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原标题:超过于世界的美利坚联邦合众国反卫星火器,太

浏览次数:154 时间:2019-10-18

太空武器化拉开序幕

  2008年2月14日,美国五角大楼宣布,布什总统已经批准美军发射舰对空导弹摧毁一颗失控的美国间谍卫星。资料显示,这颗“美国193”号大型侦察卫星于2006年12月发射升空后,很快就与地面控制人员失去了联系,最终成为一颗既无法工作也不能被控制的“太空流浪汉”。有分析人士指出,鉴于这颗卫星上安装的设备过于先进和敏感,一旦坠落到美国“竞争对手”的领土上,可能会对美国的国家安全构成威胁。再加上“美国193”号可能带有对人类有害的燃料坠落在北美大陆,美军决定将其彻底摧毁,并乘机演练一下“打卫星技术”。因此,本次“导弹打卫星”事件,与其说是美国“负责任”的表现,不如说是五角大楼为测试自己的反卫星武器,找到了一个难得的练兵机会。  美国是世界上最早开始发展反卫星武器的国家之一。美国虽然公开表示不进行太空军事化的相关研究,但美国国家安全和空间管理组织委员会的一份报告认为,当前世界上没有任何一个国家像美国这样依赖空间系统,因此美国必须有能力“保护太空资产免受敌方攻击”,“使敌方不能利用太空来威胁美国利益”,并且在更广泛的意义上有助于“阻止和防御针对美国本土、军事基地、盟国、海外和空间利益展开的攻击”。因此,美国反卫星武器历经了从简到繁、从低级到高级的发展过程。从前苏联发射第一颗人造卫星起,美国陆海空三军先后研制和试验了采用核弹头、动能拦截弹头的共轨式、直接上升式反卫星武器和激光反卫星武器,共进行了几十次试验。  从20世纪50年代到70年代中期主要以核弹头试验为主。在这一时期,美国的防御重点是解决反弹道导弹问题,因此立足于建立反弹道导弹系统。与此同时,美国也利用已有的反导系统进行反卫星技术途径探索,并做了一些反卫星技术试验。早在1959年,美国就已经利用空中发射的弹道导弹率先进行了反卫星武器试验。之后,美国重点研制与试验了核弹头反卫星武器,并在1964到1975年这段期间在太平洋中部约翰斯顿岛部署了“雷神”陆基核导弹反卫星武器。由于核武器的使用受到限制及可能给己方卫星带来不利影响,核导弹反卫星计划于1975年被取消。从70年代中期起,美国开始转向研制非核反卫星武器。  1976年,美空军开始发展空中发射的直接上升式动能反卫星武器系统。与核导弹反卫星武器不同,动能反卫星的作用机制主要是依靠高速运动物体的动量破坏目标,通常利用火箭推进或电磁力驱动等方式把弹头加速到很高的速度,通过与目标航天器直接碰撞将其击毁;也可以通过弹头携带的高能炸药爆破装置,在目标附近爆炸产生密集的金属碎片或散弹击毁目标。1978年,美国国防部正式批准空军研制机载反卫星导弹。同年9月,开始反卫星导弹的研制工作。美国的机载反卫星导弹,长5.4米,直径0.5米,质量1196千克,由两级固体火箭发动机和寻的拦截器组成。寻的拦截器的长度和直径均为0.3米左右,质量十几千克。导弹由F-15飞机从空中发射。寻的拦截器与发动机分离后,通过长波红外探测器可探测到几百千米以外卫星发出的红外辐射,经计算处理后由周围的小型火箭发动机控制其飞行弹道,自动跟踪并导向目标,最后以每秒十几千米的相对速度与目标碰撞,将目标击毁。1981年美国空军完成了机载反卫星导弹的地面试验,1984年开始进行空中发射的飞行试验,至1985年共进行了5次。1985年9月13日,首次成功地用反卫星导弹击毁一颗在500多千米高轨道上的军用实验卫星。这个反卫星武器的长度为30厘米,放置在一个运载火箭上,从一架在12000米高空飞行的F-15喷气战斗机上发射到太空,并击中了一颗美国在太平洋上空轨道运行的旧卫星。