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應對「中俄高超音速導彈威脅」? 美軍開建新一代天基預警系統

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應對「中俄高超音速導彈威脅」? 美軍開建新一代天基預警系統
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應對「中俄高超音速導彈威脅」? 美軍開建新一代天基預警系統

2023年04月04日 13:56 最後更新:14:16

中俄高超音速導彈領先全球,美國如何對抗?在五角大樓看來,首先要解決的就是發現問題。4月2日,隨著美國太空探索技術公司(SpaceX公司)的獵鷹9號火箭成功升空,為中俄高超音速導彈量身訂製的美軍新一代天基預警系統正式開建了。

這是由數百顆小型衛星星座組成的超級天基監視系統。

美國《防務新聞》網站2日稱,SpaceX公司當天為美軍太空發展局發射了首批10顆導彈跟蹤和通信衛星。「應美國軍方要求,SpaceX公司沒有提供這些衛星進入軌道的現場視頻」。此外,美軍沒有發布相關衛星的大小或質量等信息,也沒有像以往那樣發布這些衛星在製造和測試過程中的照片。

雖然美軍搞得很神秘,但外界早已經從公開信息中獲得了這些衛星的主要用途——其中兩顆由SpaceX製造的「追蹤層導彈追蹤感測衛星」用於探測和跟蹤飛行中的彈道導彈和高超音速導彈,另外8顆「運輸層數據中繼衛星」則使用光學鏈路將數據從天基傳感器傳輸到地面接收站。按照美軍設想,帶有紅外傳感器的探測衛星用於探測和跟蹤飛行中的導彈,數據中繼衛星具備低軌星間激光通信鏈路傳輸能力,具有傳輸速率高、抗干擾能力強、通信延遲低等特點,負責將數據直接傳輸給美軍及盟友的反導防御系統,協助擊落敵方導彈。

美軍新一代天基預警衛星想像圖。

美軍新一代天基預警衛星想像圖。

眾所周知,當前美軍反導作戰的思路是首先部署在太空的預警衛星,利用先進的紅外傳感器第一時間察覺全球任何地點的導彈點火信息,然後通過部署在各地的陸基預警雷達進行探測和分析彈道,並引導反導系統實施攔截。

但隨著中俄高超音速導彈的出現,美軍面臨的新問題是,這些新概念導彈可以在大氣層內高速飛行和機動,很難被傳統反導系統發現和攔截。例如「美軍當前部署的導彈預警衛星星座——天基紅外系統更適合探測大型彈道導彈發射時產生的明亮熱成像,而高超音速導彈可在大氣層裡穿行以躲避探測,天基紅外系統對後者相對暗淡的紅外特徵不夠敏銳。」

如果無法及時發現中俄高超音速導彈,後續的攔截作戰就無從說起。為此美軍從2020年就開始打造新一代天基預警系統。按照五角大樓的設想,一旦對手的高超音速導彈發射,運行在高地球軌道的紅外預警衛星首先將發出警告。跟蹤衛星隨後捕捉到高超音速導彈在大氣中高速飛行時的紅外信號,開始計算高超音速導彈前進方向的軌跡並不斷更新,這些數據同時會傳遞給「傳輸層」衛星,後者將在「數百毫秒」內將信息傳遞到地面站,引導地面攔截系統作戰。

在俄烏戰爭中俄軍已多使用「匕首」高超音速導彈。

在俄烏戰爭中俄軍已多使用「匕首」高超音速導彈。

這次發射的10顆衛星主要部署在距離地面約1000公里的低地球軌道。美軍太空發展局首批一共訂購了28顆衛星,包括8顆「追蹤層導彈追蹤感測衛星」和20顆「運輸層數據中繼衛星」,第二批次的18顆衛星將於今年6月升空。預計在今年下半年,美軍太空發展局聯合埃格林空軍基地作戰部隊將對這批衛星進行綜合評估,並計劃在印太地區軍演期間,讓美國海軍陸戰隊、太平洋艦隊進行實際測試,相關測試內容包括「低延遲數據連接、超視距瞄準、導彈警告和導彈跟蹤以及軌道跟蹤傳感器和地面傳感器之間的數據融合」。

美國《太空新聞》網站稱,太空發展局去年已經訂購了126顆「運輸層數據中繼衛星」和35顆「跟蹤層衛星星座」。它們的大規模發射計劃將於明年9月開始,並在接下來的12個月內保持每月一次的高頻次發射。報道強調,它們的成本相對低廉,平均每顆導彈跟蹤衛星的造價約4000萬美元,數據中繼衛星為1500萬美元。相比之下,五角大樓如今使用少量的大型衛星來執行關鍵的國家安全功能,如導彈預警、導航和通訊等,每顆衛星價值數億甚至數十億美元。

美軍認為,SpaceX公司打造的「星鏈」互聯網衛星星座已經證明了由數千顆小衛星組成的衛星星座生存能力高於傳統的高價值大型衛星,「在面對同等對手的太空攻擊時,它們承受損失的能力更強」。

美國太空發展局制定了規模龐大的「國防空間架構分層軌道衛星星座」計劃,它們由上千枚運行在不同軌道的衛星組成,「跟蹤層」和「運輸層」衛星只是該衛星星座中的一部分而已。按照美軍米切爾航空航天研究所披露的信息,除了在低地球軌道部署衛星星座外,美軍還將推進在中高地球軌道的衛星部署計劃。

據介紹,中地球軌道距離地球表面2000公里至地球同步軌道(3.6萬公里)下方。與低地球軌道相比,在中地球軌道運行的衛星在目標地域過頂的時間更長且視野更寬,可以更長時間地保持對導彈軌道的監控。相比地球同步軌道衛星,中地球軌道衛星更接近地球,可以縮短向反導系統發送導彈預警信息的時間。而地球同步軌道衛星的優點在於為助推段彈道導彈預警提供「持續凝視」覆蓋。

不過有專家指出,專門為中俄高超音速導彈研製的美軍新一代天基預警系統規劃實在龐大,考慮到美軍近年來在新裝備研製領域習慣性的成本超支和進度拖延,這個需要持續多年的超級計劃未來能否實現,還很難說。另一方面,除了探測問題外,美軍在如何具體攔截高超音速導彈方面還有很多技術難題需要解決。因此更讓人懷疑的是,這個計劃會不會變成新時代「紙上談兵」的「星球大戰」項目?




