中美反衛(wèi)星作戰(zhàn)能力評估

知　遠　于　君

中美兩國分別于前年和去年開展的反衛(wèi)星試驗活動引起人們關(guān)于空間戰(zhàn)，衛(wèi)星摧毀后產(chǎn)生的后續(xù)影響等方面的顧慮。由于現(xiàn)在各個國家更加依賴衛(wèi)星并希望能自由利用空間，許多在太空軍備競賽和冷戰(zhàn)時期就浮現(xiàn)一些的問題再次得到它們的重視。

冷戰(zhàn)期間的軍事反衛(wèi)星計劃

冷戰(zhàn)時期美蘇雖然激烈競爭，但是空間仍保持為無武器的區(qū)域，現(xiàn)在情形依然如此。1967年10月10日《外層空間協(xié)議》生效，這份由91個國家簽署的協(xié)約要求各國在探索和利用外層空間(包括月球與其他天體)時應(yīng)保持克制，不得將任何攜帶核武器的物體送入地球周邊的軌道上。這一協(xié)議的一個意圖就是阻止太空軍備競賽。

冷戰(zhàn)時期，隨著衛(wèi)星的重要性的不斷提高，美蘇雙方都尋求剝奪對方使用衛(wèi)星的能力。美國開展了6項大型反衛(wèi)星計劃，包括衛(wèi)星攔截器、衛(wèi)星監(jiān)察器、飛機發(fā)射的兩級攔截導(dǎo)彈，海基攔截導(dǎo)彈和陸基攔截導(dǎo)彈。由于衛(wèi)星以較高速度飛行，因此早期的反衛(wèi)星系統(tǒng)主要采用核彈頭或高爆彈頭。其它攻擊敵方衛(wèi)星的方式還有動能殺傷，摧毀陸基雷達和指揮、控制、通信設(shè)施，干擾衛(wèi)星通信聯(lián)系等。

隨著前蘇聯(lián)洲際彈道導(dǎo)彈的威脅越來越大，時任美國防部長的羅伯特·麥克納馬拉批準(zhǔn)了以“耐克-宙斯”火箭為基礎(chǔ)的一項反導(dǎo)試驗(即為505計劃)，并使其成為攔截最大高度為200英里的反衛(wèi)星系統(tǒng)。隨后，美國空軍以“多爾”中程彈道導(dǎo)彈為基礎(chǔ)研究更強的系統(tǒng)，即437計劃，該系統(tǒng)配備1萬噸當(dāng)量的核彈頭，射程為700英里，殺傷半徑為5英里；437計劃從1964年2月開始實施，1975年4月1日終止。

由于作戰(zhàn)飛機的反衛(wèi)星能力更靈活美軍在20世紀(jì)50年代后期曾嘗試用戰(zhàn)機搭載反衛(wèi)星導(dǎo)彈，如B-47轟炸機曾搭載過Bold Orion導(dǎo)彈。福特總統(tǒng)1 975年下令研究空射反衛(wèi)星導(dǎo)彈并在這一年啟動反衛(wèi)星計劃，使用F-15戰(zhàn)機發(fā)射經(jīng)過改裝的標(biāo)準(zhǔn)反輻射自導(dǎo)引導(dǎo)彈。該系統(tǒng)相對早期系統(tǒng)有了很大改進，因為它運用動能殺傷彈頭直接碰撞目標(biāo)衛(wèi)星，而不是采用核彈頭或高爆彈頭。1985年9月13日，美國進行了一次全面的試驗，摧毀了P78—1Solwind衛(wèi)星，但在1988年國會取消了該計劃。美國后續(xù)的試驗集中在阻止對手使用而不是完全破壞對手的衛(wèi)星，在1997年的試驗中，美軍使用激光使1顆位于300千米高度的MSTI-32星致盲。

