劉進(jìn)軍

進(jìn)入2012年，世界上許多國家和公司已經(jīng)做好了最后的發(fā)射準(zhǔn)備。世界各國計(jì)劃發(fā)射27顆通信衛(wèi)星，預(yù)備發(fā)射19顆通信衛(wèi)星。俄羅斯至少發(fā)射10顆通信衛(wèi)星，包括5顆“信使”通信衛(wèi)星和“雅瑪爾”等通信衛(wèi)星，甚至有可能部署第2顆最先進(jìn)的“魚叉”軍事通信衛(wèi)星。2012年9月28日，俄羅斯將擇機(jī)在棟巴羅夫斯基導(dǎo)彈基地用“第聶伯-1”號運(yùn)載火箭1箭8星，發(fā)射阿聯(lián)酋、韓國、日本、波蘭、英國和德國的8顆小衛(wèi)星，其中3顆通信衛(wèi)星。中國將發(fā)射“天鏈-1C”通信中繼衛(wèi)星等。對中國人來說，更期待“神州-9”號、“神州-10”號載人飛船與“天宮-1”號對接飛行。

從1964年成立以來，總部位于盧森堡的國際通信衛(wèi)星組織共發(fā)射了“國際通信衛(wèi)星”89顆，其中8顆失?。粐H通信衛(wèi)星美洲的“銀河”系列18顆；視野衛(wèi)星公司的“地平線”系列2顆；租用7顆，到2011年底已退役55顆通信衛(wèi)星，仍運(yùn)營55顆通信衛(wèi)星，即將發(fā)射5顆。國際通信衛(wèi)星組織擁有世界上最大的商業(yè)衛(wèi)星艦隊(duì)，為全球149個(gè)國家、地區(qū)和屬地提供服務(wù)。2012年，美國國際通信衛(wèi)星組織計(jì)劃發(fā)射4顆“國際通信衛(wèi)星”?！皣H通信衛(wèi)星-19”重6400千克，設(shè)計(jì)壽命15年。它將有3種不同的有效載荷，48個(gè)C頻段36 MHz轉(zhuǎn)發(fā)器，24個(gè)Ku頻段36 MHz頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，18個(gè)UHF超高頻25 kHz轉(zhuǎn)發(fā)器。2個(gè)C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器天線將為非洲和亞洲地區(qū)提供服務(wù)，具有非洲與亞洲地區(qū)的交叉聯(lián)接能力。Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器波束覆蓋中東、非洲和歐洲。

2011年，歐空局也沒有實(shí)現(xiàn)1箭11星的愿望。2012年2月7日，歐空局將在法屬圭亞那庫魯航天中心“ELA-1”發(fā)射臺進(jìn)行“織女星”運(yùn)載火箭第一次發(fā)射，搭載意大利博洛尼亞大學(xué)、都靈理工大學(xué)、羅馬大學(xué)，羅馬尼亞布加勒斯特大學(xué)，匈牙利布達(dá)佩斯技術(shù)大學(xué)，法國蒙彼利埃大學(xué)，西班牙維戈大學(xué)等國大學(xué)生制造的9顆衛(wèi)星，包括幾顆納米通信衛(wèi)星。

美國商業(yè)衛(wèi)星通信公司計(jì)劃發(fā)射18顆通信衛(wèi)星。去年，美國私人的太空探索公司沒有實(shí)現(xiàn)同時(shí)發(fā)飛船和衛(wèi)星的諾言。今年，美國太空探索公司早早預(yù)定在2012年2月7日，從肯尼迪航天中心“SLC-40”號發(fā)射臺，第3次發(fā)射“獵鷹-9”號運(yùn)載火箭，將“龍-C2”宇宙飛船送上太空，同時(shí)施放美國軌道通信公司的2顆通信衛(wèi)星。2012年12月8日，美國太空探索公司發(fā)射第4艘貨運(yùn)飛船，乘機(jī)將康奈爾大學(xué)和佛羅里達(dá)大學(xué)的3顆小衛(wèi)星送入太空。

