金沙7727.com:美“高边疆”战略编织太空监视网

  出品:科普中国军事科技前沿

  “太空态势感知就是太空作战管理。今天,太空比以往任何时候都更加拥挤、更加具有竞争性,对美国能力的威胁也与日俱增。美军应加强太空态势感知的能力,以便在太空作战并取得胜利。” 这是近日美国空军第20太空控制中队艾林·萨利纳斯少校撰文表达的观点。

  策划:宋雅娟

  提到美国军用卫星,大家对侦察卫星、导弹预警卫星比较熟悉,对“低调”的太空态势感知卫星比较陌生。太空态势感知卫星好比太空中的“监视员”,其他卫星主要监视地球上的目标,而太空态势感知卫星则是监视其他卫星。因此,虽然“低调”,但却有重要的作用,地位也非常高。

  作者:张保庆(中国航天二院208所高级工程师)

  不断增强太空态势感知能力,既是美国太空安全政策的基石,又是美国实现太空军事化的前提。为此,美军在过去几年发射了多颗太空态势感知卫星,增强对别国卫星的监视能力。此外,用于监视太空的地基太空监视系统也在不断完善,太空态势感知能力已经有了很大程度的提高。

  监制:光明网科普事业部

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  6月18日,美国总统特朗普下令美国防部立即启动组建“天军”的进程。特朗普表示,“天军”将独立于空军,成为美国武装力量的第六军种。这是美国军队成立独立作战部队的关键一步,对于美国太空作战力量而言具有里程碑意义。

  “同步轨道太空态势感知项目” (GSSAP)主要用于监视地球同步轨道的卫星。

  近年来, 为维护本国太空安全和利益,占据太空领域优势地位,美国尤为关注太空安全能力发展,加速发展太空对抗装备和技术,积极备战向太空延伸的军事冲突。

  太空态势感知卫星:监视卫星的卫星

  太空对抗是指为争夺太空控制权、保证太空优势而采取的作战行动。太空对抗系统由太空态势感知系统、进攻性太空对抗系统、防御性太空对抗系统三部分组成。

  去年9月12日,美国科罗拉多州施里弗空军基地第一太空作战中队两颗“地球同步轨道太空态势感知计划”(GSSAP)卫星获得初始运行能力。这两颗卫星开始运行之后,美国军方将拥有4颗地球同步轨道太空态势感知卫星,进一步增强其态势感知能力。美国空军太空司令部司令雷蒙德当时表示:“第三和第四颗GSSAP卫星将显著提升我们描绘地球同步轨道上的目标特征的能力,给我们提供了成功遂行太空作战所需的感知能力。”

  在未来战争中,太空态势感知系统将发挥“耳目”作用,是遂行太空对抗作战的前提;进攻性太空对抗系统将发挥“利剑”作用,可降低甚至摧毁对手的太空能力;防御性太空对抗系统将发挥“盾牌”作用,通过主动或被动方式,防御并阻止敌方对太空系统的攻击。

  目前,美国天基太空监视系统主要包括:“中段试验卫星”(Midcourse Space Experiment,MSX)、“天基太空监视系统”(Space Based Space Surveillance,SBSS)、“天基太空跟踪与监视系统”(Space Tracking and Surveillance System,STSS)、“地球同步轨道太空态势感知项目(Geosynchronous Space Situational Awareness Program,GSSAP)”,以及后续各种可遂行太空监视任务的空间平台(小卫星)等。其中,MSX主要用于弹道导弹中段监测和跟踪、太空目标监测和地球背景环境探测试验研究等;SBSS主要针对GEO(地球同步轨道)轨道进行探测,其先进的转台跟踪能力,不仅能对高轨目标探测跟踪,而且具备对低轨及机动目标探测能力。GSSAP主要也是针对GEO轨道。SBSS系统将使美国对地球静止轨道卫星的跟踪能力提高50%,同时美国空间目标编目信息更新周期由5天左右缩短为2天,信息的更新频率大幅缩短。

  太空对抗作战的“耳目”—太空态势感知系统

  相对于地基太空监视系统来说,以太空态势感知卫星为主要组成部分的天基监视系统有明显的优势。天基系统能提供不受天气影响的、适应性较强的太空监视能力,并能对位于静地轨道上的高度关注的物体,进行更及时的重访。这是美国重视发展太空态势感知卫星的主要原因。

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  美国空军“太空篱笆”(space fence,正式名称为“空军太空监视系统”,AFSSS)项目(图片来自中国科学报)

  测试中的“天基太空监视系统”(SBSS)卫星

  太空态势感知能力是洞察和掌控潜在对手航天活动意图与动向、确保太空资产安全的关键,是进行太空控制的基础和前提。美军将太空态势感知能力建设作为重点领域加速推进,积极构建天地一体化的太空态势感知网络体系。

  2011年2月4日,美国五角大楼公布了《美国国家太空安全战略》。该报告中明确提出:“我们将提高我们的情报能力,加强预测性感知、特征描述、预警以及责任归究,更好地监控太空领域内的活动。因此,太空态势感知和基础性情报将继续是最优先的事务,因为它们是我们了解自然干扰的能力,了解其它行为体能力、活动和意图的关键。”同时,美国还将太空感知能力作为领导和约束其他航天国家的重要手段。上述报告表明:“美国是太空态势感知的领导者,可以使用其知识,来促进合作化太空感知关系,支持安全的太空活动,并保护美国及盟国的太空能力和活动。”因此,美国正在不断加大太空态势感知系统的构建,在继续完善、增强地基太空监视系统的同时,加大了天基系统的建设。

  美国正在研制的新一代“太空篱笆”系统采用大型S波段单基地相控阵雷达,预计2019年具备初始运行能力,建成后可探测、跟踪和测量20万个直径大于2厘米的太空目标。近期,美军高度重视亚太地区监视能力和战场态势感知能力建设,以期保持太空态势对美军单向透明优势。如美军在澳大利亚部署的地基C波段太空目标监视雷达具备全面运行能力,将大幅提升对亚太地区的太空目标监视能力;未来在澳大利亚部署的“太空监视望远镜”每晚能多次扫视整个地球同步轨道带,将明显提升美军对中高轨太空事件的监测认知能力和反应速度。

  美国空军航天司令部已经明确了太空态势感知的四大支柱:信息描述、数据综合与利用、威胁预警和攻击报告。为实现这四个支柱,美国空军航天司令部为太空态势感知规划了多个实体项目,这些项目包括地基和天基两大部分。其中,太空态势感知卫星是天基系统的重要组成部分。

  天基态势感知系统方面,美军持续提升地球同步轨道目标和局域特定目标持续监视能力。为填补“探路者”卫星服役期满后与后续微小卫星星座间的天基太空监视能力的缺口,美空军成功发射“快速响应太空”-5卫星,卫星载有的光学成像系统每天可从低轨对地球同步轨道目标进行15次扫描监视,所验证的技术还将用于未来的太空目标监视星座以及通用星载太空态势感知传感器。美空军已成功发射4颗“同步轨道太空态势感知计划”(GSSAP)卫星,GSSAP单星质量600千克,星上可能搭载宽视场观测相机、窄视场成像相机、红外相机、电子信号截取设备等,可在地球同步轨道附近机动,对高轨目标进行抵近详查,甚至截取电子信号,能够为美军太空作战提供目标技术侦察和行动意图判断。

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