領(lǐng)先于世界的美國反衛(wèi)星武器
來源:大科普 文章作者:@佚名 2016-10-19 19:47:57
2008年2月14日,美國五角大樓宣布,布什總統(tǒng)已經(jīng)批準(zhǔn)美軍發(fā)射艦對空導(dǎo)彈摧毀一顆失控的美國間諜衛(wèi)星。資料顯示,這顆“美國193”號大型偵察衛(wèi)星于2006年12月發(fā)射升空后,很快就與地面控制人員失去了聯(lián)系,最終成為一顆既無法工作也不能被控制的“太空流浪漢”。有分析人士指出,鑒于這顆衛(wèi)星上安裝的設(shè)備過于先進和敏感,一旦墜落到美國“競爭對手”的領(lǐng)土上,可能會對美國的國家安全構(gòu)成威脅。再加上“美國193”號可能帶有對人類有害的燃料墜落在北美大陸,美軍決定將其徹底摧毀,并乘機演練一下“打衛(wèi)星技術(shù)”。因此,本次“導(dǎo)彈打衛(wèi)星”事件,與其說是美國“負(fù)責(zé)任”的表現(xiàn),不如說是五角大樓為測試自己的反衛(wèi)星武器,找到了一個難得的練兵機會。
美國是世界上最早開始發(fā)展反衛(wèi)星武器的國家之一。美國雖然公開表示不進行太空軍事化的相關(guān)研究,但美國國家安全和空間管理組織委員會的一份報告認(rèn)為,當(dāng)前世界上沒有任何一個國家像美國這樣依賴空間系統(tǒng),因此美國必須有能力“保護太空資產(chǎn)免受敵方攻擊”,“使敵方不能利用太空來威脅美國利益”,并且在更廣泛的意義上有助于“阻止和防御針對美國本土、軍事基地、盟國、海外和空間利益展開的攻擊”。因此,美國反衛(wèi)星武器歷經(jīng)了從簡到繁、從低級到高級的發(fā)展過程。從前蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星起,美國陸?杖娤群笱兄坪驮囼灹瞬捎煤藦楊^、動能攔截彈頭的共軌式、直接上升式反衛(wèi)星武器和激光反衛(wèi)星武器,共進行了幾十次試驗。
從20世紀(jì)50年代到70年代中期主要以核彈頭試驗為主。在這一時期,美國的防御重點是解決反彈道導(dǎo)彈問題,因此立足于建立反彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)。與此同時,美國也利用已有的反導(dǎo)系統(tǒng)進行反衛(wèi)星技術(shù)途徑探索,并做了一些反衛(wèi)星技術(shù)試驗。早在1959年,美國就已經(jīng)利用空中發(fā)射的彈道導(dǎo)彈率先進行了反衛(wèi)星武器試驗。之后,美國重點研制與試驗了核彈頭反衛(wèi)星武器,并在1964到1975年這段期間在太平洋中部約翰斯頓島部署了“雷神”陸基核導(dǎo)彈反衛(wèi)星武器。由于核武器的使用受到限制及可能給己方衛(wèi)星帶來不利影響,核導(dǎo)彈反衛(wèi)星計劃于1975年被取消。從70年代中期起,美國開始轉(zhuǎn)向研制非核反衛(wèi)星武器。
1976年,美空軍開始發(fā)展空中發(fā)射的直接上升式動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)。與核導(dǎo)彈反衛(wèi)星武器不同,動能反衛(wèi)星的作用機制主要是依靠高速運動物體的動量破壞目標(biāo),通常利用火箭推進或電磁力驅(qū)動等方式把彈頭加速到很高的速度,通過與目標(biāo)航天器直接碰撞將其擊毀;也可以通過彈頭攜帶的高能炸藥爆破裝置,在目標(biāo)附近爆炸產(chǎn)生密集的金屬碎片或散彈擊毀目標(biāo)。1978年,美國國防部正式批準(zhǔn)空軍研制機載反衛(wèi)星導(dǎo)彈。