美國太空探索公司由出生于南非的艾龍·馬斯科創(chuàng)辦。今年40歲的馬斯科10年實(shí)現(xiàn)了人生的3大目標(biāo)，獨(dú)立制造、發(fā)射了世界上私人建造的第一枚空間運(yùn)載火箭、第一艘貨運(yùn)飛船，并研制載人飛船和空天飛機(jī)。他譽(yù)為世界航天三大奇才之一，被美國總統(tǒng)奧巴馬稱為最不著調(diào)但最成功的企業(yè)家。2012年，馬斯科的美國太空探索公司擇機(jī)發(fā)射“獵鷹-9”號運(yùn)載火箭準(zhǔn)備將美國軌道通信公司的8顆“軌道通信”衛(wèi)星送入軌道。馬斯科想創(chuàng)造一次發(fā)射最多通信衛(wèi)星的世界紀(jì)錄。

2012年，美國國防部計(jì)劃和預(yù)備將2顆稱為沒有最寬、只有再寬的“寬帶填隙”通信衛(wèi)星、3顆號稱看著電視玩作戰(zhàn)的“先進(jìn)極高頻”通信衛(wèi)星，1顆譽(yù)為永遠(yuǎn)在線的“機(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”通信衛(wèi)星和1顆“跟蹤與數(shù)據(jù)中繼”衛(wèi)星等軍事通信衛(wèi)星送上天，加速美軍通信衛(wèi)星的更新?lián)Q代和轉(zhuǎn)型。美國國防部計(jì)劃和預(yù)備一年內(nèi)密集發(fā)射6顆最先進(jìn)的軍事通信衛(wèi)星，除了正常的更新?lián)Q代外，似乎還有別的目的。

從2003年開始，美軍在通信衛(wèi)星上應(yīng)用先進(jìn)的激光技術(shù)，替代原來的無線電信號技術(shù)。這種裝有激光通信設(shè)備的軍用衛(wèi)星就是——“寬帶填隙”衛(wèi)星。“寬帶填隙”衛(wèi)星由美國國防部和澳大利亞國防部建造。它利用激光方向性好、頻帶寬、速度快、距離遠(yuǎn)的特性，進(jìn)行衛(wèi)星與衛(wèi)星、衛(wèi)星與地面通信，是一項(xiàng)嶄新的通信技術(shù)。目前，“寬帶填隙”衛(wèi)星組合了現(xiàn)有“國防”衛(wèi)星通信系統(tǒng)（DSCS）和全球廣播服務(wù)（GBS）衛(wèi)星。

“寬帶填隙”衛(wèi)星的關(guān)鍵是提高了美國和澳大利亞的通信能力；支持美國國防部與澳大利亞國防部的作戰(zhàn)信息交換的要求；能夠執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)指揮控制、通信；計(jì)算機(jī)與情報(bào)；監(jiān)視與偵察；戰(zhàn)役和戰(zhàn)斗支援信息管理等。

“寬帶填隙”衛(wèi)星為美軍設(shè)計(jì)了一套完整的野戰(zhàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)。美軍司令部可以在大洋彼岸通過衛(wèi)星給地球另一邊的各部隊(duì)發(fā)號施令。任何一支部隊(duì)能與上級通信，也同時(shí)能與其他軍種和兵種的部隊(duì)單獨(dú)通信。野戰(zhàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)特別適用于快速移動(dòng)通信、多兵種作戰(zhàn)。戰(zhàn)機(jī)、直升機(jī)、無人機(jī)，軍車時(shí)速140千米時(shí)，通信不會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移，通信不會(huì)中斷。激光衛(wèi)星通信能比現(xiàn)在的效率提高十幾倍。

“寬帶填隙”衛(wèi)星主要由波音公司研制，應(yīng)用“波音-702”衛(wèi)星平臺，外形尺寸5.1×3.4×3.1米，太陽能帆板長40.9米，重近6噸，功率12.3Kw，設(shè)計(jì)壽命14年。美國空軍太空司令部估計(jì)每顆衛(wèi)星將花費(fèi)大約3億美元。星上裝有X頻段和Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)。每一個(gè)戰(zhàn)術(shù)用戶都能下行1.2～3.6Gbit/s數(shù)據(jù)，組合不同的地面終端，采用不同的數(shù)據(jù)傳輸速率和調(diào)制方案。一顆“寬帶填隙”衛(wèi)星相當(dāng)于10顆“國防”通信衛(wèi)星，比所有其他衛(wèi)星組合提供更大的通信能力和帶寬?！皩拵钕丁毙l(wèi)星星座由6顆靜止軌道衛(wèi)星組成，2013年發(fā)射完畢。

