美国ESS卫星系统：重塑核时代的太空通信支柱

引言

战略通信的太空革命

在现代国防体系中，卫星通信已成为指挥控制的神经中枢。2025年7月，美国太空部队宣布授予波音公司28亿美元合同，启动演进战略卫星通信系统（Evolved Strategic Satcom, ESS）的全面开发。这一里程碑事件标志着美国战略通信能力进入新纪元，ESS将逐步取代现役的先进极高频（AEHF）系统，成为支撑美国核三位一体指挥控制与通信（NC3）体系的太空支柱。

作为美国太空力量现代化的核心项目，ESS不仅是技术上的迭代升级，更是对全球战略格局变化的直接回应。在各个大国大力发展反卫星武器（ASAT）和太空对抗能力的背景下，ESS的核硬化设计、抗干扰通信和极地覆盖能力，将确保美国在"太空域竞争"时代维持战略威慑的有效性和连续性。

从AEHF到ESS

战略通信的代际演进

ESS项目的起源可追溯至2010年代末，当时美国国防部意识到现有AEHF系统面临的技术局限性和新兴威胁。AEHF作为第三代军事通信卫星，自2010年首颗发射以来，已构建起由6颗卫星组成的全球网络，提供最高8 Mbps的扩展数据速率（XDR）服务，支持从总统到战术单元的安全通信。

然而，随着太空环境日益复杂化，AEHF的不足逐渐显现：

极地覆盖缺口

依赖增强型极地系统（EPS）提供有限的北极通信，无法满足全域作战需求

抗干扰能力有限

面对新型电子战技术，传统防护措施面临挑战

架构灵活性不足

难以快速适应新兴作战概念和技术演进

2020年，美国太空部队启动ESS快速原型阶段，诺斯罗普·格鲁曼、波音和洛克希德·马丁分别获得近3亿美元合同开发竞争方案。经过五年技术研究，波音最终凭借基于O3b mPower商业卫星技术的方案胜出，其设计在成本、进度和性能平衡方面展现出优势。

技术架构

韧性与安全的融合设计

ESS采用"混合轨道架构"，结合地球同步轨道（GEO）和高椭圆轨道（HEO）卫星，实现真正的全球覆盖，特别是填补了AEHF在北极地区的通信空白。每颗卫星将部署于约35,700公里的地球同步轨道，配备先进的电推进系统和核硬化组件，确保在核战争环境下的生存能力。

核心技术特点

软件定义卫星架构

ESS继承并发展了WGS-11/12卫星的数字波束成形技术，支持动态波形调整和频率跳变，可在毫秒级响应干扰威胁

增强型XDR波形

在AEHF 8 Mbps基础上进一步提升数据速率，支持实时视频传输和大容量情报数据回传，具体数值因保密未公开

弹性通信网络

通过星间链路实现卫星间直接通信，减少对地面站的依赖，提高抗毁伤能力

模块化设计

采用开放式系统架构，便于未来技术插入和能力升级，延长系统服役寿命

波音公司强调，ESS整合了其在商业卫星领域的成熟技术，特别是O3b mPower星座的相控阵天线和数字处理技术，这不仅降低了技术风险，还显著提高了生产效率。

战略意义

NC3体系的太空基石

ESS在美国国家安全战略中占据核心地位，是拜登政府"综合威慑"概念在太空领域的具体体现。作为NC3体系的太空段支柱，ESS将确保国家指挥当局在任何情况下——包括核冲突——都能对战略力量保持不间断控制。

关键战略价值

核威慑有效性

提供总统与战略部队间的安全通信链路，确保威慑可信度

全域作战支持

扩展到北极地区的覆盖能力，支持"印太战略"中的极地军事活动

联合全域指挥控制

与国防部JADC2架构兼容，实现跨军种、跨域的无缝信息共享

盟友协同能力

虽然未明确国际合作伙伴，但预计将延续AEHF的盟友参与模式，支持美、英、加、澳等国的联合行动

美国太空部队指出，ESS是"从和平时期到冲突升级各阶段都能可靠运行"的战略资产，其80亿美元的预算投入反映了该系统对国家安全的极端重要性。

项目进展与未来展望

根据合同安排，波音将在2031年前交付首批两颗ESS卫星，后续可能增购两颗，总项目成本预计达120亿美元。整个星座计划在2030年代中期达到全面作战能力，与AEHF系统形成过渡性重叠。

ESS的地面段"格里芬"（Griffin）项目正由洛克希德·马丁和雷神技术公司竞争开发，将提供先进的任务控制和网络管理能力。同时，ESS的加密段（Crypto Segment）合同已于2023年底授予，确保通信安全的端到端保障。

尽管项目进展顺利，ESS仍面临多重挑战：

技术风险

软件定义卫星架构和新型抗干扰技术的集成复杂度高

成本控制

历史上军事卫星项目常出现预算超支，ESS需严格管理成本

时间压力

面对中俄快速发展的太空能力，ESS的部署进度直接影响战略平衡

结语

太空域竞争的新棋局

ESS项目不仅是美国军事卫星通信的一次技术革新，更是其太空战略转型的缩影。在"太空作为作战域"的理念指导下，ESS将与太空发展局的低轨星座、导弹预警卫星等系统协同，构建多层级、韧性强的太空架构。

随着2031年首颗卫星的预计发射，ESS将开启战略通信的新时代。它既是对当前威胁环境的回应，也是对未来太空竞争的投资。在大国战略博弈日益激烈的背景下，ESS的成败将直接影响全球战略稳定与力量平衡，其发展值得国际社会持续关注。

>End

本文转载自“卫星通信观察”，原标题《美国ESS卫星系统：重塑核时代的太空通信支柱》。

为分享前沿资讯及有价值的观点，太空与网络微信公众号转载此文，并经过编辑。

未按照规范转载及引用者，我们保留追究相应责任的权利

部分图片难以找到原始出处，故文中未加以标注，如若侵犯了您的权益，请第一时间联系我们。

HISTORY/往期推荐

充满激情的新时代，

充满挑战的新疆域，

与踔厉奋发的引领者，

卓尔不群的企业家，

一起开拓，

一起体验，

一起感悟，

共同打造更真品质，

共同实现更高价值，

共同见证商业航天更大的跨越！

——《太空与网络》，观察，记录，传播，引领。

·《卫星与网络》创始人：刘雨菲

·《卫星与网络》副社长：王俊峰

·微信公众号（ID：satnetdy）团队

编辑：艳玲、哈玫，周泳、邱莉、黄榕、娜娜

主笔记者：李刚、魏兴、张雪松、霍剑、乐瑜、稻子、赵栋

策划部：杨艳、若㼆、李真子

视觉总监：董泞

专业摄影：冯小京、宋伟

设计部：顾锰、潘希峎、杨小明

行政部：姜河、林紫

业务部：王锦熙、瑾怡

原创文章转载授权、转载文章侵权、投稿等事宜，请加微信：15910858067

商务合作；展览展厅设计、企业VI/CI及室内设计、企业文化建设及品牌推广；企业口碑传播及整体营销传播等，请加微信：13811260603

杂志订阅，请加微信：wangxiaoyu9960

·卫星与网络各分部：

成都分部负责人：沈淮

长沙分部负责人：宾鸿浦

西安分部负责人：郭朝晖

青岛分部负责人：江伟

·卫星与网络总部负责人：农燕

·会议活动部负责人：乔颢益、许克新、董今福

· 投融资及战略层面合作：刘雨菲

·本平台签约设计公司：一画开天（北京）文化创意设计有限公司

· 航天加（深圳）股权投资基金管理负责人：杨艳