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2010年7月16日 星期
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美将发射监视卫星的卫星

李莉

中青在线-中国青年报 2010-07-16 [打印] [关闭] email推荐:
    日前,美空军官员证实,原定于7月8日发射的美国空军花费巨资打造的首颗“探路者”天基太空监视卫星,由于“人牛怪”IV型军用运载火箭的软件出现问题,再次被迫推迟发射。

    “探路者”天基太空监视卫星共耗资5亿美元,由美国波音公司、鲍尔航空航天和技术公司联合研制。按计划,卫星发射升空后,将在距地球表面630公里的轨道上运行,主要任务是监视在役卫星和太空碎片。这颗卫星携带有一台安装在高速万向旋转支架上的光学摄像机,可以不受日光和天气条件的影响,24小时全天候和多角度地跟踪太空碎片等太空中有可能威胁卫星的物体。

    美军现有“太空篱笆”存在明显缺陷

    早在冷战期间,美国就已经建立起了一套由全球25个陆基雷达站点以及多个太空望远镜观察点组成的太空监视网,这个监视网被称作“太空篱笆”。它是一套多元静态雷达系统,站点包括夏威夷的毛伊岛、佛罗里达的艾格林、格陵兰的图勒和印度洋上的迭戈加西亚等,专门用于监视飞越美国上空的轨道卫星和其他飞行器。太空雷达是美国最古老的太空物体跟踪系统。该系统不使用望远镜,只有3个VHF雷达发射站和6个接收站。雷达站遍布美国大陆,沿北纬33度铺设,共由3个发射站和6个接收站组成,从乔治亚州的塔特纳尔到加利福尼亚州的圣迭戈。可探测地球同步轨道上篮球大小或更大的物体。每月可进行500万次探测,并向指挥中心发送数据。

    但是这个太空监视网并不完善,存在许多问题:

    一是由于这些监视点都建在地面上,受天气影响较大,太阳风暴会干扰雷达的探测效果,而云雨天气则会影响太空望远镜。另外,由于地面监视视野有限,只有当太空物体飞越雷达所在地上空时,雷达才能发现;太空望远镜则得依靠太空物体反射的光线来识别物体,所以太空物体不但要在其视野内,而且要处于恒星光线的照射之下。

    二是这套系统对低轨道卫星的监视能力较强,对在中、高轨道运行的卫星作用较小,难以满足美军的需求。而且由于陆基雷达站点几乎都在北半球,敌方的反卫星武器可能会在美军的监视网络之外发起攻击。在关键太空资产遭受打击后,美军甚至很难判断到底是谁发动了攻击。

    三是现有系统对于小卫星难以观测,特别是对于目前在轨的卫星中10厘米大小的卫星,更不要说太空碎片。2009年2月10日,美国一颗通信卫星与一颗俄罗斯报废的卫星在太空中相撞,这是历史上首次卫星相撞事故。因相撞概率之低,事故令人瞠目结舌。而这次碰撞产生的约12000块太空碎片,将会在很长一段时间围绕地球运转,必将给人类太空活动带来极大的威胁。美空军部负责太空项目的副部长加里·佩顿表示,地球轨道上太空碎片激增,如果一个如高尔夫球大小的碎片以每秒7公里的速度撞向太空飞行器,杀伤效果犹如2枚小口径的炮弹。而陆基雷达只能发现直径大约为10厘米的碎片,更小的就无能为力了。

    “天眼”还是“太空探头”?

    很明显,天基监视系统卫星的部署将帮助美国弥补以上种种弱点,提升太空监视能力。

    即将发射的“探路者”卫星上,搭载有高速自动运转的深空望远镜,可不断拍摄太空中物体的变化情况,还可以提供比地基望远镜和雷达更加广阔的太空视野。因此,波音公司称之为“太空态势感知的革命”。它将会对低轨和地球轨道上的所有常驻物体进行实时的探测和跟踪。任务包括对卫星距离和太空物体识别数据的收集、处理和通信。“探路者”卫星还将支持获取太空监视的关键性能参数,勾画出美国太空司令部有关太空控制的最高需求文件。

    作为美国发展天基太空监视能力的重要计划,“天基监视系统”将分两个阶段进行:第一个阶段称为Block10,目标是部署一颗“探路者”卫星,以此来提供一种过渡性的天基太空监视能力;第二个阶段称为Block20,这个阶段将部署由4颗卫星组成的卫星星座,并将应用更为先进的技术,而Block10阶段得到的经验和技术将用来指导Block20。