止戈堂

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

最近美國軍方又在炒作中國威脅。英國《每日郵報》報道,美國太空軍負責人常斯·索爾茨曼上將近日在參議院聽證會上表示,「在過去的六個月里,中國進行了35次發射,部署了先進的通信和情報、監視和偵察(ISR)衛星。在中國的700多顆在用衛星中,有347顆是中國人民解放軍情報偵察平台,可在全球範圍內跟蹤美國聯合部隊。」

索爾茨曼聲稱中國是美國太空行動的「最直接威脅」。AP圖片

索爾茨曼聲稱中國是美國太空行動的「最直接威脅」。AP圖片

他還警告稱,中國是美國太空行動的「最直接威脅」,因為中國開發了激光來破壞衛星傳感器、電子戰干擾器,甚至建造了「可以抓住並移動對手衛星的飛行器」。

美國高級將領一再警告說,中國在空間技術方面的投資,包括可重復使用的火箭,威脅到美國在太空的霸主地位。同時,「俄羅斯雖然能力較弱,但仍然是一個嚴重的威脅,它正在開發旨在壓制美國衛星的不對稱反太空作戰系統。」

索爾茨曼表示,「美國太空能力面臨的威脅包括網絡戰、電子攻擊、旨在使衛星傳感器失明或損壞的定向能激光器、摧毀衛星的反衛星導彈以及可以攻擊美國太空衛星的軌道交戰系統。」

「從精確導航和授時衛星,通信衛星,導彈預警衛星,一直到太空情報監視和偵察衛星,中俄很清楚我們對這些衛星的依賴。所以如果能讓我們的衛星失明或收到干擾,甚至徹底摧毀它們,將極大削弱我們的優勢,並使聯合部隊面臨風險。」

報道稱,美國太空軍的解決方案是將未來太空能力的建設重點從容易受到攻擊的大型地球靜止軌道衛星,轉移到中低地球軌道上的小型衛星星座。

「星鏈」有深厚美國軍方背景。AP圖片

「星鏈」有深厚美國軍方背景。AP圖片

美國太空軍顯然借鑒了美國「星鏈」互聯網衛星星座的經驗。而「星鏈」打著「民用」的幌子,卻有著深厚的美國軍方背景,並已經與美國軍方進行了多次合作。

事實上,越來越多的國家發現,星鏈計劃實質上是一場「太空圈地」運動,正對其他國家形成嚴重威脅。一旦完整發射計劃實現,數萬顆衛星運行在550公里的地球軌道高度,等於形成了一個封鎖層。

截至目前,美國太空探索技術公司「星鏈」衛星星座的入軌數量已經超過了3,000顆。公開說法是,它可以給全世界提供寬帶上網的服務。按照該公司CEO馬斯克的規劃,星鏈要分成兩期工程來建設,第1期工程發射12,000顆衛星,二期工程再發射三萬顆,達到42,000顆。

號稱民用的星鏈系統在俄烏衝突中發揮的作用眾所周知,它不但保證了烏軍的通訊系統安全,而且還直接協助烏軍發射精確制導武器。但除此之外,其他國家也受到星鏈的嚴重威脅。例如2022年,星鏈衛星已經兩次近距離飛過中國空間站,對中國空間站的安全造成了直接威脅。

星鏈衛星完成部署後,幾乎包圍了整個地球。

星鏈衛星完成部署後,幾乎包圍了整個地球。

更嚴重及值得警惕的是,一旦星鏈的完整發射計劃實現,數萬顆衛星運行在550公里的地球軌道高度,等於形成了一個封鎖層。

這意味著其他國家的衛星要是想穿過這個高度,前往更高的軌道,很可能會與星鏈衛星發生碰撞。為此必須小心翼翼尋找星鏈星座的縫隙,甚至需要向美國方面申請通道。從這個意義上看,美國軍方是在有意識地以4萬余顆星鏈衛星形成「隔離層」,鎖住其他國家通往太空的「通道」。

有了星鏈的成功經驗,美國太空軍下一步顯然將在近地軌道的衛星星座領域發力。

那麼,為什麼索爾茨曼會特意關注中國的反衛星能力呢?

防務動態新媒體《空天力量》分析認為,美國太空軍提到的幾種反衛星手段中,真正能有效打破星鏈的封鎖並不多。真正讓美國太空軍擔憂的,應該是索爾茨曼說的「中國正在研制可以抓住並移動對手衛星的飛行器」。

根據公開報道,中國正在研製的太空清潔工衛星概念,基本原理就是發射一種攜帶繩網和離軌帆的小型衛星,它在接近太空垃圾時,先用網兜住目標,然後展開離軌帆,在稀薄大氣阻力和太陽風的共同作用下,讓太空垃圾越來越慢,軌道越掉越低,最後進入大氣層燒毀。

不過,這種為和平使用太空而研製的民用衛星技術,在美國軍方眼裡卻是典型的反衛星武器武器,而且它相對低廉的成本和基本沒有後遺症的「攻擊效果」,更被視為針對近地軌道衛星星座的大殺器。

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