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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

智能內(nèi)容

  2008年2月14日,美國五角大樓宣布,布什總統(tǒng)已經(jīng)批準美軍發(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“負責任”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為,當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,美國陸海空三軍先后研制和試驗了采用核彈頭、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,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,在目標附近爆炸產(chǎn)生密集的金屬碎片或散彈擊毀目標。1978年,美國國防部正式批準空軍研制機載反衛(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,最后以每秒十幾千米的相對速度與目標碰撞,將目標擊毀。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,于9月13日美國東部時間下午4點42分擊中目標,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激光器(簡稱MIRACL,一種兆瓦級化學激光器,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的新版太空行動學說。新版太空行動學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。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。可以預(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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