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第7部分（第1页）

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目前为止的讨论都是关于光学图像的，雷达和红外图像也引发了独有的问题。对于军队来说，雷达图像提供了“看穿”浓厚云层的能力，这是光学卫星无能为力的。此外，它提供的不只是图像，还包括深度知觉，对于辨别地形意义重大。光学图像中出现的穿过田野中的一片树篱可能实际上是一条很大而且无法逾越的壕沟。雷达图像可以避免这类误读。

红外成像卫星提供的是“热信号”，卫星上的传感性寻找热源，以发现导弹发射与爆炸。在非常低的层级，他们还能探测到人体的热度。红外成像能力因1992年的电影《爱国者游戏》（Patriot　Games）而声名远播。电影改编自汤姆·克兰西（Tom　Clancy）的惊悚小说。电影中，英国突击队进攻一座恐怖分子训练营时，哈里森·福特（Harrison　Ford）扮演的电影主人公杰克·瑞安（Jack　Ryan）正在观看通过一颗精密红外成像卫星传回的电视画面一样的行动情况。不幸的是，这个场景的物理学和技术方面都处理得很随意。电影非常缺乏对技术能力的真实刻画。尽管如此，卫星传感器还是能提供各种各样至关重要的能力。

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导航卫星

导航卫星

研发军事装备是通过资助某些特殊项目来实现的。研发计划，包括太空计划在内，理应由特定的需求来推动。确定任务以后，便开始研究一种能够顺利完成任务的能力。这种实践对妥善运用联邦资金起了激励作用，并已成为落实研究计划的方式的一部分，经受住了时间的考验。这样做的意图是要避免为了技术进步而进步。然而，这种方式也有缺陷。有时“需求”是未知的，或者是不确切的。有时一个好主意却无法预先和某个特定的任务相匹配。1979年，国防部长办公室（OSD）削减了1981到1986财年间研发全球定位系统雏形的5亿美元经费，约占这一项目全部经费的30％。原因很简单，尽管军队支持全球定位系统概念，但想不出有什么由它完成的专门任务以支持发展这一系统，或者想出的任务不够多。国防部长办公室知道怎么使用一种坦克或者一种枪械，但不知道拿全球定位系统干什么。尽管国防部长办公室削减了经费，但并没有依照军队的建议削减那么多。就这一点而言，国防部长办公室对于全球定位系统存活下来功不可没，当1980到1982财年军队不再关心这一计划时，全球定位系统又被编入了预算。当然，今天军队已经严重依赖全球定位系统。

全球定位系统是一组24颗执勤卫星及其后备卫星，在距离地心14000英里＇1＇的高空上每12小时绕地球飞行一圈。这个系统是由美国国防部，主要是空军拥有并操作的。每颗卫星携带四枚高度精确的原子钟，每1毫微秒（1秒的10亿分之一）“滴答”一下，预计未来的卫星可以准确到到毫微秒之间。卫星发送的精确时间无线电信号以光速穿越大气层到达地表。每颗卫星的信号到达地表任何特定一点或其上空的时间都有纤毫差别。全球定位系统接收机通过比较组内的多个卫星的信号，被动计算出他们位于何方以及当前何时。接收机需要不受阻碍地观测天空，因此只能在户外使用，而且在森林地带或者高层建筑旁常常失灵。

全球定位系统信号的准确度各种各样，最初曾故意将“时间错”（timing　error）插入信号传播过程，以降低非军用接收机的准确度。这种做法叫作选择性适用（SA），意图在于防止外国军队使用。但是这种主张被另一种技术“差别式全球定位系统”（DGPS）所取代。这种技术可以通过在已知的地点附近安装额外的固定接收机来代替“选择性适用”。固定接收机的观测用来修正移动设备记录下的位置，准确度在1米左右。“选择性适用”的“开关”随后于2000年5月被克林顿总统“关闭”。现在全球定位系统测定的位置准确度取决于使用何种接收机。大多数手持全球定位系统设备，可以从零售店买到，然后还可以花100美元网上升级，准确度大约在10米。另外，军用接收机使用了所谓“P码”（精确码）进行加密，以提高准确度。