中國的反衛(wèi)星計劃

中國軍隊在過去15-20年取得很大進步，尤其是在過去10年里，通過裁軍和開展質(zhì)量建軍的現(xiàn)代化項目，加快了改革的步伐。中國目前的軍事理論一部分是基于自身的資源，削弱潛在的高科技對手的優(yōu)勢。這一思想體現(xiàn)在中國的“殺手锏”計劃中這一戰(zhàn)略可使技術(shù)劣勢軍隊面對技術(shù)優(yōu)勢對手時取得優(yōu)勢，從而改變戰(zhàn)爭的方向。

雖然中國未正式公布太空戰(zhàn)文件，但是中國已將天基保障系統(tǒng)納入各軍事行動中。中國所采取的措施包括利用動能殺傷系統(tǒng)、干擾和致盲等手段阻止對手利用空間。中國將繼續(xù)建設(shè)天基系統(tǒng)，尋求建成一支能夠開展力量投送和進行高強度作戰(zhàn)的現(xiàn)代化軍隊。中國還在研究其它非動能武器以用于反衛(wèi)星作戰(zhàn)，包括高能激光、微波、粒子束、電磁脈沖武器等，旨在使敵人的衛(wèi)星失效而不產(chǎn)生動能殺傷所出現(xiàn)的碎片區(qū)域。

2007年1月11日，中國用1枚“東風(fēng)-21”/“開拓者”(KT-1)導(dǎo)彈擊落了一枚老化的“風(fēng)云1C”氣象衛(wèi)星，成為世界公認(rèn)的第三個具有反衛(wèi)星能力的國家。這一事件證實了有關(guān)中國發(fā)展反衛(wèi)星武器的情報估計。鑒于這一計劃的秘密性，大部分內(nèi)容仍不為公眾所知，本文主要從公眾所能獲得的信息中推測中國反衛(wèi)星武器的技術(shù)數(shù)據(jù)和作戰(zhàn)能力。

“風(fēng)云－1C”號衛(wèi)星為一顆極地軌道氣象衛(wèi)星，于1999年5月10日從太原衛(wèi)星發(fā)射基地發(fā)射升空，主要開展地球監(jiān)測，科學(xué)和氣象研究等活動?！帮L(fēng)云-1C”衛(wèi)星位于距離地面845至865千米之間太陽同步軌道上，衛(wèi)星傾角約為99°，該衛(wèi)星與美國防氣象衛(wèi)星和國家海洋和大氣管理局的極地軌道衛(wèi)星相當(dāng)。

中國發(fā)射的KT-1動能殺傷武器由“東風(fēng)-21”中程彈道導(dǎo)彈改裝而成，該導(dǎo)彈準(zhǔn)確的技術(shù)特征和詳細(xì)性能不為公眾所知，不過一些資料顯示，該導(dǎo)彈搭載的動能殺傷彈頭重約600千克。

對動能能量進行簡要分析就可了解此次碰幢的威力?！帮L(fēng)云”衛(wèi)星重880千克，動能殺傷彈彈頭重約600千克，接近速度為每小時32400千米，此次碰撞產(chǎn)生的最大動能約為40.9千兆焦耳。一般來說，1噸TNT炸藥爆炸威力約為4.184千兆焦耳。這次衛(wèi)星和導(dǎo)彈碰撞產(chǎn)生的動能相當(dāng)于9噸TNT炸藥的威力。

