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侦察卫星“转岗”引思考

耐人寻味的细节

2012 年5 月,美国国家侦察办公室(NRO)捐赠给美国宇航局两台先进的侦察卫星相机。美国宇航局如获至宝,为此修改了“宽视场红外巡天仪”这种红外天文卫星的总体设计,选用了侦察相机上的一个关键部件,扩大了“宽视场红外巡天仪”的光学孔径,这样就能具备更好的性能。而另外一个相机可以做什么用呢?人们一度提议,用它来研制“火星轨道空间望远镜”。可是几年过去了,

“火星轨道空间望远镜”竟然还没有列入美国宇航局的正式项目。因此,这台侦察卫星相机依然静候在美国宇航局的仓库里,等待着重见天日的时刻。那么,侦察卫星相机真的能轻松“转岗”为空间望远镜吗?

虽然NRO 从未正面承认过侦察卫星相机和天文望远镜之间有什么关系,但业界人士早就指出了这二者之间存在的本质联系,只不过一直没有证据而已。2012 年的这次捐赠为人们带来了难得的契机来证明这件事。

人们一度认为,NRO 赠予的两台侦察卫星相机原本是用于“未来成像结构”侦察星座的。然而这个星座在2005年就下马了,相机也就成了无用之物。

但是当内部人士亲自接触这两台相机之后,发现事实并非如此。它们是用于世界上第一种传输型侦察卫星—— 锁眼-11(KH-11)的,研制于36年前,性能远不如“未来成像结构”。虽然NRO在捐赠时,严格要求美国宇航局不准对外公布这两台相机的光路设计,但专业人士还是发现,这两台相机的体积和哈勃太空望远镜非常接近,光学设计思路几乎一样。而且KH-11的总体结构、尺寸和“哈勃”差不多,考虑到KH-11和“哈勃”是同一家企业——洛克希德·马丁公司研制的,人们或许可以得出一个令人震惊的结论—— 从技术角度来说,“ 哈勃”不过是KH-11 侦察卫星的副产品而已。由此可见,美国为了掌握高端天基光学观测技术,所付出的代价远远不止是“哈勃”所花掉的那几十亿美元。

另外一个值得注意的问题是,哈勃太空望远镜进入太空之后曾发生过的故障,是光学镜片的磨制有偏差所致。而15颗KH-11先后上天,在飞行中是不是也发生过什么严重的事故?这恐怕要等到美国国家侦察局解密更多的档案才能知道了。

解剖“未来成像结构”

前文提到,人们一度以为这两台侦察卫星相机是用于“未来成像结构”的那么,“未来成像结构”到底是什么?说它和美国正在研制的新一代太空望远镜——“詹姆斯·韦伯”相似是有事实依据的。

2010年1月12日,美国海军研究生学院举行仪式,欢迎NRO赠送的分块反射镜空间望远镜入驻,成为该学院的重要教具。

当幕布揭开后,人们发现它的样子非常眼熟。这台望远镜口径3 米,由6 个轻量化子反射镜组成,每个子反射镜带有100余个控制面形的致动器,展开后由6个粗致动器和3个精致动器控制子反射镜对准位置。除了数量不同之外,它的反射镜设计和“詹姆斯·韦伯”几乎是一模一样,只不过后者用了18块反射镜。

“ 未来成像结构”和“ 詹姆斯·韦伯”的研制年代基本上是重合的,从科研资源和能力来分析,美国应该没有能力同时支撑两种不同思路的先进空间光学技术开发。所以,即使NRO和美国宇航局都没有公开承认,也可合理地推测,“未来成像结构”所使用的正是分块反射镜空间望远镜技术,区别只是在于反射镜的数量。

当然,用于观测遥远的宇宙肯定和观测距离只有几百公里的地球有很大的区别。这也正是“詹姆斯·韦伯”的费用一再超支而且“难产”的主要原因。在这个时候,我们还是要转换视角来考察另外一个问题,美国空军为了研制新一代的侦察卫星相机到底花了多少钱呢?应该不会比“詹姆斯·韦伯”的经费少。而后者已经花掉了80多亿美元,后续经费还是个黑洞。

军民技术共享才能共赢

侦察卫星相机的技术难道只是一味地在向民用领域单向输出吗?这个问题也不尽然。

实际上,美国宇航局在协助军方研制先进侦察相机方面,也发挥了很大的作用,这里我们要再次提到航天飞机。

比如,美国在STS-99 航天飞机任务中,曾经在货舱中携带过一部特大号的合成孔径雷达,用于测绘全世界的地形,同时为军用雷达卫星积累技术……至于军用侦察卫星和民用遥感卫星之间的技术共用案例就更多了。实际上,在欧洲许多国家已经完全不区分军用侦察卫星和民用环境监测卫星的界限。法国的太阳神侦察卫星和斯波特5 卫星,采用了完全相同的卫星平台,只是在卫星相机的分辨率上人为地做了一些区别。

如今,美国军方已经完全不再自己投资研制中高分辨率的侦察卫星了,而是直接向商业遥感公司购买。商业遥感企业已经能提供分辨率达到30厘米的遥感图像,这对绝大多数战术应用乃至很多战略情报来说已经足够了。而这些商业高分辨率遥感卫星的技术积累,则来自对军用侦察卫星技术的开发。

最后,让我们讨论一个非常有趣的问题。观察家们认为,NRO赠予美国宇航局的这两台相机,比“哈勃”的性能好得多。也就是说,被全世界天文学家们当做宝贝的“哈勃”,在间谍机关看来,和儿童玩具没什么区别。这或许是航天界最让人哭笑不得的梗。

(来源:中国航天报)

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