“鄰里守望”還是“行監坐守”
- 發佈時間:2014-12-25 01:31:36 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
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“地球同步空間態勢感知項目”(GSSAP)衛星發射之初,國內一些媒體在介紹該系統時,一度將其翻譯為“鄰里守望”計劃,主要是因為美空軍航太司令部司令謝爾頓在新聞發佈會中將該項目的任務定位為“鄰里守望”。“鄰里守望”這個中文裏美好的詞彙,寄託了中國人對世界和平的強烈願望和渴求。但是縱觀美國空間目標監視計劃的內核,其將空間對抗日益升級的本質顯露無疑。請看科技日報特約專稿——
將近60年的航太大發展,太空的衛星和空間碎片已經超過20000個。衛星與衛星之間的碰撞概率大大增加,空間碎片對航太器的威脅也日益嚴重。2009年美國的“銥星-33”在軌通信衛星和俄羅斯“宇宙-2251”廢棄軍用衛星相撞,讓人們不由地為空間資産的安全捏了一把冷汗。電影《地心引力》中,高速運作的空間碎片如同子彈飛來,將女主角所在的國際空間站打得七零八落。不論是充滿敵意的反衛星武器對空間目標的攻擊,還是廢棄衛星或空間碎片的偶然撞擊,都讓空間有用資産面臨更多的危險。
作為航太領跑者的美國,一直將空間態勢感知能力構建作為空間對抗準備的重要發展方向。空間態勢感知系統負責獲取空間情報監視偵察和環境監測資訊,為防禦性和進攻性空間對抗提供了全面的資訊支援。
美國全空域空間態勢感知體系初步建成
幾個月前,一枚聯合發射聯盟公司的“德爾塔-4”火箭從佛羅裏達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空,把兩顆GSSAP衛星和一顆“局部空間自主導航與制導試驗衛星”(ANGELS)衛星送入距離地球35900千米的地球同步軌道。這次發射意義重大,吸引了世界的目光。早在今年2月之前,GSSAP項目還是美國嚴防死守的保密項目。今年2月,美空軍航太司令部司令謝爾頓首次披露該項目,象徵性地公佈了該項目的基本戰略目標和能力,而對於衛星和任務具體細節則無可奉告。GSSAP和ANGELS衛星的發射標誌著美國地面—低軌—地球同步軌道—近距離部署空間目標監視平臺的全空域空間態勢感知體系初步建成。
在世界各地組建地基空間監視網
地面上,美國在美國本土、英國、挪威、日本、南韓、大西洋、印度洋、太平洋多個地點已經建成了由30多部探測雷達、跟蹤雷達、成像雷達、光學望遠鏡以及無源射頻信號探測器組成的地基空間監視網,可以編目管理大部分空間目標。如美國國防部所有的,專門用於空間監視的探測器,主要包括貝克·納恩錄影機、“地基光電深空空間監視系統”、毛伊島光學跟蹤與識別設施等光電探測器,以及“海軍空間監視系統”等。這些設備和基站跟隨美軍勢力範圍在全球布站,從地面上實現了對空間目標的全天域觀測。
天基空間目標監視系統覆蓋低軌、地球同步軌道和太陽同步軌道
儘管美國利用其國際影響力在全球部署觀測網點,但由於地基空間監視系統還存在覆蓋盲區,對於一些敏感的重點目標仍然不能做到及時連續跟蹤觀測。同時地基觀測設備受到天氣、大氣環境的影響較大,容易發生觀測誤差。天基空間目標監視系統的發展則有效地彌補了這些缺點。
低軌上,早在1996年,美國針對導彈中段的發現和跟蹤,進行導彈中段預警,發射了“中段空間試驗衛星”(MSX)。MSX上搭載的主要設備有:空間紅外成像望遠鏡(SPIRIT Ⅲ)、紫外和可見光照相機(UVSI)和天基可見光感測器(SBV)。該項目1997年完成技術驗證,並開始將項目和技術融入到空間目標監視系統中。
美軍基於SBV系統開發了新的空間目標監視平臺“天基太空監視系統”(SBSS)。2010年9月25日發射升空的SBSS系統10單元于2012年已經形成初步作戰能力。SBSS的軌道位於距地球627.644km軌道高度的太陽同步軌道,計劃由4—8顆衛星組成,用於發現、鎖定以及跟蹤空間目標。它能搜索整個空間,可用於近地目標,也可對地球同步軌道上的1立方米大小目標進行跟蹤觀測,實現對目標進行目標識別、軌道預測和碰撞預測。
SBSS系統10單元由軌道科學公司研製,是SBSS系統的第一個衛星。根據計劃,隨後將發射的SBSS系統的20單元是由4顆衛星組成的星座,比10單元功能更強,穩定性更好。