全球定位系统精度的重要性，特别是应用在其他卫星系统的情况下，不应被夸大。负责全球定位系统卫星组的是位于科罗拉多州施里弗空军基地（Schriever　Air　Base）的第二太空行动中队。1996年，全球定位系统控制中心像一颗全球定位系统卫星传输了一个时间错，在被警戒员发现之前已经过去了6秒钟。100多个东海岸的手机服务网络受到了影响，有的网络受影响时间长达24小时。这个例子证明了这一项目在如此短的时间内变得有多么重要，虽然在概念阶段并没有为之确立明确的任务。这也体现了它的经济联系。这也解释了何以全球定位系统以第一代全球设施而闻名。

仅仅从一家公司的经历就可以显示出全球定位系统相关技术是多么的有利可图。2003年《福布斯》（Forbes）将“高明国际”（Garmin　International）的联合创办者加里·布雷尔（Gary　Burrell）和高民环（Min　Gao）列入它的400名富豪排行榜。这两个人在1989年建立了一家公司，起初名叫“ProNav”。1990年他们开始经营“GPS100”个人导航系统，一种价值2500美元的船用导航辅助设备。这个公司的第一位顾客是美国陆军，那是在1991年海湾战争期间。这也是另外一个私人公司研发两用技术使军队获益的例子。2003年，公司扩充了自己的生产线，增加了一系列个人全球定位系统产品，诸如供跑步健身的人使用的设备、PDA…GPS一体接收机（个人数字助理和全球定位系统一体机）等等，公司股票的市值估计高达45亿美元，年收入亿美元，利润达到亿美元。全球的投资者都对这座技术金矿感兴趣，这一点毫不奇怪。

对于军队来说，联合直接打击弹药（JDAMs）是另一个全球定位系统重要性日益凸现的例子。联合直接打击弹药是将一个价格低廉的制导设备包附加在一些以前没有制导的自由落体炸弹上，使之成为精确制导的“灵巧”武器。制导设备包由一个装有惯性导航设备和全球定位系统的新尾翼构成。国防部于1998年开始采购这些价格相对低廉的制导包。“伊拉克自由行动”期间，2003年3、4月间使用了6542枚“灵巧炸弹”，占全部弹药投放量的35％。仅仅这种能力便使得全球定位系统成为了很有价值的力量倍增器。加之其他能力—从追踪到分辨沙漠中友军和敌军目标，到在飞机上使用进行精确的位置识别＇1＇，再到扫雷行动以及更多的任务，全球定位系统由此而不可或缺。这里也存在着矛盾，美国军队不仅必须保卫自己使用的全球定位系统，还必须努力抑制其他国家利用导航卫星反对美国，这可不是一件轻松的任务。因为全球定位系统由于其具有的广泛而不断扩充的民事用途，已经被认为是一种全球设施。

运载技术（1）

运载技术

运载火箭的发展历史见证了美国是多么担心失去她在这方面的霸权地位，以及出于这种困境美国都采取了怎样的行动。结果，美国不但失去了运载火箭霸主地位，而且丢掉了商用运载火箭市场的大部分份额。历史似乎是在让电影《虚荣的篝火》（The　Bonfire　of　the　Vanities）＇1＇的情节在其他领域重演。1957年10月4日，苏联发射了第一颗人造地球卫星，当时美国的政府官员并没有感到有什么值得惊讶的，但他们却没有想到由此对美国公众造成的心理冲击。