F-15战斗机从加里福尼亚州爱德华兹空军基地起飞,在飞近太空的边缘时发射了这个由56个小型定向火箭制导的反卫星武器。该武器由红外线探测器寻找目标,于9月13日美国东部时间下午4点42分击中目标,将旧卫星撞击出数千块碎片。这次试验验证了反卫星导弹的制导技术和破坏机理,使反卫星导弹的研制向实效性方面迈进了一大步。这种反卫星导弹本身形体小,不易被探测,采用精确制导技术,具有灵活机动、反应迅速、生存能力强、命中精度高、发射费用低等优点。对轨道高度低于1000千米的航天器有较强的攻击力。美国空军原计划1987年在兰利空军基地与麦科德空军基地部署两个反卫星导弹中队,由于各种原因美国国防部1988年初宣布取消这项计划。1989年,美国开始重点发展地基直接上升式动能反卫星武器系统。反卫星导弹的动能杀伤拦截器于1994年成功地进行了地面试验,并于1997年8月进行了首次悬浮飞行试验。1996年美国开始了一种新型反卫星武器的试验。这种反卫星导弹从地面发射,在导弹与卫星遭遇时,以一张巨大的聚酯板拍打卫星,使卫星内部的仪器失灵,而卫星仍保持完整的外形,从而可以减少空间碎片。另外,美国从20世纪90年代后期起也加紧了对高能微波武器的研制。  除动能武器外,美国还积极发展定向能武器。从1992年以来,美空军先后进行了多次天基激光武器试验,其技术上已达到了武器要求水平。1997年10月,美国陆军首次使用中红外先进化学激光器(简称MIRACL,一种兆瓦级化学激光器,安放于新墨西哥州的白沙导弹试验场)在新墨西哥州的白沙导弹试验场进行了摧毁在轨卫星的试验。2000年,美国国防部拨款1亿美元试验一种从太空攻击导弹或其它飞行目标的高能激光武器。2002财年,美国太空武器装备的发展预算超过50亿美元,其中地基中段导弹防御系统的经费为33亿美元。同时,地基激光反卫星武器已于2005年初开始部署,具有对1500千米以下的中低轨道卫星进行干扰和毁伤的作战能力。2004年10月29日,美国太空司令部向媒体披露,在当年9月底,美国空军已在位于科罗拉多州斯普林斯市的彼得森空军基地,将名为“反通信系统”的新型太空武器系统投入实战部署。该陆基卫星干扰系统利用电磁能的无线电频率,在不烧毁敌人卫星通信系统部件的情况下,对敌方的卫星传输进行临时或可逆式的破坏。  虽然在小布什上台之后,美国没有再启动新的专门的反卫星计划,但是政府增加了投资,用于加强相关太空技术和高能激光技术方面的研究。小布什政府还一直致力于推动导弹防御系统的部署和有关技术的研究。也许这些为导弹防御系统而研发的技术在弹道导弹防御方面并不十分有效,但是其中的一些可以非常有效地用于攻击卫星。因为卫星在可预测的轨道上运行,其轨道能够通过地面设施的跟踪而被精准确定,这使得卫星的位置在未来成为可知,所以攻击卫星要比防御弹道导弹容易的多。值得注意的是,就在2007年1月22日,美国空军参谋长迈克尔莫斯利将军签署了此前已由美国政府批准的新版太空行动学说。新版太空行动学说带有明显的攻击性,强调巩固美国军事航天优势地位,允许先发制人攻击他国卫星或地面指挥站,剥夺对手的太空对抗能力。  近年来,美国一直致力于研制用于空间对抗的武器装备,目前继续开展反卫星武器的研制。其反卫星武器的重点是开发先进的非核动能和定向能技术,而不是追求大量部署。由于美国的指导思想是以反洲际战略导弹技术来带动反卫星技术,因此,美国为战略防御系统所研究的非核防御武器技术和各种先进的探测技术,可能会更早地用于反卫星武器。美国原拟在战略防御计划第一阶段部署在卫星上的动能拦截弹(用于拦截助推飞行的洲际弹道导弹),现打算把它作为一种反卫星武器。