“示威者”太空偵察衛(wèi)星

隨著太空技術的發(fā)展，美國導彈防御系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生深刻變化。

1950年代以來，美國國防部一直有一個絕密的導彈防御局。1974年5月20日，美國國防部成立了彈道導彈防御組織，負責所有美國彈道導彈防御計劃。它將保衛(wèi)美國的彈道導彈基地，管理美國位于各地的彈道導彈，研究和開發(fā)先進的彈道導彈防御技術。

1983年，美國總統(tǒng)羅納德·里根政府提出《戰(zhàn)略防御倡議》，也就是“星球大戰(zhàn)”計劃。1984年7月，彈道導彈防御組織成為了戰(zhàn)略防御倡議組織的一部分。一年后，彈道導彈防御組織更名為美國陸軍戰(zhàn)略防御司令部。

1993年，美國總統(tǒng)比爾·克林頓的政府，將彈道導彈的重點從國家導彈防御系統(tǒng)轉(zhuǎn)移向戰(zhàn)區(qū)導彈防御系統(tǒng)，即從全球覆蓋到區(qū)域覆蓋，又將戰(zhàn)略防御司令部改名回到彈道導彈防御組織。1998年，美國國防部長威廉·科恩將重點轉(zhuǎn)移回國家導彈防御系統(tǒng)，擬議額外支出66億美元，建設國家級的彈道導彈防御計劃，防止來自朝鮮、俄羅斯或中國的攻擊或意外發(fā)射。

1990年代初，美國宇航局與美國彈道導彈防御組織聯(lián)合研制了“克萊門蒂諾”太空探測器。1994年1月25日，“克萊門蒂諾”號從范登堡空軍基地發(fā)射升空，送上月球軌道。美國彈道導彈防御組織儼然成為了公眾視線里的科學家。美國彈道導彈防御組織利用“克萊門蒂諾”測試新的太空探測和太空偵察技術。在月球的南極，“克萊門蒂諾”號發(fā)現(xiàn)了南極冰。美國彈道導彈防御組織對這一探測技術很感興趣。

2002年，喬治·布什總統(tǒng)當政。美國彈道導彈防御組織重新命名為美國導彈防御局。美國導彈防御局開始大規(guī)模進行彈道導彈防御、反衛(wèi)星武器、反彈道導彈、太空偵察衛(wèi)星、太空反導衛(wèi)星、太空軍事化等計劃和行動。

美國導彈防御局(Missile Defense Agency)開發(fā)有限的反導彈系統(tǒng)，可以擊落幾枚彈道導彈。美國導彈防御局擁有2個反導作戰(zhàn)基地：加利福尼亞州的范登堡空軍基地和阿拉斯加州導彈基地。喬治·布什政府尋求將導彈雷達站部署在捷克和波蘭的基地上。美軍部署在捷克的雷達將轉(zhuǎn)移到太平洋。

美國導彈防御局研制了一系列反導彈系統(tǒng)：動能攔截器、機載激光攔截器、“宙斯盾”彈道導彈防御系統(tǒng)、“陸基中段”導彈防御系統(tǒng)、“多目標”攔截器、“薩德”導彈防御系統(tǒng)、“愛國者-3”導彈防御系統(tǒng)等，在地面、艦艇、空中、太空部署立體和全球反導系統(tǒng)。

太空偵察，分為陸基太空偵察、?；諅刹旌吞旎諅刹臁ｊ懟諅刹熘饕诘孛嫔辖ㄔ炖走_和望遠鏡，掃描、探測和偵察在太空中飛行的人造物體。海基太空偵察是將雷達和望遠鏡建在軍艦上，掃描、探測和偵察太空。天基太空偵察，主要是發(fā)射太空偵察衛(wèi)星，在太空就近掃描、探測和偵察各種在太空中飛行的人造物體。

