耐人尋味的細(xì)節(jié)
2012 年5 月，美國(guó)國(guó)家偵察辦公室(NRO)捐贈(zèng)給美國(guó)宇航局兩臺(tái)先進(jìn)的偵察衛(wèi)星相機(jī)。美國(guó)宇航局如獲至寶，為此修改了“寬視場(chǎng)紅外巡天儀”這種紅外天文衛(wèi)星的總體設(shè)計(jì)，選用了偵察相機(jī)上的一個(gè)關(guān)鍵部件，擴(kuò)大了“寬視場(chǎng)紅外巡天儀”的光學(xué)孔徑，這樣就能具備更好的性能。而另外一個(gè)相機(jī)可以做什么用呢？人們一度提議，用它來(lái)研制“火星軌道空間望遠(yuǎn)鏡”?？墒菐啄赀^(guò)去了，
“火星軌道空間望遠(yuǎn)鏡”竟然還沒有列入美國(guó)宇航局的正式項(xiàng)目。因此，這臺(tái)偵察衛(wèi)星相機(jī)依然靜候在美國(guó)宇航局的倉(cāng)庫(kù)里，等待著重見天日的時(shí)刻。那么，偵察衛(wèi)星相機(jī)真的能輕松“轉(zhuǎn)崗”為空間望遠(yuǎn)鏡嗎？
雖然NRO 從未正面承認(rèn)過(guò)偵察衛(wèi)星相機(jī)和天文望遠(yuǎn)鏡之間有什么關(guān)系，但業(yè)界人士早就指出了這二者之間存在的本質(zhì)聯(lián)系，只不過(guò)一直沒有證據(jù)而已。2012 年的這次捐贈(zèng)為人們帶來(lái)了難得的契機(jī)來(lái)證明這件事。
人們一度認(rèn)為，NRO 贈(zèng)予的兩臺(tái)偵察衛(wèi)星相機(jī)原本是用于“未來(lái)成像結(jié)構(gòu)”偵察星座的。然而這個(gè)星座在2005年就下馬了，相機(jī)也就成了無(wú)用之物。
但是當(dāng)內(nèi)部人士親自接觸這兩臺(tái)相機(jī)之后，發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此。它們是用于世界上第一種傳輸型偵察衛(wèi)星—— 鎖眼-11（KH-11）的，研制于36年前，性能遠(yuǎn)不如“未來(lái)成像結(jié)構(gòu)”。雖然NRO在捐贈(zèng)時(shí)，嚴(yán)格要求美國(guó)宇航局不準(zhǔn)對(duì)外公布這兩臺(tái)相機(jī)的光路設(shè)計(jì)，但專業(yè)人士還是發(fā)現(xiàn)，這兩臺(tái)相機(jī)的體積和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡非常接近，光學(xué)設(shè)計(jì)思路幾乎一樣。而且KH-11的總體結(jié)構(gòu)、尺寸和“哈勃”差不多，考慮到KH-11和“哈勃”是同一家企業(yè)——洛克希德·馬丁公司研制的，人們或許可以得出一個(gè)令人震驚的結(jié)論—— 從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，“ 哈勃”不過(guò)是KH-11 偵察衛(wèi)星的副產(chǎn)品而已。由此可見，美國(guó)為了掌握高端天基光學(xué)觀測(cè)技術(shù)，所付出的代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是“哈勃”所花掉的那幾十億美元。
另外一個(gè)值得注意的問題是，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入太空之后曾發(fā)生過(guò)的故障，是光學(xué)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(fā)生過(guò)什么嚴(yán)重的事故？這恐怕要等到美國(guó)國(guó)家偵察局解密更多的檔案才能知道了。
解剖“未來(lái)成像結(jié)構(gòu)”
前文提到，人們一度以為這兩臺(tái)偵察衛(wèi)星相機(jī)是用于“未來(lái)成像結(jié)構(gòu)”的那么，“未來(lái)成像結(jié)構(gòu)”到底是什么？說(shuō)它和美國(guó)正在研制的新一代太空望遠(yuǎn)鏡——“詹姆斯·韋伯”相似是有事實(shí)依據(jù)的。
2010年1月12日，美國(guó)海軍研究生學(xué)院舉行儀式，歡迎NRO贈(zèng)送的分塊反射鏡空間望遠(yuǎn)鏡入駐，成為該學(xué)院的重要教具。