几个因素影响到了美国第一颗卫星的发射时机，使之成为继苏联之后第二个发射卫星的国家。首先是政府资助的1954年《吉里安报告》（Killian　Report），这份报告因委员会主席、麻省理工大学校长詹姆斯·吉里安（James　Killian）而得名，强烈呼吁研制洲际弹道导弹（ICBM），并加强卫星情报能力。空军立即将“宇宙神”（Atlas）导弹作为首要研制计划。陆军和海军则在陆军以前研制的一种改进型“红石”（Redstone）运载火箭的基础上联合研制中程弹道导弹（IRBM），也就是“朱庇特”（Jupiter）导弹。由于有将导弹从船上发射的特殊技术需求，海军一得到许可就立即退出“朱庇特”计划，着手研制自己“北极星”（Polaris）计划。在资助经费不变的情况下，三军却都打算研制运载工具。

同一年，苏联首席设计师谢尔盖·科罗廖夫（Sergei　Korolev）受命研制洲际弹道导弹。在1954年，苏联人也表示要将一颗卫星送入轨道，作为自1957年7月到1958年12月的“国际地球物理年”活动的一部分。“国际空间物理年”是国际科学界提议的，涵盖了许多国家开展的科学项目，是科学普遍性的一个象征，与充满国家主义色彩的冷战截然相反。但是，由于大部分的科学计划都是国家资助的，这些活动显然是在暗中较劲。

1955年，研制洲际弹道导弹的竞赛升级。空军获得许可开发第二种洲际弹道导弹，即“大力神”（Titan）导弹，并且也凭借着“雷神”（Thor）计划参与到中程弹道导弹研制中来，赌一把运气。结果导致政府开始担心国际地球物理年的活动将会影响到防务活动。于是，国家安全委员会（NSC）第NSC5520号指令《美国科学卫星计划》秘密颁布，申明研制和发射科学卫星不得“以任何形式干扰弹道导弹计划”。就效果而言，此令使任何原本用于军事用途的运载火箭都无法发射。当美国科学家詹姆斯·范·阿伦（Kames　Van　Allen）就苏联在国际空间物理年发射一个卫星一事做出回应时，他问美国政府的问题成了，究竟哪一种火箭能公开研制并且用来发射一颗科学卫星。

美国最重要的火箭专家、“红石”火箭的研制者维尔纳·冯·布劳恩（Wernher　Von　Braun），当时在阿拉巴马为陆军工作。各军种之间竞争太空研究带来的大笔经费，使得有必要在陆军和空军之间分割任务，这样双方就都能分到一杯羹。空军获得了战略任务，意味着远程的洲际火箭，陆军则拿到了战术任务，也就是中程火箭。冯·布劳恩大为失望，满脸铁青。他在职业生涯中一直致力于太空船，而不是鼓捣武器。现在他却不得不设计武器，并且居然是战术兵器。他的“红石”火箭设计在技术发展上显然非常先进，但却被当作一种中程导弹来使用。

运载技术（2）

当时另外唯一的一种正在研制的火箭是海军的“维京先锋”（VikingVanguard）火箭，这是专门为发射科学卫星而制造的。根据NSC5520号指令，显然“先锋”火箭应被用于国际地球物理年的有关活动。决策者们虽然知道冯·布劳恩已经接近成功了，但速度并不是关键。实际上，为了能成功履行其侦察使命，美国的卫星就不得不飞跃苏联领土，否则他们就会遭到1960年被击落的U2飞机一样的命运。政府的律师们觉得最好的办法是让苏联先走一步，这样苏联就得创下卫星飞跃领空的法律先例。以后他们就不好抱怨什么了。因而，尽管“先锋”火箭是同期最晚开始研制的，而且制造商正是将“大力神”洲际弹道导弹明确作为首要目标的马丁公司（Martin　pany），1955年还是决定由“先锋”执行国际地球物理年的卫星发射任务。冯·布劳恩渴望首先发射的热情尽人皆知，简而言之—因此当布劳恩前往卡纳维拉尔角（Cape　Canaveral）测试“红石朱庇特”火箭时，同行的警卫人员接到命令，要保证布劳恩不会在火箭上防止任何有效载荷，然后造成入轨“事故”。