太空偵察，又稱為太空監(jiān)視與跟蹤。如果太空監(jiān)視衛(wèi)星用于軍事用途的稱為太空偵察，如果用于民事用途的稱為太空監(jiān)視。太空偵察是一種在地球軌道上探測、偵察、監(jiān)測和研究人造太空飛行體的方法。太空偵察涉及到探測、偵察、檢測、跟蹤、編目和鑒定的人造物體，包括正在運行的衛(wèi)星、死亡的衛(wèi)星、火箭箭體、火箭碎片和太空碎片等。

怎樣進行太空偵察呢？主要有3種方法：探、看、算。相控陣雷達、S頻段雷達、C頻段雷達、L頻段雷達、X頻段成像雷達等，以掃描、探測的方式偵察人造物體。天文望遠鏡以光學觀察的方式偵察太空人造物體。激光測距站以激光測距的方式偵察人造物體。如果3種方法一起運用，就能發(fā)現(xiàn)人造物體的大小、坐標、速度、傾角、時間和飛行等各種參數(shù)，編制出衛(wèi)星星歷。

目前，世界上主要地面太空偵察系統(tǒng)包括：

美國太空監(jiān)測網(wǎng)的太空偵察系統(tǒng)，包括地面上的“太空護欄”太空偵察站、相控陣雷達站、太空監(jiān)視望遠鏡、太空偵察衛(wèi)星。

俄羅斯太空軍的主要太空偵察中心與設施也很多，例如位于塔吉克斯坦的“窗口”太空偵察站，位于北高加索地區(qū)的“皇冠”太空偵察站

歐洲太空局、英國空軍、法國空軍等14個國家制定了一個太空偵察計劃，在地面上建造了10多個太空偵察、監(jiān)視和跟蹤站。衛(wèi)星等航天器在劫難逃。

1980年代，美國總統(tǒng)里根提出“星球大戰(zhàn)”計劃。美國國防部制定了一個“天基紅外”(SBIRS)系統(tǒng)計劃。這是一個綜合系統(tǒng), 旨在滿足美國21世紀初的紅外太空偵察和監(jiān)視的需要?！疤旎t外”計劃提供導彈預警、導彈防御和戰(zhàn)場特性方面的關鍵能力。

“天基紅外”系統(tǒng)是一個綜合導彈預警衛(wèi)星系統(tǒng),包括：“天基紅外-L” （SBIRS-L）低軌道衛(wèi)星、“天基紅外-G”（SBIRS-G）地球靜止軌道衛(wèi)星、“天基紅外-H”（SBIRS-H）高橢圓軌道衛(wèi)星，以及地面數(shù)據(jù)處理和控制。美軍計劃20顆以上衛(wèi)星組成導彈預警衛(wèi)星星座，覆蓋全球。整個星座將利用星座通道聯(lián)網(wǎng),允許每顆衛(wèi)星與星座中的所有其他衛(wèi)星通信。

“天基紅外”導彈預警衛(wèi)星都裝載了2種紅外探測器：“掃描”型紅外探測器和“跟蹤”型紅外探測器?！皰呙琛毙吞綔y器擁有廣泛視野，利用短波技術, 觀察導彈上升階段噴出的明亮羽流，進行初始探測，然后將探測信息提供給“跟蹤”型探測器?！案櫋毙徒舆^接力棒，利用狹窄視場、高精度凝視，精確跟蹤導彈、彈頭和其他物體, 如碎片和誘餌，直至完全確認和導彈摧毀。“跟蹤”型探測器將冷卻到非常低的溫度。

“天基紅外”衛(wèi)星執(zhí)行4大任務：國家導彈防御、戰(zhàn)區(qū)導彈防御、空間監(jiān)視、導彈預警和作戰(zhàn)空間表征?！疤旎t外”衛(wèi)星提供全球和戰(zhàn)區(qū)有關導彈發(fā)射、導彈飛行、攻擊目標、導彈落點等高速紅外數(shù)據(jù)和處理信息，以及其他國家和戰(zhàn)區(qū)的導彈紅外事件，指導戰(zhàn)略和戰(zhàn)區(qū)導彈防御。如果與陸基、海基導彈防御系統(tǒng)聯(lián)合，威力就更大。美國國防部開始招標建造“天基紅外”等導彈預警衛(wèi)星。美國天合公司、雷聲公司和波音北美公司，展開競爭，各自研制了“天基紅外-L”衛(wèi)星。 