外大气层拦截器(ERIS)通过拦截器本体直接碰撞杀伤目标。根据美国国防信息中心对2008财年美国空间武器国防预算的分析,美国近期将重点发展天基拦截器试验床(SBI)、近地红外实验(NFIRE)卫星、实验卫星系列(XSS)、“评估局部空间自主纳卫星护卫者”(ANGELS)和“星火光学试验场”(SOR)等5项计划,其中NFIRE、XSS和SOR计划带有明显的反卫星色彩。  另外,为防军用卫星被潜在对手“一锅端”,美军已于2007年5月正式组建卫星快速反应部队,一旦大型卫星被击毁,立即发射个小、量多、质优的小型卫星填补空白,确保美军作战持续顺畅。可以预计,在未来一段时间内,美国政府依然会投入大量的人力和物力,继续推动本国空间军事力量的发展。

 太空武器化拉开序幕
  伤飞行器、跟踪传感器、拦截弹制导和寻的算法等。

实现助推段导弹防御的第一步就是在导弹助推段获取其目标数据,目前实现这一功能的是“国防支援计划”预警卫星(参看本刊今年八月号)。但是其扫描速度与精度无法满足天基助推段导弹防御的需要。虽然美国最新研制的高轨道“天基红外系统”预警卫星和低轨道“空间跟踪与监视系统”(STSS)卫星的性能非常先进,但它们主要用于导弹发射后的预警与跟踪,而“近场红外试验”卫星主要用于观测、收集导弹助推段尾焰羽流和弹体等特征数据。
  2002年。“近场红外试验”计划开始实施。它包括跟踪探测器和一个动能拦截器,原计划进行4项试验任务:(1)进行6-8次在100千米距离对目标的探测试验;(2)进行2次在20千米距离对目标的探测试验;(3)进行1次在4千米左右距离发射拦截器的拦截试验;(4)进行2-4次对地面的观测试验(见示意图)。从试验内容看,既有探测试验,也有拦截试验。不言而喻,探测距离从100千米到20千米,随着探测距离的不断接近,目标逐渐呈现在眼前,下一步对目标进行攻击似乎就成为顺理成章的行动。可以这样说,“近场红外试验”计划的目的就是使该卫星成为天基武器库。从2006年开始,美国导弹防御局准备在“近场红外试验”卫星上安装一个小型“打击装置”。由于多方面的原因,美国导弹防御局没有为此次发射的“近场红外试验”卫星配备动能拦截器,取而代之的是一套德国制造的激光通信终端。据2007年5月25日全球安全网站称。美国通用动力公司在完成了“近场红外试验”卫星的发射与初期在轨校验后,将卫星的控制权转交给了美国导弹防御局。
  “近场红外试验”卫星试验的主要内容是在一年多的时间里跟踪几次洲际弹道导弹的发射,以更好地了解导弹在动力段飞行的情况。美国导弹防御局将使用这些数据确认并更新为导弹防御应用提供基础的模块与模拟。其次是收集极短时间内的短波红外数据与可见光数据,用于评估对早期发射的探测与追踪能力。“近场红外试验”卫星将执行诸多近地轨道任务,但其细节皆属保密。据报道。美国导弹防御局8月23日宣布,“近场红外试验”卫星成功跟踪了从加利福尼亚州范登堡空军基地发射的一枚改进型“民兵2”弹道导弹,并将获得的数据传回科罗拉多州施里弗空军基地“导弹防御综合运行中心”的“导弹防御空间试验中心”。
  发射“近场红外试验”卫星的是“米诺陶-1”(Minotaur-1)四级火箭,其中两级是“民兵2”洲际弹道导弹的改装级段。“米诺陶”火箭长21米,直径1.5米。2007年夏季-和秋季,2枚“米诺陶2”火箭将作为试验对象从范登堡空军基地发射,“近场红外试验”卫星的跟踪探测器会收集它们的羽焰图像。2007年年底,美国还将发射2颗演示卫星,它们将对飞行的导弹进行数据采集、跟踪、交会对接试验。今后2年,“近场红外试验”卫星还将从100-600千米外。对飞机、运载火箭等其他目标进行观测,还包括对森林大火、火山喷发以及火箭发动机地面试验的探测。