    因此,即将发射的“探路者”Block10是美国整个天基监视卫星星座名符其实的探路者,而Block 20作为Block 10的后继者,将具备更多的功能。也可以说,“探路者”Block10将成为美国未来太空优势和组建“天基监视系统”星座的跳板。所有卫星投入使用后,每年的运行费用大约600万美元,每颗星的寿命约为7年。投入使用后,该系统将能每天对大多数卫星的位置数据进行更新。

    美在太空部署“侦察兵”

    自从1957年第一颗人造卫星发射以来,原本宁静的太空就不再宁静。其中各国发射数量最大的是军事侦察卫星。由于侦察卫星担负着对敌方战略腹地的侦察重任,因此也被称为“间谍卫星”。而美国即将发射的天基太空监视卫星则可以被看作“间谍卫星中的间谍”,正所谓“谍中谍”,是一颗美国布放在太空中的“窥视之眼”。

    按照目前美国的官方解释,美国空军即将发射的“天基监视系统”卫星,主要任务是探测太空碎片的轨道数据,并将其传输给美国国家航空航天局,从而避免碎片与国际空间站或者航天飞机空中相撞。也就是说,它是一颗用作太空防御用途的卫星。

    而细细分析起来我们就会发现,虽然美国发射“探路者”卫星貌似是为了保护美国自身的太空资产,但实际上是等于变相增强自身太空进攻能力。“探路者”卫星既然由美国空军发射,它的任务就绝不仅仅是为美国国家航空航天局探测威胁太空安全的碎片这么简单。

    该卫星入轨后,既然可以跟踪碎片,那么它必然也可以跟踪卫星,跟踪反卫星武器以及其他可能威胁到美国卫星的物体,甚至包括别国在太空的一切活动。

    上述功能意味着“探路者”相当于一颗“反卫星”的卫星,它的服役会大大增强美军的太空态势感知能力。

    事实上,“探路者”卫星更重要的任务正是监视太空中他国的所有航天器和航天活动,而所获取的轨道数据将会实时交给美国国防部,以支持美军日后的军事行动。

    从作战使用程序上讲,“探路者”将由美国空军“制天权联队”控制。当在轨物体威胁到美军卫星时,“探路者”将及时把情况报告给地面指挥中心,指挥美国卫星采取变轨等措施避开威胁。而一旦别国被视为威胁,美国完全可以根据自己的“威胁认定”和安全需要对别国的航天器发起攻击。“探路者”卫星所提供的有关目标的轨道、行踪等详细的数据,无疑都将转化成美军未来反卫星武器瞄准的坐标。

    因此可以说,“探路者”本质上就是美军在太空部署的侦察兵,是“反卫星”的卫星,是太空战的“帮凶”。届时美国间谍卫星将不仅能及时锁定他国卫星,而且可主动发起致命攻击。

    或将成为美“导弹防御系统”重启的信号

    不断增强的太空监视网是美国实现太空军事化的重要步骤。“探路者”卫星的发射,将使美国拥有事实上的“必要时拒止对手使用太空的权力”。可以说,太空监视网是美军未来部署太空部队的前奏。在美军的积极推动下,战场向太空延伸已经成为无法避免的趋势。

    今年6月28日,美国总统奥巴马公布了美国的新太空政策,呼吁美国加强太空探索领域的国际合作。奥巴马当天在一份声明中说,新政策旨在“增强美国在太空探索领域的领导力”,并且声明,“我们不再与对手竞争——事实上,我们的中心目标之一是在太空探索领域促进和平合作与协作,这不但能避免分歧,而且有助于提高我们在低地轨道及以外的运行能力。”

    如果说,当时人们对美国新太空政策的解读重点是在“太空合作”的话,那么“探路者”的发射,则使人们清楚地认识到美国新版太空政策事实上是在争夺“领导权”。而这一点与小布什所强调的“必要时拒止对手使用太空的权力”有异曲同工之效。

    而潜在地,“天基监视系统”卫星也完全可以成为美国导弹防御局弹道导弹防御系统组成的一部分。它同样具备对导弹的早期探测能力,能够在导弹助推段和飞行中段实时捕捉和跟踪导弹信号。而且通过与其他导弹防御系统的协同,“天基监视系统”卫星可以在导弹飞行中段具备更好的远程探测能力,从而为反导拦截提供更大的灵活性、更高的容量及更可靠更快的智能性。再考虑到美国6月29日刚刚在位于太平洋靶场进行的一次战区高空防御系统(THAAD)的反导试验,从某种意义上讲,“探路者”的发射也可能是美国新阶段“导弹防御系统”重启的信号。

    

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