“天基紅外-L”導彈預警衛(wèi)星是運行在地球低軌道的太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)。“天基紅外-L”將給作戰(zhàn)帶來全新的能力。在導彈到達之前, 它能夠跟蹤從發(fā)射到重返大氣層的洲際導彈, 并將必要的飛行數(shù)據(jù)傳遞到攔截導彈器。

“天基紅外-L”主要功能是在戰(zhàn)區(qū)沖突和攻擊北美的導彈防御任務中，提供精確的中期跟蹤和目標識別。它對導彈發(fā)射時尾焰產(chǎn)生的紅外輻射進行探測成像，并將紅外輻射圖像信號變換為數(shù)字信號，傳輸至指揮控制中心，提供敵方導彈發(fā)射的預警信號。它的優(yōu)勢是低海拔高度，距離更接近戰(zhàn)場, 從而擁有更高的分辨率,非常適合導彈預警、技術情報和戰(zhàn)場表征。

衛(wèi)星研制出來了，可是新技術誕生了，最要命的是沒錢了。1999年，“天基紅外-L” 衛(wèi)星計劃停止了。2001年，美國國防部導彈防御局評估國家彈道導彈防御系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)在空間舞臺上缺乏和需要一個新的低軌道太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)。美國空軍太空與導彈系統(tǒng)中心的一個低軌道導彈預警衛(wèi)星計劃，并入“天基紅外”預警衛(wèi)星計劃，作為低地球軌道預警衛(wèi)星計劃的一部分。美國導彈防御局將它稱為“太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”。

“太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”（Space Tracking and Surveillance System）衛(wèi)星，小名“示威者”，專門偵察洲際導彈的中段和再入軌跡?！笆就摺毙l(wèi)星是美國導彈防御局一個研究和發(fā)展任務。它的目的是探索“導彈防御應用替代技術”——太空偵察。

在太空偵察各種航天器、洲際導彈和太空物體的衛(wèi)星稱為太空偵察衛(wèi)星。因為陸基傳感器系統(tǒng)有固有的局限性，不可能圍繞地球曲率獲取和跟蹤導彈。“示威者”可提供持續(xù)的全球跟蹤和支持精準分辨的能力，大大提高了彈道導彈防御系統(tǒng)效率。

2002年,美國諾斯洛普·格魯曼公司從美國導彈防御局收到86.8億美元成本加酬金的合同，發(fā)展示范衛(wèi)星。美國諾斯洛普·格魯曼公司作為整個系統(tǒng)的主承包商，美國通用動力公司先進信息系統(tǒng)公司提供“SA-200HP”衛(wèi)星平臺。美國雷聲公司提供傳感器。美國導彈防御局通過美國空軍太空與導彈系統(tǒng)中心掌控“示威者”衛(wèi)星研制。

“示威者”太空偵察衛(wèi)星重量1000千克，2個太陽能電池帆板，設計壽命不詳，運行在1350千米，傾角58°的低軌道。“示威者”衛(wèi)星星座本來計劃由24顆低地球軌道衛(wèi)星組成星座，覆蓋全球。

2009年5月5日，“示威者-ATRR”（STSS-ATRR）試驗衛(wèi)星在卡納維拉爾空軍基地，由“德爾塔”運載火箭搭載成功發(fā)射升空。這是一顆“示威者”衛(wèi)星的試驗衛(wèi)星。2009年9月25日，“示威者-1”和“示威者-2”號衛(wèi)星，也從卡納維拉爾空軍基地發(fā)射臺搭乘“德爾塔”運載火箭雙星發(fā)射升空，進入戰(zhàn)斗值班。美國國防部分別編號為“USA-208”、“USA-209”。