世界將在未來數(shù)十年里都會感受這次碰撞的后果，具體來說此次攔截產(chǎn)生了約2～4萬塊碎片，每塊碎片有一厘米或更大些，此次事件在低地球軌道增加了20％的可以跟蹤的碎片數(shù)量，由于攔截發(fā)生在同一平面，所以大部分碎片都會接近于“風(fēng)云-1C”衛(wèi)星的最初的軌道高度，不過，一些碎片的高度可能會高達3500千米；憂思科學(xué)家聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，“風(fēng)云-1C”衛(wèi)星的碎片區(qū)附近的低地球軌道共有50多顆衛(wèi)星，其中有16顆衛(wèi)星的遠地點，近地點在825-900千米之間，且傾角在98°至99°間。碎片威脅并不是針對哪顆衛(wèi)星，但由于碎片的速度達到每秒8千米，上述16顆衛(wèi)星中的任一顆衛(wèi)星與碎片相撞都可能產(chǎn)生巨大的連鎖效應(yīng)，導(dǎo)致衛(wèi)星無法控制和無法運行，并對位于附近軌道的衛(wèi)星構(gòu)成威脅，大幅度增加低地球軌道的危險碎片數(shù)量，如最近發(fā)生的銥星和俄羅斯軍事衛(wèi)星之間的相撞事件，此外，憂思科學(xué)家聯(lián)盟指出，一些衛(wèi)星可能在高橢圓軌道經(jīng)過碎片區(qū)考慮到這些軌道的性質(zhì)以及在近地點的速度相應(yīng)增加，這些衛(wèi)星可能以更高的速度撞上碎片，造成災(zāi)難性的后果，根據(jù)空間物體導(dǎo)致?lián)p害的國際責(zé)任公約中國可能要對此類事件負(fù)責(zé)。

中國使用動能導(dǎo)彈攻擊一定高度的小型衛(wèi)星表明中國具有強大的技術(shù)實力，是什么促使中國采取這一行動?肯尼斯布萊熱威斯基認(rèn)為，中國發(fā)展太空武器意圖如下：首先，它標(biāo)志著中國極大關(guān)切美國繼續(xù)發(fā)展彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)這樣的系統(tǒng)可能會抵銷中國大陸使用導(dǎo)彈攻擊臺灣時的效力布萊熱維斯基認(rèn)為這樣的反衛(wèi)星武器試驗會導(dǎo)致空間的非武器化的談判另外，正如詹姆斯·奧伯格指出，中國擊落“風(fēng)云”衛(wèi)星有可能推動美國國會簽署禁止使用反衛(wèi)星武器的條約這符合中國應(yīng)用非對稱手段破壞美國優(yōu)勢的戰(zhàn)略。第二，中國可能認(rèn)為美國試圖阻止中國使用空間，因此追求反衛(wèi)星能力來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，第三中國旨在建立與美國和俄羅斯同樣的反衛(wèi)星作戰(zhàn)力。

美國擊落193號衛(wèi)星

2008年1月，美國針對國家偵察局的一顆老化衛(wèi)星(USA-193)開始計劃進行類似的反衛(wèi)星武器試驗。此次試驗由導(dǎo)彈防

御局主持，采用現(xiàn)有的系統(tǒng)，經(jīng)過快速的改裝后具備海上攔截衛(wèi)星的能力盡管美國事先宣布了試驗的意圖，媒體獲得了大量的信息，但是許多細(xì)節(jié)仍然保密。

2006年12月14日美空軍從范登堡空軍基地為國家偵察局發(fā)射了這顆193號衛(wèi)星，可能攜帶高清晰照像機，該衛(wèi)星在極地軌道257-242千米發(fā)生故障，由于衛(wèi)星仍然裝載大量的高活性和有毒肼燃料，并且衛(wèi)星在落到地球上時會仍然留存一些燃料為此，美國決定擊落這顆重2450千克的衛(wèi)星，希望攔截彈擊中肼燃料罐，防止其傾倒到地球上導(dǎo)致人員傷亡在美國國防決定擊落該衛(wèi)星后，執(zhí)行該項反衛(wèi)星行動的任務(wù)落到了導(dǎo)彈防御局身上攔截主要針對衛(wèi)星上重量為450千克的肼燃料箱進行

導(dǎo)彈防御局利用配備“宙斯盾”系統(tǒng)的“伊利湖”號艦發(fā)射改裝的“標(biāo)準(zhǔn)-3”導(dǎo)彈開展此次攔截，“標(biāo)準(zhǔn)-3”導(dǎo)彈彈頭上安裝了高分辨率的長波紅外傳感器以用于瞄準(zhǔn)探測，導(dǎo)彈還由固體轉(zhuǎn)向和高度控制系統(tǒng)引導(dǎo)至攔截狀態(tài)。同時對彈頭也做了一些改進包括安裝了新型雷達它能夠偵察300千米處的目標(biāo)此外，傳送給彈頭的數(shù)據(jù)是經(jīng)過加密的，可確保對目標(biāo)實時和準(zhǔn)確的跟蹤。

