偵察衛星“轉崗”引思考

耐人尋味的細節

2012 年5 月，美國國家偵察辦公室(NRO)捐贈給美國宇航局兩臺先進的偵察衛星相機。美國宇航局如獲至寶，為此修改了“寬視場紅外巡天儀”這種紅外天文衛星的總體設計，選用了偵察相機上的一個關鍵部件，擴大了“寬視場紅外巡天儀”的光學孔徑，這樣就能具備更好的性能。而另外一個相機可以做什么用呢？人們一度提議，用它來研制“火星軌道空間望遠鏡”?？墒菐啄赀^去了，

“火星軌道空間望遠鏡”竟然還沒有列入美國宇航局的正式項目。因此，這臺偵察衛星相機依然靜候在美國宇航局的倉庫里，等待著重見天日的時刻。那么，偵察衛星相機真的能輕松“轉崗”為空間望遠鏡嗎？

雖然NRO 從未正面承認過偵察衛星相機和天文望遠鏡之間有什么關系，但業界人士早就指出了這二者之間存在的本質聯系，只不過一直沒有證據而已。2012 年的這次捐贈為人們帶來了難得的契機來證明這件事。

人們一度認為，NRO 贈予的兩臺偵察衛星相機原本是用于“未來成像結構”偵察星座的。然而這個星座在2005年就下馬了，相機也就成了無用之物。

但是當內部人士親自接觸這兩臺相機之后，發現事實并非如此。它們是用于世界上第一種傳輸型偵察衛星—— 鎖眼-11（KH-11）的，研制于36年前，性能遠不如“未來成像結構”。雖然NRO在捐贈時，嚴格要求美國宇航局不準對外公布這兩臺相機的光路設計，但專業人士還是發現，這兩臺相機的體積和哈勃太空望遠鏡非常接近，光學設計思路幾乎一樣。而且KH-11的總體結構、尺寸和“哈勃”差不多，考慮到KH-11和“哈勃”是同一家企業——洛克希德·馬丁公司研制的，人們或許可以得出一個令人震驚的結論—— 從技術角度來說，“ 哈勃”不過是KH-11 偵察衛星的副產品而已。由此可見，美國為了掌握高端天基光學觀測技術，所付出的代價遠遠不止是“哈勃”所花掉的那幾十億美元。

另外一個值得注意的問題是，哈勃太空望遠鏡進入太空之后曾發生過的故障，是光學鏡片的磨制有偏差所致。而15顆KH-11先后上天，在飛行中是不是也發生過什么嚴重的事故？這恐怕要等到美國國家偵察局解密更多的檔案才能知道了。

解剖“未來成像結構”

前文提到，人們一度以為這兩臺偵察衛星相機是用于“未來成像結構”的那么，“未來成像結構”到底是什么？說它和美國正在研制的新一代太空望遠鏡——“詹姆斯·韋伯”相似是有事實依據的。

2010年1月12日，美國海軍研究生學院舉行儀式，歡迎NRO贈送的分塊反射鏡空間望遠鏡入駐，成為該學院的重要教具。

當幕布揭開后，人們發現它的樣子非常眼熟。這臺望遠鏡口徑3 米，由6 個輕量化子反射鏡組成，每個子反射鏡帶有100余個控制面形的致動器，展開后由6個粗致動器和3個精致動器控制子反射鏡對準位置。除了數量不同之外，它的反射鏡設計和“詹姆斯·韋伯”幾乎是一模一樣，只不過后者用了18塊反射鏡。

“ 未來成像結構”和“ 詹姆斯·韋伯”的研制年代基本上是重合的，從科研資源和能力來分析，美國應該沒有能力同時支撐兩種不同思路的先進空間光學技術開發。所以，即使NRO和美國宇航局都沒有公開承認，也可合理地推測，“未來成像結構”所使用的正是分塊反射鏡空間望遠鏡技術，區別只是在于反射鏡的數量。

當然，用于觀測遙遠的宇宙肯定和觀測距離只有幾百公里的地球有很大的區別。這也正是“詹姆斯·韋伯”的費用一再超支而且“難產”的主要原因。在這個時候，我們還是要轉換視角來考察另外一個問題，美國空軍為了研制新一代的偵察衛星相機到底花了多少錢呢？應該不會比“詹姆斯·韋伯”的經費少。而后者已經花掉了80多億美元，后續經費還是個黑洞。

軍民技術共享才能共贏

偵察衛星相機的技術難道只是一味地在向民用領域單向輸出嗎？這個問題也不盡然。

實際上，美國宇航局在協助軍方研制先進偵察相機方面，也發揮了很大的作用，這里我們要再次提到航天飛機。

比如，美國在STS-99 航天飛機任務中，曾經在貨艙中攜帶過一部特大號的合成孔徑雷達，用于測繪全世界的地形，同時為軍用雷達衛星積累技術……至于軍用偵察衛星和民用遙感衛星之間的技術共用案例就更多了。實際上，在歐洲許多國家已經完全不區分軍用偵察衛星和民用環境監測衛星的界限。法國的太陽神偵察衛星和斯波特5 衛星，采用了完全相同的衛星平臺，只是在衛星相機的分辨率上人為地做了一些區別。

如今，美國軍方已經完全不再自己投資研制中高分辨率的偵察衛星了，而是直接向商業遙感公司購買。商業遙感企業已經能提供分辨率達到30厘米的遙感圖像，這對絕大多數戰術應用乃至很多戰略情報來說已經足夠了。而這些商業高分辨率遙感衛星的技術積累，則來自對軍用偵察衛星技術的開發。

最后，讓我們討論一個非常有趣的問題。觀察家們認為，NRO贈予美國宇航局的這兩臺相機，比“哈勃”的性能好得多。也就是說，被全世界天文學家們當做寶貝的“哈勃”，在間諜機關看來，和兒童玩具沒什么區別。這或許是航天界最讓人哭笑不得的梗。

來源：中國航天報·飛天科普周刊