“示威者”衛(wèi)星運行在軌道高度1350千米，軌道傾角58°的圓形低軌道。在軌道高度1350千米，“示威者”可偵察1350千米以下的太空、洲際導彈和近地軌道衛(wèi)星。在這種軌道傾角，“示威者”可偵察南北緯58°內(nèi)的地球，俄羅斯、中國和朝鮮的導彈發(fā)射盡在眼下。

“示威者”衛(wèi)星部署后，被認為具有相當?shù)母?、監(jiān)視和偵察能力，符合美國國家導彈防御系統(tǒng)的需要。它到底干了什么那些事呢？這是秘密，不知道！毫無疑問，洲際導彈的中段和再入太空偵察，已經(jīng)成為現(xiàn)實。

“示威者”已經(jīng)超越了導彈預警衛(wèi)星的概念和定義，是世界上第一種太空偵察衛(wèi)星。“示威者”專門偵測彈道導彈，擁有3大功能：太空偵察、跟蹤監(jiān)視、導彈預警?！笆就摺本哂屑t外與可見光傳感器檢測和跟蹤彈道導彈的非常能力。目前，“示威者”衛(wèi)星是唯一全球性的導彈防御系統(tǒng)，能夠在所有階段、在任何地理位置檢測和發(fā)現(xiàn)目標的軌跡，意義重大，影響深遠。

“示威者”衛(wèi)星的地面站由位于科羅拉多州斯普林斯施里弗空軍基地的美國空軍導彈防御系統(tǒng)集成與作戰(zhàn)中心掌管。諾斯洛普·格魯曼公司研制的地面系統(tǒng)功能支持星座航天器遙測，跟蹤和指揮和任務數(shù)據(jù)處理。

“示威者”衛(wèi)星使用機載傳感器，能夠檢測紅外和可見光目標，將成為地面、海洋、天空、天基傳感器等國家彈道導彈防御系統(tǒng)一部分?！笆就摺毙l(wèi)星一旦運行，通過導彈跟蹤數(shù)據(jù)，導彈防御系統(tǒng)的準確性和及時性，必要時成功攔截導彈。

“示威者”太空偵察衛(wèi)星能實時跟蹤鎖定100多個目標，并對洲際導彈整個中段和再入階段的目標進行跟蹤。探測器將按照從地平線以下，到地平線以上的順序進行掃描分析，捕獲和跟蹤目標導彈的尾焰，以及發(fā)熱彈體、助推級之后的尾焰，彈體以及最后的冷再入彈頭。這時，衛(wèi)星上的計算機系統(tǒng)將預測出最終的導彈彈道軌跡，以及彈頭的落點?！笆就摺钡奶綔y頻率約10秒，反應時間50～60秒，傳輸時間少于90秒。

“示威者”衛(wèi)星星座能夠幾顆衛(wèi)星聯(lián)合作戰(zhàn)，立體觀測導彈發(fā)射的全過程。衛(wèi)星之間還可相互實時通信。如果導彈飛出一顆衛(wèi)星的視線，這顆衛(wèi)星能通過衛(wèi)星之間的通信鏈路，將收集的導彈信息轉(zhuǎn)發(fā)給下一顆，或其它衛(wèi)星。如果信號傳輸給“類星體”中繼通信衛(wèi)星，可全球傳輸給美國國防部、美國導彈防御局、美國空軍太空與導彈系統(tǒng)中心。

“示威者”可實時向國家導彈防御系統(tǒng)傳送彈道導彈的全程飛行數(shù)據(jù)；不僅能監(jiān)視彈道導彈的固定發(fā)射陣地，還可優(yōu)先偵察、跟蹤處于運動中的地面、海洋、空中的目標。如果征用先進的民用商業(yè)地球觀測衛(wèi)星，美國國家導彈防御系統(tǒng)更加強能力。

“示威者”衛(wèi)星既然是太空跟蹤與監(jiān)視的衛(wèi)星，當然還可用于監(jiān)測各種太空飛行器，避免航天器發(fā)生碰撞?！笆就摺毙l(wèi)星就是一架功能強大的高倍望遠鏡，檢查太空中對美國航天器構成威脅的衛(wèi)星和衛(wèi)星武器。 

