原标题：“钢铁侠”下场！美军心花怒放
10月5日，就在国庆假期当中，美国军方签署了一份极为重要的合同。这份合同不仅仅意味着著名的钢铁侠马斯克再次从美国军费开支当中切下了不小的一块蛋糕，而且标志着他正式成为专业军火商。此前，他最多算一个“军民两用产品供应商”。
马斯克所得到的合同，是为美国导弹防御局研制4颗低轨道导弹预警卫星。
马斯克打算用“星链”平台研制导弹预警卫星
导弹预警卫星主要是用来监视其他国家的弹道导弹发射。对使用者来说，这当然是个好东西，但最大的问题就是贵。因为需求特殊、采购量小，所以美国的几代导弹预警卫星都非常昂贵，目前在轨天基红外系统高轨道部分的静止轨道卫星5号、6号单价9.4亿美元。低轨部分原本打算部署24颗卫星，结果五角大楼被卫星高昂的价格吓坏了，迄今没有正式批量采购。
为了解决费用太高的问题，此前的导弹预警卫星都部署在静止轨道上，一颗卫星就能覆盖小半个地球，四颗卫星就能保证对全球的基本覆盖，虽然北冰洋和南极洲无法监视，但也可以解决大多数问题了——也就是监视中国和苏联（俄罗斯）的洲际导弹发射。
但是海湾战争带来了新的问题，战术导弹的崛起，和反战术弹道导弹的需求，让静止轨道的导弹预警卫星力不从心。这是因为战术导弹的红外特征远远不如洲际导弹，用静止轨道卫星来探测就比较困难，容易和战斗机的加力喷射相混淆，甚至阳光照射在云层顶端的反光也会导致虚警。
美国军方还打算部署全球监视卫星
比较好的办法就是把轨道高度降低，但是卫星越低，覆盖的范围就越少。要想实现全球覆盖就需要更多的卫星。目前美军使用的低轨道导弹预警卫星一共只有3颗，探测空白期巨大。那么，有没有办法改善这种情况呢？
如果有一种办法，能大幅度降低预警卫星的制造和发射成本，并且找到其他人来分担这些钱，问题就解决了。近10多年来，美军一直在寻找这样的机会，在商业卫星上搭载一些军用设备，来解决单独发射军用卫星成本太高的问题。马斯克的“星链”正好为美军提供了迄今为止最好的机会。“星链”计划一期发射12000多颗卫星，二期再发射30000多颗。按照马斯克提出的数字，这些卫星的单价连同发射费用，可能连100万美元都不到。就算导弹预警卫星的价格是它的100倍，也不过1亿美元。换了谁坐在导弹防御局负责人的位置上，听到这个消息都会心花怒放吧。
“星链”单价不到100万美元
当然，美军不会让马斯克赢家通吃。毕竟，老牌军火巨头们在军政高层有着深厚的影响力和强大的游说集团。因此，美军采用了一种具有美国特色的模式：一份合同给老军火商，一份合同给新兴军火商。这个老军火商就是著名的L3哈里斯公司，新军火商当然就是马斯克的太空探索技术公司。
至于马斯克得到的具体合同，是用1.49亿美元制造4颗卫星，单价大约3700多万美元。比此前的导弹预警卫星都便宜两个数量级。
其实，美军的这种套路在今年8月份已经用过一次了。在新一代导弹预警星座“传输层”竞标中，最后中标的是全球第一大军火商洛马公司，和一家成立不久的新兴企业——约克航天公司。两家各造10颗。按照合同要求，“跟踪层”卫星可以把监视到的情报通过“传输层”发回美国本土，供导弹防御局分析和发出警报。也可以直接把情报传送给战区部队，提供直接预警。
马斯克已经明确表示，要在“星链”卫星平台基础上研制这种“跟踪层”卫星。太空探索技术公司完全没有制造星载红外相机的能力，所以需要把这项能力从零开始建立起来。以美国的宇航电子工业和光电工业基础，做到这一点并不算难。马斯克的工程管理水平也是有目共睹的。
约克航天公司的传输层卫星
但困难在于，星链卫星是一种重量只有260千克的小型卫星。而导弹预警卫星需要携带大孔径红外相机，才能清楚地分辨大气层内的红外信号。天基红外系统低轨星座的卫星重量差不多有1吨，虽然相机本身的重量数据是保密的。但是很显然，很难把这种相机直接装进“星链”的小身板里。所以，这项合同的主要看点，是马斯克能不能造出微型化的红外相机，既能装进“星链”平台里，又能有效发现战术导弹的发射，价钱还要足够便宜。应该说，这不是一件很容易的事情，光学系统不是集成电路，想要在保持画质的前提下缩小体积和重量，难度是极为巨大的。这个法则在军用和民用相机上都适用。但是需要考虑到另一个问题，如果部署足够多的低轨道预警卫星，即使每一颗的性能不高，但是通过恰当的信号处理，可以把多颗卫星上的相机等效成一个超大孔径的红外相机，实现很高的监视性能。
马斯克自从进入宇航领域以来，已经成功颠覆了格局，用低价、高质量、大批量产品把一众老牌宇航企业打得狼狈不堪，实现了鲶鱼效应。考虑到美国的工业基础依然雄厚，热成像技术先进、器件品质极高，马斯克在导弹预警卫星“跟踪层”合同的执行中超出预期，可能性是很大的。
高超声速导弹是新的监视目标
必须承认，这个前景对中国和俄罗斯都构成了严峻的挑战。按照美国导弹防御局的说法，密集、无缝隙监视的低轨道预警卫星系统不但能监视各种类型的弹道导弹，还能监视高超声速飞行器。哪怕美国暂时没有手段拦截，至少也可以用来发出警报，让友军规避或者躲藏。
按照计划，到2022年8颗“跟踪层”和20颗“传输层”卫星都要发射升空。如果全都工作正常，就再订购28颗宽视场“跟踪层”卫星和一两颗中视场“跟踪层”卫星，后者的目标指示精度会更高一些。再经过一段时间的优化，初步形成两个轨道面构成的星座，每个轨道面上10颗“传输层”卫星、4颗宽视场“跟踪层”卫星和1颗中视场“跟踪层”卫星。
如果发生全面的战争，这个规模的导弹预警星座未必够用，但是拿来监视中俄的日常科研试验和部队训练演习，已经完全够用了。
责任编辑：张申 SN235