  激光通信技术是“近场红外试验”卫星的另一项试验任务,它是空间传输大量图像数据的理想方案。该卫星携带的激光通信终端由德国提供。论文联盟WwW.LWlM.com在空间试验中,它将与德国“陆地合成孔径成像雷达卫星”(参看本刊今年十月号)上同样的激光通信终端,进行星间链路通信。该项激光通信技术可以用于卫星与卫星、卫星与拦截器或者卫星与地面之间建立快速大容量的通信联系。此次试验主要是导弹防御应用方面的激光通信。
  “近场红外试验”卫星质量494千克,外形尺寸2.65米×1.3米,太阳电池翼可提供503瓦电力,设计寿命2年。卫星采用三轴稳定和温度调节控制加热器,星体结构为铝制,蜂窝面板为固定的铝制框架。该卫星的2个主要有效载荷——跟踪探测器和激光通信终端,各有所长,相互配合,形成“一条龙”服务。跟踪探测器由MST1-3传感器和长波红外传感器组成,能够提高跟踪能力。它包括CCD可见光相机、碲镉汞长波红外探测器、锑化锢中波和短波红外探测器,负责跟踪探测。激光通信终端质量30千克,消耗功率130瓦,具有0.635米孔径的全球定向天线,光学数据传输速度可达5吉比特/秒。提供卫星与地面或与其他卫星之间高速、流畅的光学数据连接。与“近场红外试验”卫星2个主要有效载荷配套的地面系统是2个作战任务中心。而空间地面链路系统(窄带)与美国空军司令部链接,x波段宽带与美国海军链接。
  太空武器化的第一步
  美国试验“近场红外试验”卫星是其空间武器化的第一步,对于美国空间对抗的发展具有重要的意义。通过发展该卫星技术和动能拦截器等与天基拦截器密切相关的技术,实际上已经为最终实现天基拦截打下了基础。
  为发展助推段导弹防御系统积累技术。首先,利用卫星上的跟踪探测器观测并研究导弹飞行助推段的数据。为发展助推段拦截技术提供帮助;其次,该卫星上的红外探测技术可以移植到动能拦截器上,为发展助推段拦截器提供技术支持。此次卫星上使用的CCD可见光相机、碲镉汞长波红外探测器与天基拦截器上使用的动能拦截器的探测器在技术上是一致的。最后,激光通信试验的高宽带卫星与卫星以及卫星与地面通信的技术,有利于卫星星座的集成与控制。对于天基导弹防御系统也非常有用。
  “近场红外试验”卫星将作为导弹防御系统空间监视与指挥系统的一部分,为动能拦截器指示目标导弹或目标卫星;另一方面,通过试验加强天基导弹防御系统的基础设施建设。培养、锻炼地面指挥中心等指挥、作战人员。
  潜在的反卫星技术。“近场红外试验”卫星为导弹防御提供的数据。也可以提供给反卫星武器系统,用于攻击卫星或其它空间目标(例如反卫星导弹)等。它的各项关键技术(例如红外探测、空间通信技术)也是“反卫”系统的关键技术。在空间武器的发展上,美国采取了寓“反卫”于“反导”的策略,“近场红外试验”卫星的研制及试验再次表明了美国空间武器的发展思路。
  “近场红外试验”卫星项目被视为美国迈向外层空间武器化的一个步骤,因此,该卫星的发射引发了新的争论。2007年3月,美国导弹防御局局长亨利·奥柏林在递交给国会的证词中,提出了“近场红外试验”卫星任务的官方观点:“我们计划研制天基传感器,是为了提供一种持续的识别与全球跟踪能力。”这些卫星只是为了积累跟踪目标卫星和战略作战武器的经验,它们可以监视针对美国及其盟友的攻击。而反对者的观点与之相悖,他们认为,“近场红外试验”卫星将跟踪并击毁战略导弹,尽管其初始试验不会包括杀伤拦截器;但如果部署了“近场红外试验”卫星及类似的武器系统,将刺激俄罗斯等国采取对抗措施,毕竟从击毁战略导弹到打击在轨卫星之间差别并不大。

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