“寬帶填隙”衛(wèi)星平臺有10個(gè)Ka波束相控陣天線，形成單獨(dú)的發(fā)送和接收；8個(gè)萬向蝶形天線，包括3個(gè)可選極化和一個(gè)X頻段地面覆蓋波束。雙向X頻段和Ka頻段用于戰(zhàn)術(shù)寬帶通信，X頻段和Ka頻段用于全球廣播?！皩拵钕丁毙l(wèi)星的通信能力極強(qiáng)，分配任務(wù)命令1.1Mbps速度時(shí)，只要0.4秒；傳輸8×10英寸的圖片，每秒速度24Mbps，只需9秒；同時(shí)與8架全球鷹無人機(jī)以137Mbps通信；傳輸雷達(dá)照片，1Gbps時(shí)，只需6.4分鐘。美國直播衛(wèi)星公司提供全套十分成熟的直播電視系統(tǒng)，傳輸戰(zhàn)場畫面就如同播放衛(wèi)星電視。

“寬帶填隙”衛(wèi)星能提供雙向Ka頻段通信能力，并支持軍事機(jī)動(dòng)、雙向全體終端?！皩拵钕丁毙l(wèi)星支持交叉頻段聯(lián)通：X頻段上行鏈路鏈接到Ka頻段下行鏈路，Ka頻段上行鏈路鏈接到X頻段下行鏈路?！皩拵钕丁毙l(wèi)星包括19個(gè)獨(dú)立的覆蓋波束，可用于南北緯65°之間整個(gè)視場服務(wù)和作戰(zhàn)。

美國海軍的“機(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星采用第3代移動(dòng)通信技術(shù)——3G技術(shù)。3G技術(shù)支持圖像、音樂、視頻流等多媒體，提供網(wǎng)頁瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。衛(wèi)星試驗(yàn)證明，這種衛(wèi)星十分可靠，試驗(yàn)期間從未掉線，可以稱為永遠(yuǎn)在線的衛(wèi)星。

“機(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星美國海軍的第三代窄帶、超視距戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星。它是一個(gè)復(fù)雜的、為移動(dòng)用戶提供全球窄帶衛(wèi)星通信。它為美國陸軍、海軍、空軍以及海軍陸戰(zhàn)隊(duì)提供同步的語音、視頻和數(shù)據(jù)通信的移動(dòng)服務(wù)。衛(wèi)星星座由6顆工作星和1顆備份星組成,工作壽命為13～14年,全球波束覆蓋南北緯65°之間的區(qū)域。

“機(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星采用3G移動(dòng)通信技術(shù)，可同步傳輸語音、數(shù)據(jù)和圖像，不受天氣和環(huán)境限制。它以29.4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)為2300多個(gè)用戶提供服務(wù)，能為艦艇、飛機(jī)和地面部隊(duì)提供更可靠的窄帶通信能力?！皺C(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星是美國海軍新一代窄帶衛(wèi)星通信星座，將取代目前使用的“超高頻后繼”衛(wèi)星?！耙苿?dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星的通道傳輸量與信息容量，超出“超高頻后繼”衛(wèi)星10倍以上。

這種專門為移動(dòng)通信研發(fā)的衛(wèi)星，有兩個(gè)怪異的超高頻網(wǎng)狀天線，組成反射器系統(tǒng)。一個(gè)5米和一個(gè)12米反射器天線，都是金色的反射面，外形像一把傘。金光閃閃的發(fā)射器由位于美國佛羅里達(dá)州的哈里斯公司制造。

美國洛克西德·馬丁公司要將“機(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星建成太空的巡洋艦。衛(wèi)星將運(yùn)行在地球同步軌道,采用洛馬公司的“A2100”衛(wèi)星平臺,使用先進(jìn)的3G蜂窩技術(shù)。愛立信公司提供3G寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)。它可將文本、聲音、視頻和多媒體信息，傳輸給眾多平臺、手持和便攜式終端。諾斯羅普·格魯曼公司提供慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。美國直播衛(wèi)星公司提供直播電視系統(tǒng)。

