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原标题:从美国新航天政策看美国太空武器的走向,太空

浏览次数:110 时间:2019-10-18

从美国新航天政策看美国太空武器的走向

  出品:科普中国军事科技前沿

美国最近公布了新的国家航天政策
  
  2006年10月6日,美国白宫科技政策办公室网站发布了解密版《美国国家航天政策》摘要。布什总统早在8月31日就已签署全面管理美国航天活动的新航天政策。以取代1996年9月的老版本。2005年5月,媒体曾报道布什总统即将发布的命令将为美国空军部署太空武器大开绿灯,并由此引发了争议,从那时起至今已经过去了一年多。
  这份新航天政策文件首先说明了新政策的背景、原则和目标。新政策不仅支持月球、火星及以远天体的探索活动,还针对“9.11”之后的全球恐怖活动明确提出加强对国内外情报的搜集。新政策强调,美国在执行太空任务时必须不受阻挠,“太空中的行动自由与空中、海上力量一样,对美国而言非常重要”;要确保强大的太空力量,以有效地保护美国的太空利益。
  新政策显然将国家安全领域作为重点,要求美国“开发并保持美国的优势”;还要求美国国防部继续维持航天军事能力,以支持导弹预警系统和“多层一体化的导弹防御”。新政策要求美国情报局长提供稳健的国外太空情报搜集能力和及时提供信息与数据的分析能力,为国家与国土安全提供支持。无疑,国际社会对这个文件最关心的是它对太空武器化的态度。
  
  美国新航天政策增加了国际社会对太空武器化的疑虑
  
  1996年的美国航天政策强调:“外层空间如同陆地、海洋和大气空间一样都是一种介质,美国在这些介质内所进行的军事活动都是为了实现美国的安全目标。外层空间对美国的国家安全和经济利益至关重要”。纵观过去10多年,无论是政府更换。还是国际形势变化。美国这一战略目标虽有一些争论,但始终没有动摇或发生改变。
  美国新航天政策重申了美国航天军事力量的四项关键任务:(1)太空支持;(2)太空力量的增强;(3)太空控制;(4)太空力量的应用。在近十几年的几次战争中,航天军事力量主要用于前两项任务。当航天力量扩展到后两项任务时。就出现了“太空武器化”。太空武器如果按打击目标来划分可分为两类。一类是地基、空基和天基的打击和保卫航天器的武器,另一类是从太空打击地面和空中目标的武器。新政策要求美国国防部长制定计划、方案和形成力量,以确保美国太空行动的自由,并按指令阻止敌方太空行动的自由。同时声明:美国“将反对制定禁止或限制美国进入或使用太空的新法律制度或其它限制措施。”分析家认为这是针对联合国正在讨论的禁止在太空部署武器的意见而发出的反对信号。就整个新政策的基调来看。新政策对美国太空武器发展的态度是十分暧昧的,既可以解读为为发展太空武器打开了大门。又可以解读为在太空对抗方面的重点仍然以太空态势感知技术和支持反导系统为主。另外,由于保密的原因。新政策并没有提出明确的武器项目。最近美国政府的一名高级官员称:“这一政策与发展或者部署太空武器没有关系。”但新政策对太空武器的模糊态度将进一步加深国际社会对美国可能研发、试验、部署太空武器的疑虑。由于美国拒绝就这一问题进行谈判或者非正式的讨论,人们的担心将进一步增加。
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  显然,这份新政策是对美国军方意见和其它意见的折衷。前者对美国发展太空武器一直坚持积极的态度。《美国空军转型飞行计划(2003版)》列出了美国空军要求研制的太空对抗武器系统。2004年8月2日,美空军出台了《空军作战条令2~2.1:太空对抗作战》。该文件首次明确指出,美空军将把太空对抗作战作为首要任务之一。这表明美空军的意图不仅是实现太空武器化,还可能先发制人地对敌方进行反卫星作战,其目的就是要维护美国的“太空优势”。报告指出,太空对抗与空中对抗,都是美军在任何军事行动中首先采取的关键步骤。文件首次详细阐述了美军在摧毁敌军太空能力方面可能采取的方式,以及如何保护美国在太空轨道上的航天系统。这份报告的发表。再一次引发美国国内外对太空武器化的普遍反对。美国国防信息中心的官员就警告称。这份报告可能产生及其严重的政治后果,甚至会导致美国盟国的战斗力受到重创,而危及美国自身的利益。2005年1月6日,美国防部部队转型办公室公布了《空军转型飞行计划(2004版)》(以下简称04版计划),首次明确提出,制止敌人利用太空是美国的首选。而破坏天基系统则被认为是最后的手段;不过在打击敌人卫星时,采取的依然是破坏性手段。2006年1月发表的《四年防务评估报告》与四年前的报告相比,在太空对抗方面的语调也缓和得多。
  