同年9月,開始反衛(wèi)星導(dǎo)彈的研制工作。美國的機載反衛(wèi)星導(dǎo)彈,長5.4米,直徑0.5米,質(zhì)量1196千克,由兩級固體火箭發(fā)動機和尋的攔截器組成。尋的攔截器的長度和直徑均為0.3米左右,質(zhì)量十幾千克。導(dǎo)彈由F-15飛機從空中發(fā)射。尋的攔截器與發(fā)動機分離后,通過長波紅外探測器可探測到幾百千米以外衛(wèi)星發(fā)出的紅外輻射,經(jīng)計算處理后由周圍的小型火箭發(fā)動機控制其飛行彈道,自動跟蹤并導(dǎo)向目標(biāo),最后以每秒十幾千米的相對速度與目標(biāo)碰撞,將目標(biāo)擊毀。1981年美國空軍完成了機載反衛(wèi)星導(dǎo)彈的地面試驗,1984年開始進行空中發(fā)射的飛行試驗,至1985年共進行了5次。1985年9月13日,首次成功地用反衛(wèi)星導(dǎo)彈擊毀一顆在500多千米高軌道上的軍用實驗衛(wèi)星。這個反衛(wèi)星武器的長度為30厘米,放置在一個運載火箭上,從一架在12000米高空飛行的F-15噴氣戰(zhàn)斗機上發(fā)射到太空,并擊中了一顆美國在太平洋上空軌道運行的舊衛(wèi)星。F-15戰(zhàn)斗機從加里福尼亞州愛德華茲空軍基地起飛,在飛近太空的邊緣時發(fā)射了這個由56個小型定向火箭制導(dǎo)的反衛(wèi)星武器。該武器由紅外線探測器尋找目標(biāo),于9月13日美國東部時間下午4點42分擊中目標(biāo),將舊衛(wèi)星撞擊出數(shù)千塊碎片。這次試驗驗證了反衛(wèi)星導(dǎo)彈的制導(dǎo)技術(shù)和破壞機理,使反衛(wèi)星導(dǎo)彈的研制向?qū)嵭苑矫孢~進了一大步。這種反衛(wèi)星導(dǎo)彈本身形體小,不易被探測,采用精確制導(dǎo)技術(shù),具有靈活機動、反應(yīng)迅速、生存能力強、命中精度高、發(fā)射費用低等優(yōu)點。對軌道高度低于1000千米的航天器有較強的攻擊力。美國空軍原計劃1987年在蘭利空軍基地與麥科德空軍基地部署兩個反衛(wèi)星導(dǎo)彈中隊,由于各種原因美國國防部1988年初宣布取消這項計劃。1989年,美國開始重點發(fā)展地基直接上升式動能反衛(wèi)星武器系統(tǒng)。反衛(wèi)星導(dǎo)彈的動能殺傷攔截器于1994年成功地進行了地面試驗,并于1997年8月進行了首次懸浮飛行試驗。1996年美國開始了一種新型反衛(wèi)星武器的試驗。這種反衛(wèi)星導(dǎo)彈從地面發(fā)射,在導(dǎo)彈與衛(wèi)星遭遇時,以一張巨大的聚酯板拍打衛(wèi)星,使衛(wèi)星內(nèi)部的儀器失靈,而衛(wèi)星仍保持完整的外形,從而可以減少空間碎片。另外,美國從20世紀(jì)90年代后期起也加緊了對高能微波武器的研制。
除動能武器外,美國還積極發(fā)展定向能武器。從1992年以來,美空軍先后進行了多次天基激光武器試驗,其技術(shù)上已達(dá)到了武器要求水平。1997年10月,美國陸軍首次使用中紅外先進化學(xué)激光器(簡稱MIRACL,一種兆瓦級化學(xué)激光器,安放于新墨西哥州的白沙導(dǎo)彈試驗場)在新墨西哥州的白沙導(dǎo)彈試驗場進行了摧毀在軌衛(wèi)星的試驗。2000年,美國國防部撥款1億美元試驗一種從太空攻擊導(dǎo)彈或其它飛行目標(biāo)的高能激光武器。2002財年,美國太空武器裝備的發(fā)展預(yù)算超過50億美元,其中地基中段導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的經(jīng)費為33億美元。同時,地基激光反衛(wèi)星武器已于2005年初開始部署,具有對1500千米以下的中低軌道衛(wèi)星進行干擾和毀傷的作戰(zhàn)能力。2004年10月29日,美國太空司令部向媒體披露,在當(dāng)年9月底,美國空軍已在位于科羅拉多州斯普林斯市的彼得森空軍基地,將名為“反通信系統(tǒng)”的新型太空武器系統(tǒng)投入實戰(zhàn)部署。該陸基衛(wèi)星干擾系統(tǒng)利用電磁能的無線電頻率,在不燒毀敵人衛(wèi)星通信系統(tǒng)部件的情況下,對敵方的衛(wèi)星傳輸進行臨時或可逆式的破壞。