根据俄罗斯宇航员先驱格奥尔基·格列奇科（Georgi　Grechko）的说法，1957年初，苏联收到消息，一位美国科学家将于1957年10月5日在西班牙的一次卫星发射学术会议上提交一篇论文。苏联推测论文将是有关发射后的简报。实际上，苏联克格勃（KGB，国家安全委员会）也被问到美国是否打算在1957年10月5日发射卫星，克格勃答复说，没有迹象显示美国有还是没有这样的一个发射计划。由于答案模糊不清，科罗廖夫接到的命令就是要在此日期之前发射个什么东西上去，任何东西都行。科罗廖夫在10月4日成功地发射了83千克重的“人造地球卫星1号”（Sputnik），搁置了发射另一颗重得多的卫星的计划。

一家毫无所知的媒体刊载了一篇文章，和刊登在《生活》（Life）上的那篇泄气的《惊慌失措之际》以及其他文章一个调门，“我们别再假装‘人造地球卫星1号’什么都不是了，它就是敲打美国的东西”。这篇文章很大程度上使美国公众的恐慌情绪更加严重，艾森豪威尔政府对此措手不及。很显然，是得发射个什么东西了，而且还要快。对于许多人，包括冯·布劳恩在内，对美国在1957年12月针对人造地球卫星1号做出的回应毫不奇怪，“先锋计划”在“先锋”已经被送上发射台之际遭到放弃，后来还被起了绰号，叫做“死呆计划”（Stayputnik）或者“出毛病计划”（Kaputnik）。冯·布劳恩受命为美国向“人造地球卫星1号”做出回应。1958年1月31日，当“朱庇特三型”（Jupiter　C）将“探险者”（Explorer）卫星送入轨道时，这一回击终于实现了。

20世纪60年代，美国航天事业发轫，此后美国公众开始对巨大的火箭将英勇的个人送入太空习以为常。在1982年航天飞机启用之前，这些运载火箭大多转自于失败了的武器系统。举例来说，早期的“水星”（Mercury）飞船使用改进的“宇宙神”洲际弹道导弹送入轨道的。以前，在美国、苏联和中国，导弹都是民用火箭或者运载火箭的老祖宗，谁都没另起炉灶。1999年国会委托的考克斯（Cox）调查委员会，宣称中国窃取和非法转移美国航天公司的技术，重弹了有关商用运载技术能提升火箭技术的警告。但是运载火箭技术的成功标准和导弹技术是完全不同的，尤其是在可靠性方面。　。。

运载技术（3）

导弹并不需要高度可靠，他们有50％的机会还是的机会命中目标，其威慑力和心理冲击力都是一样的，重要的是要看携带的是马蹄铁还是核武器。在任何武装冲突中，敌国都必须假设至少会有一些导弹能击中目标，并据此做出反应。然而，决定运载火箭可靠性的却是严格的财政因素。一旦卫星发射失败，购买此次发射的机构的钱就白花了，当然他们也可以去上保险，但是更重要的是，他们可能因此在许多年内丢掉了卫星服务，直到他们找到代替品。很简单，没有一个卫星市场会向便宜但不可靠的运载火箭开放。《纽约时报》和考克斯委员会没完没了地臆测中国的导弹计划是否能从持续提高的“长征”运载火箭可靠性上获益，这实在是一种讽刺。在美国进行风险计量的时候，中国的导弹可靠性是50％，92％还是98％根本无关紧要＇1＇。

商用运载火箭市场最初是由美国主宰的。苏联无意将他们的势力扩展到华沙条约组织之外，实际上将国际市场拱手让给了美国。因而，在整个20世纪60至70年代，所有的西方通讯卫星都是由美国的“德尔塔”（Delta）火箭或者“宇宙神”火箭发射的＇2＇。“德尔塔”火箭的处女飞行是在1960年5月13日，以失败告终，但此后便是惊人的23次连续发射成功。这是因为从那时以后，制造商的水平提高了。道格拉斯飞机公司（Douglas　Aircraft）19

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