為擊落193號衛(wèi)星，“伊利湖”號的系統(tǒng)還進行了其他的改進，包括采用AN／SPY-1雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于識別有效目標(biāo)，確定攔截點提供瞄準(zhǔn)點的信息為提高目標(biāo)攔截的準(zhǔn)確性和成功率，導(dǎo)彈防御局對太空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)進行了整合，包括x波段雷達和其他“宙斯盾”雷達系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，有力地支持了“伊利湖”號“宙斯盾”系統(tǒng)的跟蹤行動。

巨大的政治壓力使得攔截行動在最初就必須確保一切按計劃進行，這種壓力的很大一部分集中在減小碎片區(qū)域上面，因為美國的攔截產(chǎn)生的動能要比中國攔截的高，第193號衛(wèi)星重2450千克，接近速度為每小時28000公里，產(chǎn)生的最高動能約為74.2千兆焦耳，相當(dāng)于17噸TNT炸藥爆炸的威力。

中美反衛(wèi)星試驗的比較

無論美國還是中國的反衛(wèi)星武器都依賴動能殺傷導(dǎo)彈。兩國未采用常規(guī)高爆彈頭或核彈頭反映了這些系統(tǒng)相對于冷戰(zhàn)初期的系統(tǒng)的準(zhǔn)確度有了很大提高。采用動能殺傷彈頭減少了因電磁脈沖所造成的對友方衛(wèi)星的威脅。兩國反衛(wèi)星試驗的另一相似之處就是采用了固體燃料推進器和移動發(fā)射平臺。

兩國的反衛(wèi)星行動還有幾個顯著的差別，例如衛(wèi)星的高度。如美國衛(wèi)星在摧毀時只有247千米高，而中國的風(fēng)云衛(wèi)星在864千米處。617千米的差別非常重要因為剩余的碎片區(qū)將繼續(xù)留在軌道上，對其它衛(wèi)星構(gòu)成威脅。據(jù)稱，第1 93號衛(wèi)星的碎片因為碰撞獲得更高速度，其近地點為210千米，并且會在這一高度燒毀。據(jù)估計，美國1 93號衛(wèi)星碎在攔截的40天后就會在軌道上消失，而中國的“風(fēng)云-1C”碎片可能會在太空停留100年的時間。

美聯(lián)席副主席詹姆斯·卡特賴特將軍在193號衛(wèi)星被擊落前接受采訪時稱，美國的試驗與中國的試驗有所不同，美國事先通知了各國有關(guān)此次發(fā)射的信息，并且美國的攔截在低軌道進行，碎片不會在軌道上停留很長時間。高度的不同也決定發(fā)射火箭的大小不同，中國動能殺傷彈頭的質(zhì)量是美國的6倍，并且高度很高，“東風(fēng)-21”／KT-1的重量相當(dāng)于“標(biāo)準(zhǔn)-3”導(dǎo)彈的20倍。此外，美國的導(dǎo)彈依賴于全球定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進行制導(dǎo)，而東風(fēng)-21導(dǎo)彈使用終端雷達制導(dǎo)的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)。

應(yīng)對反衛(wèi)星武器的威脅

美國空軍部長邁克爾·韋恩在2007年空戰(zhàn)研討會上指出，空間不再是一個避難所。這一談話強調(diào)這樣一個事實，即中國已經(jīng)展示出攻擊美國衛(wèi)星的能力并且其它一些國家已經(jīng)擁有或是正在尋求類似的能力。鑒于這種由反衛(wèi)星系統(tǒng)構(gòu)成的威脅，美國如何減小它?威廉L.斯貝斯少校在《美國是否需要空間武器》一文中介紹了對抗反衛(wèi)星武器的系統(tǒng)：護衛(wèi)衛(wèi)星，地面定向能武器，天基對抗反衛(wèi)星導(dǎo)彈。

