iOS的Siri源于DARPA推動的人工智能和語音識別研究；谷歌的自動駕駛汽車源于DARPA的一個挑戰(zhàn)大賽。由此可見，美國國防部和其他聯(lián)邦機構(gòu)點燃了火種，但硅谷高科技公司讓星火燎原，創(chuàng)造了超乎想象的應(yīng)用。

卡特在這次演講中，關(guān)于后GPS的導(dǎo)航定位技術(shù)，對硅谷提出了特別的期望。他認(rèn)為國防部會繼續(xù)支持GPS衛(wèi)星的研制和發(fā)射，因為它不僅是軍用，而且也提供民用。但我們需要尋找軍用的不受干擾和不脆弱的另一種途徑。作為這個任務(wù)的重要組成部分，就是為了研制集成在芯片上的更小的慣性導(dǎo)航器件、更小更精確的加速度計和更精確的時鐘，必須發(fā)展微機電系統(tǒng)技術(shù)。這些技術(shù)目前已在智能手機上得到了應(yīng)用，現(xiàn)在要把這些技術(shù)轉(zhuǎn)移到軍用上來，并讓它更精確。

為了利用硅谷的創(chuàng)新能力，卡特宣布了一個新倡議——“國防科技創(chuàng)新單元”-X（Defense Innovation Unit-X, DIUX）。這個倡議將探索新興的和突破性的技術(shù)，并與國防部建立直接的關(guān)系，一種新型伙伴關(guān)系。

卡特說：“我們最好的現(xiàn)役軍人和軍事人員、生活在這里的預(yù)備役人員，以及一些最優(yōu)秀的技術(shù)人才，共同組成了這種伙伴關(guān)系。這個團隊將加強現(xiàn)有的關(guān)系，并建立新的關(guān)系，同時擔(dān)當(dāng)國防部其他部門的當(dāng)?shù)鼗庸?jié)點。國防部將繼續(xù)在其他方向進行嘗試，把我們政府的最好技術(shù)引到產(chǎn)業(yè)界，然后再引回來?！边@方面已經(jīng)在實施的一個項目是“國防部長公司研究員”（Secretary of Defense Corporate Fellows）。每年將派遣約15名國防部人員到商業(yè)公司，如甲骨文、思科、聯(lián)邦快遞和其他公司工作。

卡特接著說，為了投資于最有前途的新興技術(shù)，美國國防部需要初創(chuàng)公司和小型企業(yè)的創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力，因為初創(chuàng)公司是商業(yè)創(chuàng)新的前鋒。

卡特在演講的最后部分宣布了美國國防部新的網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略，這方面國內(nèi)媒體已有廣泛報道。除這次演講外，卡特為期3天的硅谷之行，還與很多科技公司高管會面，包括Facebook首席運營官雪莉·桑德伯格等，同時參加由風(fēng)投機構(gòu)主辦的協(xié)商會議。

對于卡特的硅谷之行，有美國媒體指出，美國近來一直擔(dān)心潛在對手正積極縮小與美國的技術(shù)差距，甚至可能趕超美國。因此，卡特的硅谷之行的目的旨在促進技術(shù)以更快、更廉價的方式投入國防應(yīng)用。然而，五角大樓的入駐，也可能面臨科技公司和風(fēng)險投資界的抵制，他們長期以來一直對美國國防部的官僚作風(fēng)和變化無常的預(yù)算計劃感到擔(dān)憂。由此可見，美國的“軍民融合的深度發(fā)展”還有一段很長的路要走。

結(jié)束語

從上述美國航天軍民融合的新動向中，我們看到美國航天的軍民融合，已經(jīng)從“以軍帶民”向“軍民一體化”和“寓軍于民”的方向轉(zhuǎn)變。為了實現(xiàn)軍民的深度融合，美國最大的困難是軍方和商業(yè)公司存在利益沖突，因此，其發(fā)展仍然面臨許多困難。我國航天發(fā)展在軍民融合方面已經(jīng)有許多成果，但離深度融合還有相當(dāng)距離，美國在這方面的經(jīng)驗教訓(xùn)，可為我們提供借鑒。