但值得注意的是,在目前的公開文獻中,並沒有發現原計劃中20單元的具體研製和發射情況,美軍的焦點都集中到今年新解密的GSSAP衛星上。這些跡象表明,美國在研發空間態勢感知系統的設備上面,主要先突破“有無”問題,在關鍵軌道上先部署棋子,形成初步規模,而不是等到一個階段都完全部署後才進行下一個階段的建設。這種“打點鋪路”的做法,使得美國在航太領域佔領先機,同時又避免了尾大不掉的毛病,既有實力隨時擴大規模,也可以隨時轉換方向。
在地球同步軌道上,目前已經部署了進行導彈預警的“天基紅外系統”(SBIRS)和GSSAP。美國空軍研製的SBIRS主要包括了由地球同步軌道和大橢圓軌道組成的衛星星座,SBIRS將替代“國防支援項目”,作為導彈早期預警系統和防禦系統的重要組成部分。SBIRS將實現對美國和其盟友的四個方面任務支援:導彈預警、導彈防禦、戰場感知和戰術情報。該系統是空間態勢感知系統的重要組成部分,也是美國重點保護目標。這就不難理解為什麼美軍要將GSSAP的主要任務設定為對SBIRS星座中,地球同步軌道上的衛星進行監視和提供預警資訊了。
從觀察目標上來看,SBIRS主要針對近地軌道目標進行觀測,而SBSS既能觀測近地軌道目標又能觀測一部分地球同步軌道上的空間目標。GSSAP設立則主要針對地球同步軌道上的目標進行監視。
武裝到牙齒的單衛星作戰策略
GSSAP衛星由軌道科學公司建造,體積小,配備有光電感測器,在執行監視任務時可根據不同監視方向,在地球同步帶上下機動。該系統部署在地球同步軌道附近,對於觀測地球同步軌道物體具有非常獨特的優勢,主要用於為美國戰略司令部監視地球同步軌道的碰撞威脅和潛在對手的不法活動。該衛星將由施裏弗空軍基地第一空間作戰中隊運作。另外兩顆GSSAP衛星預計于2016年搭載“宇宙神-5”火箭發射。
與先前兩顆GSSAP衛星共同搭載“德爾塔-4”火箭發射的是ANGELS衛星。很明顯,美軍已經不滿足只是監視空間目標,能夠對可預測的威脅進行有效對抗甚至能主動出擊才是他們追求的最終目標。
ANGELS由美國空軍研究實驗室研發,是利用品質小于15kg的納衛星對在軌空間資産進行監視,作為其他空間監視手段的有力補充。其靈活的機動能力,可以發現並消除來自他國航太器的威脅,甚至在必要時可採取“先發制人”的打擊戰略。
ANGELS主要對高性能加速度計以及在GPS星座上方利用GPS旁瓣信號的導航演算法進行測試。本次任務主要是在“德爾塔-4”上面及周圍進行機動性測試,主要對探測、跟蹤、表徵空間物體和空間活動進行評估。這樣既可以使衛星在擁擠的空間環境中極大降低與其他空間物體碰撞的可能性,同時也能對其他衛星進行致命打擊。
美國將這項技術作為空間技術的關鍵技術來發展,勢必將在未來的衛星中大規模應用該技術。屆時,每顆衛星都成了一顆具有防禦和進攻能力的作戰單元。這種武裝到牙齒的技術,讓衛星與衛星之間直接短兵相接,空間對抗的模式將變得更加複雜。
未來將導致空間對抗模式轉變
日益增加的空間資産和太空碎片,讓原本就很稀缺的空間軌道資源變得更加緊俏。傳統的動能反衛星模式,將産生大量空間碎片,對本國衛星和他國衛星都將産生潛在的深遠影響。2007年1月,中國成功攔截高度為863公里,重750公斤的本國已報廢的氣象衛星一號C。為遏制中國航太能力的發展,美國利用該試驗産生空間碎片問題大做文章。在美國各種報告中,都罔顧美國航太活動産生的空間碎片是全球最多的事實,極力渲染中國、俄國在太空活動中産生的空間碎片的危害,儼然一副將太空視為自家後院的架勢。
2008年2月,美軍在西太平洋海域發射一枚標準-3導彈,3分鐘後成功擊中距離地球247公里的重達2270公斤失控偵察衛星USA-193。在試驗後的聲明中,美國吸取中國的教訓,極力説明此次試驗沒有産生空間碎片。實際的情況可能是,讓該衛星自然墜毀産生的空間碎片會更少,而標準-3的攔截和爆炸反而增加了太空碎片滯留外太空的機會。
美國空間態勢感知系統的全面建立,將使得空間對抗由以前的粗獷式動能打擊模式,向精確式近點干擾對抗模式轉變。這種對抗模式像是一場太空中的“人民戰爭”,每顆衛星既有本身的工作職責,在戰時又能及時轉換身份,進行有限的進攻和防禦。它們既是“生産隊”也是“戰鬥隊”。這種近距離干擾對抗模式成本低,靈活性和隱蔽性強,打擊更精確,産生的空間碎片將大大減少。因而這種空間對抗受到的國際輿論譴責將更小。
中國長期以來一直支援禁止太空武器。然而,美國的一意孤行,將太空對抗日益升級。因此,我們應該深刻反省,做出應對。忘戰必危,一相情願地將世界和平的願望寄託在美國身上,必定不會有好下場!
(作者單位:國防科技大學國際問題研究中心)
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