護衛(wèi)衛(wèi)星一般位于高價值衛(wèi)星和攻擊武器系統(tǒng)之間，為這些衛(wèi)星提供保護(提供主動防御和被動防御)，就象二戰(zhàn)時戰(zhàn)斗機對轟炸機護航那樣。護衛(wèi)衛(wèi)星需要有一定的自主權(quán)，以識別即將來襲的武器，機動至恰當(dāng)?shù)奈恢?，并且采取保護措施。陸基定向能武器可攔截攻擊直升式動能武器／導(dǎo)彈，在其達到友方衛(wèi)星之前就使其失效。定向能武器位置一般固定，因此其視距內(nèi)攻擊范圍有限。不過由于它具有瞬時打擊能力，一旦需要就能及時開展攻擊。天基反衛(wèi)星武器平臺或動能殺傷系統(tǒng)，在技術(shù)上要比陸基定向能武器可行得多，它攔截反衛(wèi)星武器系統(tǒng)的攻擊行動，在其抵達目標(biāo)衛(wèi)星之前將其摧毀。

提升衛(wèi)星應(yīng)對自然和人為威脅的方式有跟蹤威脅，增加備份和開發(fā)耐用系統(tǒng)。提高美國跟蹤衛(wèi)星和重大碎片的能力是規(guī)避危險的第一步，擴展機動能力與安裝能夠探測敵物體接近的系統(tǒng)將保證重要衛(wèi)星能避開攻擊物體和碎片區(qū)域。因此設(shè)計這類衛(wèi)星時要使其具有強大的可持續(xù)推力。此外，增加備份系統(tǒng)將使衛(wèi)星在受到攻擊后能繼續(xù)發(fā)揮作用。類似的且更靈活的方式包括采用集群衛(wèi)星星座它可以近距離沿軌道飛行。

美國防高級研究計劃局提出要設(shè)計和部署在軌耐用衛(wèi)星。2007年3月，該局發(fā)射了軌道快車先進技術(shù)展示系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自主空間運輸機器人操作原型服務(wù)衛(wèi)星和下一代衛(wèi)星。下一代衛(wèi)星是一種替代自主空間運輸機器人操作原型服務(wù)衛(wèi)星的耐用下一代衛(wèi)星。自主空間運輸機器人操作衛(wèi)星系統(tǒng)安裝了一條機械臂，它能評估衛(wèi)星的自主加油和在軌道自行改變部件的可行性。軌道快車的成功試驗將減小燃料對衛(wèi)星壽命的限制，此外，更換部件的能力可以使因敵對行動遭受毀壞的衛(wèi)星再次服役。

保護衛(wèi)星的其他方式還包括增強態(tài)勢感知能力，使用隱身／雷達波吸收技術(shù)等。區(qū)別人為和自然威脅，如定向能武器有目的的攻擊和太陽風(fēng)暴的次生花影響，對確定實際的攻擊是否開始至關(guān)重要。此外，如果敵人攻擊衛(wèi)星，有確定攻擊來源，在決定采取回避行動或反擊措施的過程中，時間是非常緊迫的。多顆衛(wèi)星協(xié)同工作，以確定衛(wèi)星的攻擊來源和性質(zhì)將會提高操縱者的環(huán)境感知能力，確保決策者采取迅速和適當(dāng)措施對威脅做出回應(yīng)。

由于發(fā)射到軌道的衛(wèi)星成本高，目前在設(shè)計衛(wèi)星時盡量提升衛(wèi)星的效用性，很少考慮在衛(wèi)星上應(yīng)用隱形技術(shù)。研究當(dāng)前的雷達吸波技術(shù)，將這樣的吸波材料應(yīng)用到敏感衛(wèi)星上可以產(chǎn)生積極防御的效果。研究主動隱藏技術(shù)在藏匿衛(wèi)星方面顯示出了一定的前景，可使衛(wèi)星與其它背景更好地融合在一起。將這些技術(shù)綜合到小型衛(wèi)星上，將使它們更難被發(fā)現(xiàn)和攻擊從而降低了它們的脆弱性。