  美国当前太空对抗的重点是发展太空态势感知技术和防御技术
  
  “太空对抗”是指阻止敌方进入太空并获得太空优势的能力。太空对抗包括太空态势感知、防御性太空对抗和进攻性太空对抗等3项任务。
  新政策强调了太空态势感知的重要性。太空态势感知是对太空环境和对太空的各种人造物体进行跟踪、监视、识别和编目的活动。它由地基和天基探测装备及指挥控制中心组成。太空态势感知系统所提供的信息,在战争时期是实施太空攻防对抗的基础;在和平时期又是更新卫星数据库。防止太空碎片撞击飞船、航天飞机、空间站和卫星,预测小行星撞击地球等灾难的重要手段。美国现有的太空监视系统包括31部雷达和光学探测器,部署在全球16个地点,另外还包括通信网络和用于数据处理的2个操作中心。探测系统包括机械跟踪雷达、相控阵雷达、连续波雷达以及光学望远镜。
  美国空军认为:美国目前的太空态势感知能力还远远不能适应未来太空对抗的需要。因此,将发展太空态势感知系统作为太空对抗的首要计划。该计划主要包括太空警戒计划、天基监视卫星计划和在轨深空成像仪计划等。太空警戒计划包括一组在不同地区分布的雷达,可以观测在低地球轨道和中地球轨道上的目标。今后准备将这些雷达改造成为S波段的雷达,以增强搜索能力和缩短重访时间。并将分辨率从现在的0.3米提高到0.05米。天基监视卫星系统是在1996年为导弹防御而发射的,它是在低地球轨道上由5个卫星组成的星座,可以搜索中地球轨道和地球静止轨道上的目标,计划在2013~2014年发射“布洛克10”(Blocklo)卫星。并将卫星减少到4颗。
  当前,美国防御性太空对抗的重点是发展快速识别、探测和报告系统,它可以探测、识别和定位以及报告对本国军事太空系统的攻击等。该系统包括传感器、链路和数据处理等系统。计划在地面部署32个这样的系统。它们可以分析多个波段的射频能量。实际上,就目前的技术水平来说,单个卫星的防御是比较困难的,换句话说,单个卫星容易受到攻击。但是由小卫星组成的星座系统,在遭遇到对方攻击而有损失时,可以利用快速发射的运载器进行及时补充。这是一条目前取得共识的有效的卫星防御的途径。为此。美军正在研究本国卫星遭遇敌方(如

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  作者:张保庆(中国航天二院208所高级工程师)

  监制:光明网科普事业部

  6月18日,美国总统特朗普下令美国防部立即启动组建“天军”的进程。特朗普表示,“天军”将独立于空军,成为美国武装力量的第六军种。这是美国军队成立独立作战部队的关键一步,对于美国太空作战力量而言具有里程碑意义。

  近年来, 为维护本国太空安全和利益,占据太空领域优势地位,美国尤为关注太空安全能力发展,加速发展太空对抗装备和技术,积极备战向太空延伸的军事冲突。

  太空对抗是指为争夺太空控制权、保证太空优势而采取的作战行动。太空对抗系统由太空态势感知系统、进攻性太空对抗系统、防御性太空对抗系统三部分组成。

  在未来战争中,太空态势感知系统将发挥“耳目”作用,是遂行太空对抗作战的前提;进攻性太空对抗系统将发挥“利剑”作用,可降低甚至摧毁对手的太空能力;防御性太空对抗系统将发挥“盾牌”作用,通过主动或被动方式,防御并阻止敌方对太空系统的攻击。

  太空对抗作战的“耳目”—太空态势感知系统

  图片 1

  美国空军“太空篱笆”(space fence,正式名称为“空军太空监视系统”,AFSSS)项目(图片来自中国科学报)

  太空态势感知能力是洞察和掌控潜在对手航天活动意图与动向、确保太空资产安全的关键,是进行太空控制的基础和前提。美军将太空态势感知能力建设作为重点领域加速推进,积极构建天地一体化的太空态势感知网络体系。