“示威者”衛(wèi)星運行在低軌道組成星座和預警網(wǎng)。低軌道衛(wèi)星不能靜止在一點上，要不停地圍繞地球飛行。如果要共享目標數(shù)據(jù)，衛(wèi)星要接力跟蹤導彈。若要達到這一目標至少需要9～12顆衛(wèi)星；要想覆蓋幾個戰(zhàn)區(qū)，需要18～20顆星；要監(jiān)視全球任何一點發(fā)射的導彈，必須有25～30顆衛(wèi)星，組成彈道導彈預警網(wǎng)。

彈道導彈防御系統(tǒng)由太空的預警衛(wèi)星，空中的飛機，地面或海島上的雷達監(jiān)測站，海上的軍艦、潛艇，以及反導導彈等組成。“示威者”衛(wèi)星也是導彈防御系統(tǒng)、導彈預警衛(wèi)星系統(tǒng)的一部分。它怎樣進行預警呢？“示威者”為未來彈道導彈防御描繪了驚險的場面。

美國國防部為“示威者”太空偵察衛(wèi)星制定了多套彈道導彈防御計劃，主要針對俄羅斯、中國和朝鮮。

美國的洲際彈道導彈防御計劃分為3個階段：

第1階段 衛(wèi)星預警：當敵人的洲際導彈發(fā)射升空，“國防”預警衛(wèi)星5秒鐘內(nèi)向?qū)椃烙到y(tǒng)發(fā)出警報，而“示威者”衛(wèi)星可馬上探測導彈，從掃描到凝視跟蹤?！笆就摺毙l(wèi)星計算、分析、報告導彈發(fā)射地點、發(fā)射數(shù)量、型號等級等發(fā)射參數(shù)，向?qū)椃烙到y(tǒng)發(fā)出預警。

第2階段 跟蹤計算：當洲際導彈進入飛行階段，最先發(fā)現(xiàn)導彈的“示威者”跟蹤計算導彈的彈道、方向、速度和可能的彈著點。另外的“示威者”衛(wèi)星接力跟蹤計算導彈的彈道、方向、速度、時間和可能的彈著點，分辨真假目標、誘餌目標和殘片目標。美國空軍的預警機、位于毛伊島的相控陣雷達、位于卡瓦利空軍站的相控陣雷達也跟蹤彈道導彈。

第3階段 防御攔截：每顆能探測到導彈的“示威者”衛(wèi)星，都隨時向?qū)椃烙到y(tǒng)發(fā)出導彈信息警報。在導彈進入大氣層前，導彈防御系統(tǒng)根據(jù)彈道軌跡確定最后的攻擊目標、彈著點、時間和破壞力等。美國位于夸賈林環(huán)礁的相控陣雷達鎖定來襲的洲際導彈，國防彈道導彈防御系統(tǒng)立即啟動。位于夸賈林環(huán)礁、宙斯盾反導驅(qū)逐艦等反導導彈發(fā)射迎敵。

洲際導彈防御系統(tǒng)中的其他空中、陸基和?；A警系統(tǒng)也立即啟動預警程序。地面攔截導彈緊急響應，計算出攔截參數(shù)。數(shù)枚攔截導彈升空，將敵人洲際導彈在大氣層外或剛進入大氣層時攔腰斬斷。如果攔截失敗，第2枚、第3枚攔截導彈繼續(xù)攔腰斬斷敵人導彈。導彈預警衛(wèi)星不是看見敵人導彈被打爆頭，就是看見自己的首都、戰(zhàn)略要地被夷為平地，別無選擇。

隨著太空技術的發(fā)展，美國導彈防御系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生深刻變化。太空反導系統(tǒng)已經(jīng)加入美國彈道導彈防御系統(tǒng)，在洲際導彈中段飛行階段或再入階段之前就將彈道導彈攔截擊落。美國空軍曾發(fā)誓：將敵人消滅在卡門線以上?！笆就摺碧諅刹煨l(wèi)星將是美軍的殺手锏，必須提高警惕，不容小覷。