當(dāng)幕布揭開后，人們發(fā)現(xiàn)它的樣子非常眼熟。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡口徑3 米，由6 個(gè)輕量化子反射鏡組成，每個(gè)子反射鏡帶有100余個(gè)控制面形的致動(dòng)器，展開后由6個(gè)粗致動(dòng)器和3個(gè)精致動(dòng)器控制子反射鏡對(duì)準(zhǔn)位置。除了數(shù)量不同之外，它的反射鏡設(shè)計(jì)和“詹姆斯·韋伯”幾乎是一模一樣，只不過(guò)后者用了18塊反射鏡。
“ 未來(lái)成像結(jié)構(gòu)”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(lái)分析，美國(guó)應(yīng)該沒有能力同時(shí)支撐兩種不同思路的先進(jìn)空間光學(xué)技術(shù)開發(fā)。所以，即使NRO和美國(guó)宇航局都沒有公開承認(rèn)，也可合理地推測(cè)，“未來(lái)成像結(jié)構(gòu)”所使用的正是分塊反射鏡空間望遠(yuǎn)鏡技術(shù)，區(qū)別只是在于反射鏡的數(shù)量。
當(dāng)然，用于觀測(cè)遙遠(yuǎn)的宇宙肯定和觀測(cè)距離只有幾百公里的地球有很大的區(qū)別。這也正是“詹姆斯·韋伯”的費(fèi)用一再超支而且“難產(chǎn)”的主要原因。在這個(gè)時(shí)候，我們還是要轉(zhuǎn)換視角來(lái)考察另外一個(gè)問題，美國(guó)空軍為了研制新一代的偵察衛(wèi)星相機(jī)到底花了多少錢呢？應(yīng)該不會(huì)比“詹姆斯·韋伯”的經(jīng)費(fèi)少。而后者已經(jīng)花掉了80多億美元，后續(xù)經(jīng)費(fèi)還是個(gè)黑洞。
軍民技術(shù)共享才能共贏
偵察衛(wèi)星相機(jī)的技術(shù)難道只是一味地在向民用領(lǐng)域單向輸出嗎？這個(gè)問題也不盡然。
實(shí)際上，美國(guó)宇航局在協(xié)助軍方研制先進(jìn)偵察相機(jī)方面，也發(fā)揮了很大的作用，這里我們要再次提到航天飛機(jī)。
比如，美國(guó)在STS-99 航天飛機(jī)任務(wù)中，曾經(jīng)在貨艙中攜帶過(guò)一部特大號(hào)的合成孔徑雷達(dá)，用于測(cè)繪全世界的地形，同時(shí)為軍用雷達(dá)衛(wèi)星積累技術(shù)……至于軍用偵察衛(wèi)星和民用遙感衛(wèi)星之間的技術(shù)共用案例就更多了。實(shí)際上，在歐洲許多國(guó)家已經(jīng)完全不區(qū)分軍用偵察衛(wèi)星和民用環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的界限。法國(guó)的太陽(yáng)神偵察衛(wèi)星和斯波特5 衛(wèi)星，采用了完全相同的衛(wèi)星平臺(tái)，只是在衛(wèi)星相機(jī)的分辨率上人為地做了一些區(qū)別。
如今，美國(guó)軍方已經(jīng)完全不再自己投資研制中高分辨率的偵察衛(wèi)星了，而是直接向商業(yè)遙感公司購(gòu)買。商業(yè)遙感企業(yè)已經(jīng)能提供分辨率達(dá)到30厘米的遙感圖像，這對(duì)絕大多數(shù)戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用乃至很多戰(zhàn)略情報(bào)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。而這些商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星的技術(shù)積累，則來(lái)自對(duì)軍用偵察衛(wèi)星技術(shù)的開發(fā)。
最后，讓我們討論一個(gè)非常有趣的問題。觀察家們認(rèn)為，NRO贈(zèng)予美國(guó)宇航局的這兩臺(tái)相機(jī)，比“哈勃”的性能好得多。也就是說(shuō)，被全世界天文學(xué)家們當(dāng)做寶貝的“哈勃”，在間諜機(jī)關(guān)看來(lái)，和兒童玩具沒什么區(qū)別。這或許是航天界最讓人哭笑不得的梗。