另一個提升衛(wèi)星的生存能力的手段是在設(shè)計衛(wèi)星時采用恰當(dāng)?shù)耐庑?，以減少衛(wèi)星表面的暴露。減少有效迎面面積將會降低被擊中的概率，也可采用類似于主戰(zhàn)坦克所采用的偏轉(zhuǎn)機制。

任何擁有將必要的載荷送入低地軌道的國家在

理論上都可以部署原始的高爆彈頭或核彈頭反衛(wèi)星武器。一些國家(如以色列、伊朗、朝鮮和印度)正在研制或已經(jīng)投入使用的軍民兩用火箭，使空間武器化的潛在的參與者的數(shù)量越來越多。

中國是反衛(wèi)星武器領(lǐng)域公認(rèn)的參與者。中國載人航天計劃在不斷發(fā)展，如“神舟”飛船成功發(fā)射，反映中國的信心和技術(shù)能力。中國實施無人登月行動，發(fā)射通信衛(wèi)星星座，策劃導(dǎo)航衛(wèi)星星座，這些措施進一步表明中國在發(fā)展指揮和控制能力。這一連串的成功和科技進步激起中國的民族自豪感和中國主宰太空的愿望。中國越來越依賴衛(wèi)星，但衛(wèi)星的脆弱性將迫使高層領(lǐng)導(dǎo)人追求更強大的反衛(wèi)星能力，或完全放棄這種努力。

日本的空間能力次于中國。雖然日本并不擁有核武器，但是日本能夠發(fā)射衛(wèi)星并且擁有技術(shù)手段部署攔截器。在2007年，日本使用自行制造的H-2A火箭發(fā)射了第一個月球探測器“Kaguya”。H-2A火箭可以將4噸有效載荷送入低地球軌道以外的衛(wèi)星軌道。

此外，日本是美國研制“標(biāo)準(zhǔn)-3”導(dǎo)彈／“宙斯盾”系統(tǒng)的主要伙伴。它同美國導(dǎo)彈防御局設(shè)計和試驗了反導(dǎo)導(dǎo)彈的頭錐體。日本自衛(wèi)隊已經(jīng)在“金剛”級戰(zhàn)艦上裝備了“標(biāo)準(zhǔn)-3”導(dǎo)彈，并且采購了“愛國者-3”反彈道導(dǎo)彈。很明顯，日本在迅速實施反衛(wèi)星系統(tǒng)方面有著一定的技術(shù)專長和運作經(jīng)驗。

印度作為另一個具有空間發(fā)射能力的國家，迄今使用極地衛(wèi)星運載火箭發(fā)射了10顆衛(wèi)星，并尋求在2012年制造出地球同步衛(wèi)星運載火箭。這將使印度有能力將3.5噸有效載荷放入地球同步軌道。印度同樣擁有核彈道導(dǎo)彈，這使它具有事實上的反衛(wèi)星能力。

結(jié)論

冷戰(zhàn)時期美蘇兩國研制、試驗和部署基本的反衛(wèi)星系統(tǒng)使得雙方以條約和協(xié)定的形式，禁止在空間部署大規(guī)模殺傷性武器。隨著中國經(jīng)濟實力不斷增長和軍事現(xiàn)代化建設(shè)不斷深入，中國設(shè)法采用不對稱手段進行軍事力量投送其中包括使那些依賴技術(shù)的軍隊不能使用衛(wèi)星。中國在擊落“風(fēng)云-1C”號衛(wèi)星的過程中就明顯展示出了這一不對稱能力。中國和美國開展的反衛(wèi)星行動是否標(biāo)志著第二次太空軍備競賽的開始?隨著越來越多的國家具備反衛(wèi)星能力，事關(guān)國家安全的一些衛(wèi)星的生存力必須得以提高。設(shè)計和建造未來的衛(wèi)星只有通過強有力的試驗和開發(fā)才能得以實現(xiàn)，并且重點是減少衛(wèi)星的脆弱性。