雖然在小布什上臺之后,美國沒有再啟動新的專門的反衛(wèi)星計劃,但是政府增加了投資,用于加強相關(guān)太空技術(shù)和高能激光技術(shù)方面的研究。小布什政府還一直致力于推動導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的部署和有關(guān)技術(shù)的研究。也許這些為導(dǎo)彈防御系統(tǒng)而研發(fā)的技術(shù)在彈道導(dǎo)彈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擊衛(wèi)星。因為衛(wèi)星在可預(yù)測的軌道上運行,其軌道能夠通過地面設(shè)施的跟蹤而被精準(zhǔn)確定,這使得衛(wèi)星的位置在未來成為可知,所以攻擊衛(wèi)星要比防御彈道導(dǎo)彈容易的多。值得注意的是,就在2007年1月22日,美國空軍參謀長邁克爾莫斯利將軍簽署了此前已由美國政府批準(zhǔn)的新版太空行動學(xué)說。新版太空行動學(xué)說帶有明顯的攻擊性,強調(diào)鞏固美國軍事航天優(yōu)勢地位,允許先發(fā)制人攻擊他國衛(wèi)星或地面指揮站,剝奪對手的太空對抗能力。
近年來,美國一直致力于研制用于空間對抗的武器裝備,目前繼續(xù)開展反衛(wèi)星武器的研制。其反衛(wèi)星武器的重點是開發(fā)先進的非核動能和定向能技術(shù),而不是追求大量部署。由于美國的指導(dǎo)思想是以反洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈技術(shù)來帶動反衛(wèi)星技術(shù),因此,美國為戰(zhàn)略防御系統(tǒng)所研究的非核防御武器技術(shù)和各種先進的探測技術(shù),可能會更早地用于反衛(wèi)星武器。美國原擬在戰(zhàn)略防御計劃第一階段部署在衛(wèi)星上的動能攔截彈(用于攔截助推飛行的洲際彈道導(dǎo)彈),現(xiàn)打算把它作為一種反衛(wèi)星武器。外大氣層攔截器(ERIS)通過攔截器本體直接碰撞殺傷目標(biāo)。根據(jù)美國國防信息中心對2008財年美國空間武器國防預(yù)算的分析,美國近期將重點發(fā)展天基攔截器試驗床(SBI)、近地紅外實驗(NFIRE)衛(wèi)星、實驗衛(wèi)星系列(XSS)、“評估局部空間自主納衛(wèi)星護衛(wèi)者”(ANGELS)和“星火光學(xué)試驗場”(SOR)等5項計劃,其中NFIRE、XSS和SOR計劃帶有明顯的反衛(wèi)星色彩。
另外,為防軍用衛(wèi)星被潛在對手“一鍋端”,美軍已于2007年5月正式組建衛(wèi)星快速反應(yīng)部隊,一旦大型衛(wèi)星被擊毀,立即發(fā)射個小、量多、質(zhì)優(yōu)的小型衛(wèi)星填補空白,確保美軍作戰(zhàn)持續(xù)順暢?梢灶A(yù)計,在未來一段時間內(nèi),美國政府依然會投入大量的人力和物力,繼續(xù)推動本國空間軍事力量的發(fā)展。
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