“機(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星的設(shè)計(jì)非常完美，可以保證滿足甚至超過美軍作戰(zhàn)需求。先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)良的“基因”有可能遺傳給下一代美軍窄帶戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星。2012年2月16日，美國海軍的首顆“機(jī)動(dòng)用戶目標(biāo)”衛(wèi)星從卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射?？简?yàn)先進(jìn)技術(shù)的時(shí)刻已經(jīng)到來。

美國國防部的“先進(jìn)極高頻”軍事通信衛(wèi)星由美國洛克西德·馬丁公司為主承包商、系統(tǒng)集成商，美國諾格公司、英國宇航系統(tǒng)公司、美國泰坦公司、宇航推進(jìn)系統(tǒng)公司也參與研發(fā)。衛(wèi)星用戶包括澳大利亞國防部隊(duì)和美國陸軍地面移動(dòng)終端，美國海軍艦艇和潛艇，美國國家核力量指揮當(dāng)局，美國國家安全局及美國國防部。2002年1月20日，第4顆“寬帶填隙”衛(wèi)星從卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射，衛(wèi)星定位的經(jīng)度保密；12月1日，第5顆發(fā)射。

美國國防部的“先進(jìn)極高頻”衛(wèi)星用于替代“軍事星”通信系統(tǒng)。“先進(jìn)極高頻”衛(wèi)星平均重量6168千克，由4顆衛(wèi)星組成星座，運(yùn)行在36000千米的地球靜止軌道，其中3顆工作星，1顆作為備份星?！跋冗M(jìn)極高頻”衛(wèi)星星座,給戰(zhàn)區(qū)指揮官提供高安全性的、抗干擾的、不易截獲的、不易探測到的通信服務(wù)，確保無縫通信。一顆“先進(jìn)極高頻”衛(wèi)星超過整個(gè)“軍事星”星座的通信能力，而且更強(qiáng)大。

“先進(jìn)極高頻”衛(wèi)星號稱是看著電視玩作戰(zhàn)的衛(wèi)星。高速的數(shù)據(jù)率將實(shí)現(xiàn)軍事通信的變革。戰(zhàn)場視頻、戰(zhàn)場地圖和目標(biāo)數(shù)據(jù)等信息都顯示在屏幕上，如同看電視玩電子游戲一樣。戰(zhàn)機(jī)、坦克、潛艇、戰(zhàn)士如同攝像師，將偵察到的視頻發(fā)送給司令部。沖鋒陷陣的畫面、掃描到的信息、戰(zhàn)爭場面都實(shí)時(shí)反映，歷歷在目。指揮員了解戰(zhàn)場就好像看戰(zhàn)爭大片，指揮戰(zhàn)爭就好像是“導(dǎo)演”，有時(shí)自己也成了”演員”。美國國防部說：只靠通話和文字指揮作戰(zhàn)的時(shí)代已經(jīng)過去。

“先進(jìn)極高頻”系統(tǒng)可直接對來自終端的請求做出回答,并根據(jù)優(yōu)先級提供點(diǎn)對點(diǎn)通信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù),對高級別用戶還能提供專用信道。生命力是戰(zhàn)爭，也是衛(wèi)星的能力。衛(wèi)星通過星間通信實(shí)現(xiàn)全球服務(wù),減少衛(wèi)星對地面系統(tǒng)的依賴。如果地面控制站被破壞,整個(gè)系統(tǒng)仍能自主工作6個(gè)月。

2010年，美國國防部計(jì)劃5年內(nèi)每年發(fā)射1顆“先進(jìn)極高頻”衛(wèi)星。2012年4月27日，發(fā)射“先進(jìn)極高頻-2”；12月1日，“先進(jìn)極高頻-3”與“寬帶填隙-5”通信衛(wèi)星同日從卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射。

物競天擇。按照概率，如果運(yùn)氣好一點(diǎn)的話，2012年有1顆通信衛(wèi)星失敗，甚至炸毀；如果運(yùn)氣差一點(diǎn)的話，也許是2顆或3顆失敗。不論成功與失敗，衛(wèi)星都必須發(fā)射，而且站到同一條起跑線上。祝通信衛(wèi)星們好運(yùn)！