  美国正在研制的新一代“太空篱笆”系统采用大型S波段单基地相控阵雷达,预计2019年具备初始运行能力,建成后可探测、跟踪和测量20万个直径大于2厘米的太空目标。近期,美军高度重视亚太地区监视能力和战场态势感知能力建设,以期保持太空态势对美军单向透明优势。如美军在澳大利亚部署的地基C波段太空目标监视雷达具备全面运行能力,将大幅提升对亚太地区的太空目标监视能力;未来在澳大利亚部署的“太空监视望远镜”每晚能多次扫视整个地球同步轨道带,将明显提升美军对中高轨太空事件的监测认知能力和反应速度。

  天基态势感知系统方面,美军持续提升地球同步轨道目标和局域特定目标持续监视能力。为填补“探路者”卫星服役期满后与后续微小卫星星座间的天基太空监视能力的缺口,美空军成功发射“快速响应太空”-5卫星,卫星载有的光学成像系统每天可从低轨对地球同步轨道目标进行15次扫描监视,所验证的技术还将用于未来的太空目标监视星座以及通用星载太空态势感知传感器。美空军已成功发射4颗“同步轨道太空态势感知计划”(GSSAP)卫星,GSSAP单星质量600千克,星上可能搭载宽视场观测相机、窄视场成像相机、红外相机、电子信号截取设备等,可在地球同步轨道附近机动,对高轨目标进行抵近详查,甚至截取电子信号,能够为美军太空作战提供目标技术侦察和行动意图判断。

  摧毁对手太空能力的利剑—进攻性太空对抗系统

  美国拥有可用于反X任务的中段反导拦截弹,曾于2008年用“标准”-3导弹摧毁了一颗失控的在轨间谍卫星,以实战的形式验证了动能反低轨卫星的能力;美军“反通信系统”(CCS)电子战太空对抗系统统可全球部署,具备对地球同步轨道通信卫星的上行链路干扰能力。

  鉴于发展太空攻防对抗手段的复杂性和敏感性,美国近年来多通过掩军于民、隐蔽推进的方法,以在轨操作、太空碎片清除等为重点,加紧演示验证和储备太空攻防对抗技术。美国已多次试验近地轨道和地球同步轨道近距离接近和交会技术,以及跟踪、瞄准和拦截技术。

  美国重点发展的“凤凰”计划、“蜻蜓”计划以及“地球同步轨道太空态势感知计划”(GSSAP)等在轨操作技术进一步成熟,太空攻防对抗手段多样化趋势更趋清晰。

  此外,美国开展的“天基杀伤评估”计划探索在弹道导弹防御系统中整合天基拦截器的可行性。美国新一届政府极有可能在任期内借助“天基杀伤评估”项目,安排与天基拦截相关的技术项目,未来具备潜在太空攻防用途。

  图片 2

  未来太空武器作战设想图 [资料图](图片来自中国科学报)

  防御敌方对太空攻击的盾牌—防御性太空对抗系统

  美军充分认识到太空系统的脆弱性,为弥补这一弱点,美军制定了太空系统分散式体系结构和多样化防护并举的发展思路,并在美空军发布的《弹性与分散式太空系统体系结构》白皮书中系统阐述了对太空系统“弹性”和“分散式太空系统”体系结构的认识和思考。

  分散式太空系统体系结构的五种途径分别是:结构分离、功能分解、有效载荷搭载、多轨道分解、多作战域分解。而多样化太空防护更加强调发展主动防护能力,以分离、多样化、分散、欺骗、冗余备份等六种途径,提高卫星系统防护能力,确保太空系统在任何时候均可应用。

  近年来,多种主动防护能力建设项目重新获得关注,如要求所有重要卫星都具备轨道机动能力、推进卫星通信干扰源探测技术研发等。尤其是在下一代天基预警系统发展方面,美空军希望在“天基红外系统后继”系统体系架构设计中纳入分散式体系结构理念,即利用“结构分离、功能分解、有效载荷搭载、多轨道部署、多作战域部署”的方式,实现弹性与分散式太空系统体系结构,提高系统的可靠性、抗毁性与弹性。

  按计划,“天基红外系统后继”系统将包括5颗地球同步轨道卫星和2颗极轨卫星,提供对所有类型弹道导弹发射助推段预警能力,性能改进的重点在于抗毁性得到了大幅提升。

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